Станки дома Goodway
Основанная в 1975 году, тайваньская компания Goodway является крупнейшим и наиболее передовым производителем в Тайване, специализирующемся на разработке и производстве токарных станков с ЧПУ. С более чем 33-летним опытом в производстве станков с отличными характеристиками производительности, качества и умеренной стоимостью, компания Goodway производит наиболее разнообразные варианты токарных станков с ЧПУ из предлагаемых сегодня на рынке металлообработки.
Компания Goodway имеет сертификаты CE, EMC, CAS ISO9001:2000, ISO14001 и является действующим членом Ассоциации станкостроителей Тайваня (TAMI).
Ежегодно более чем в тридцать стран мира поставляется более 1500 комплектов современных токарных многофункциональных станков с ЧПУ, при этом каждый год объемы производства увеличиваются. Ежегодно на один из самых требовательных в мире – японский рынок, компания Goodway поставляет больше 100 комплектов станков с ЧПУ, в т.ч. и вертикальных токарных обрабатывающих центров. Около 55% производимых станков поставляются в Европу. Все производимые компанией Goodway токарные станки основаны на новейших японских стандартах и комплектующих. Все ответственные узлы станков, такие как подшипники шпинделя, системы числового программного управления, включая серводвигатели и двигатели шпинделя, редуктора, муфты, гидроцилиндры и патроны, направляющие и многие другие компоненты поставляются напрямую от ведущих японских и европейских производителей (NSK, ANUC, MITSUBISHI, KITAGAWA, HOWA, SUDA (Япония), SIEMENS, SAUTER, GRUNDFOS (Германия), DUPLOMATIC (Италия), SMW AUTOBLOK (Германия-Италия), WTO (Германия).
Передовые модели оборудования Goodway многократно завоевывали высшие места на крупнейших промышленных выставках TIMTOS 2007 (1-е место модель GTS-260XY), 2005 (2-е место) и TIMTOS 2003 (1-е место). За период с 1995 г. по 2008 г. 9 моделей токарных станков и обрабатывающих центров Goodway были награждены престижными правительственными наградами Тайваня Symbol of excellence winner.
Вся механообработка и сборка оборудования осуществляются в Тайване под строгим контролем на соответствие системе контроля качества ISO 9001 и системе управления окружающей средой ISO 14001. Все станки Goodway изготавливаются на собственном производстве, площадью более 30000 м2 (первый завод 10000 м2, в первом квартале 2008 года введен в эксплуатацию новейший производственный комплекс в престижном Сentral Taiwan Science Industrial Park общей площадью более 23000 м2 — крупнейшая инвестиция в станкостроительной промышленности Тайваня в 2008 г.) Благодаря этому, достигается полный контроль над качеством изготовления и конструкциями станков. Все ответственные детали контролируются на высококлассных измерительных системах Zeiss, Taylor Hobson, Renishaw и др. Сборка шпинделей производится в термоконстантных помещениях с компьютерной балансировкой и обязательными испытаниями в течение минимум 24 часов непрерывной работы. Огромные усилия соединены воедино в производственном процессе изготовления станков Goodway для обеспечения выдающегося качества, наивысшей долгосрочной точности и способности выдерживать высокие нагрузки в процессе интенсивной работы в течение долгих лет эксплуатации.
Высококачественные литые станины из термо-стабильного чугунного сплава марки Meehanite проходят предварительную термообработку и дополнительный процесс старения в естественных условиях в течение минимум 6 месяцев для обеспечения структурной стабильности на протяжении долгих лет напряженного производственного процесса. Станины и другие детали обрабатываются на собственном производстве на первоклассном высокоточном оборудовании производства мировых лидеров Toshiba и Mitsui Seiki.
Осознавая, что для сложных процессов механообработки в современных условиях и в будущем требуется нечто большее, чем просто качественные станки, Goodway предлагает Вам станки максимальной производительности — The Ultimate Machine Power®. С оборудованием Goodway для Вашего производства достижимы быстрые производственные циклы, благодаря повышенной мощности и высоким скоростям. Экономия рабочей силы и повышение точности путем устранения ручных операций перемещения заготовок достигается путем применения широкого диапазона многофункциональных токарно-фрезерно-сверлильных станков (обрабатывающих центров) и полностью автоматизированных загрузочно-разрузочных систем. Более того, станки Goodway стандартно оснащаются функциями и приспособлениями, которые зачастую недоступны или предлагаются за высокую дополнительную стоимость другими производителями. Поиск и выбор оборудования с необходимыми характеристиками и по приемлемой цене – это тяжелый и кропотливый труд. Покупка непригодного и ненадежного оборудования может означать катастрофу для Вашего предприятия. Вот почему вся команда Goodway и ее авторизованных дистрибьюторов по всему миру считает своим долгом предоставление Вашему предприятию наиболее эффективного и подходящего оборудования для Ваших современных и будущих производственных задач.
Компания Машсистем обладает квалифицированными сервис инженерами, которые регулярно проходят подготовку на заводах Тайваня, и обладают достаточной квалификацией для проведения гарантийного и сервисного обслуживания станков Goodway.
Вашему вниманию предлагаем осуществить ускоренные поставки станков Goodway со склада в Европе и Турции.
По желанию клиента мы предоставляем квалифицированную технологическую поддержку по выбору оптимального режущего инструмента, режимов резания, оснастки.
Станки производства компании Goodway успешно эксплуатируются на десятках российских предприятий, их можно увидеть в работе и непосредственно ознакомиться с отзывами наших клиентов.
Большой портальный фрезерный станок с чпу своими руками
Здравствуй дорогой читатель, в этой статье хочу поделиться своим опытом постройки фрезерного портального станка с числовым программным управлением.
Подобных историй в сети очень много, и я наверное мало кого удивлю, но может эта статья будет кому то полезна. Эта история началась в конце 2020 года, когда я со своим другом – партнером по разработке и производству испытательной техники аккумулировали некую денежную сумму. Дабы просто не прогулять деньги (дело то молодое), решили их вложить в дело, после чего пришла в голову идея изготовления станка с ЧПУ. У меня уже имелся опыт постройки и работы с подобного рода техникой, да и основной областью нашей деятельности является конструирование и металлообработка, что сопутствовало идее с постройкой станка ЧПУ.
Вот тогда то и началась движуха, которая длиться и по сей день…
Продолжилось все с изучения форумов посвященных ЧПУ тематике и выбора основной концепции конструкции станка. Предварительно определившись с обрабатываемыми материалами на будущем станке и его рабочим полем, появились первые бумажные эскизы, в последствии которые были перенесены в компьютер. В среде трех мерного моделирования КОМПАС 3D, станок визуализировался и стал обрастать более мелкими деталями и нюансами, которых оказалось больше чем хотелось бы, некоторые решаем и по сей день.
Одним из начальных решений было определение обрабатываемых на станке материалов и размеры рабочего поля станка. Что касается материалов, то решение было достаточно простым — это дерево, пластик, композитные материалы и цветные металлы (в основном дюраль). Так как у нас на производстве в основном металлообрабатывающие станки, то иногда требуется станок, который обрабатывал бы быстро по криволинейной траектории достаточно простые в обработке материалы, а это в последствии удешевило бы производство заказываемых деталей. Отталкиваясь от выбранных материалов, в основном поставляемых листовой фасовкой, со стандартными размерами 2,44х1,22 метра (ГОСТ 30427-96 для фанеры). Округлив эти размеры пришли к таким значениям: 2,5х1,5 метра, рабочее пространство определенно, за исключением высоты подъёма инструмента, это значение выбрали из соображения возможности установки тисков и предположили что заготовок толще 200мм у нас не будет. Так же учли тот момент, если потребуется обработать торец какой либо листовой детали длиной более 200мм, для этого инструмент выезжает за габариты основания станка, а сама деталь/заготовка крепится к торцевой стороне основания, тем самым может происходить обработка торца детали.
Конструкция станка представляет собой сборное рамное основание из 80-й профильной трубы со стенкой 4мм. По обе стороны длинны основания, закреплены профильные направляющие качения 25-го типоразмера, на которые установлен портал, выполненный в виде трех сваренных вместе профильных трубы того же типоразмера что и основание.
Станок четырех осевой и каждую ось приводит в движение шарико-винтовая передача. Две оси расположены параллельно по длинной стороне станка, спаренных программно и привязанных к Х координате. Соответственно оставшиеся две оси – это Y и Z координаты.
Почему именно остановились на сборной раме: изначально хотели делать чисто сварную конструкцию с закладными приваренными листами под фрезеровку, установку направляющих и опор ШВП, но для фрезеровки не нашли достаточно большого фрезерно-координатного станка. Пришлось рисовать сборную раму, чтобы была возможность обработать все детали своими силами с имеющимися на производстве металлообрабатывающими станками. Каждая деталь, которая подвергалась воздействию электродуговой сварки, была отожжена для снятия внутренних напряжений. Далее все сопрягаемые поверхности были выфрезерованны, и в последствии подгонки пришлось местами шабрить.
Залезая вперед, сразу хочу сказать, что сборка и изготовление рамы оказалась самым трудоемким и финансово затратным мероприятием в постройке станка. Первоначальная идея с цельно сваренной рамой по всем параметрам обходит сборную конструкцию, по нашему мнению. Хотя многие могут со мной и не согласиться.
Многие любители и не только, собирают такого рода и размера (и даже большего) станки у себя в мастерской или гараже, делая целиком сварную раму, но без последующего отжига и механической обработки за исключением сверления отверстий под крепление направляющих. Даже если повезло со сварщиком, и он сварил конструкцию с достаточно хорошей геометрией, то в последствии работы этого станка ввиду дребезга и вибраций, его геометрия будет уходить, меняться. Я конечно могу во многом ошибаться, но если кто то в курсе этого вопроса, то прошу поделиться знаниями в комментариях.
Сразу хочу оговориться, что станки из алюминиевого конструкционного профиля мы тут пока рассматривать не будем, это скорее вопрос другой статьи.
Продолжая сборку станка и обсуждая его на форумах, многие начали советовать сделать внутри рамы и снаружи диагональные стальные укосины для добавления еще большей жесткости. Мы этим советом пренебрегать не стали, но и добавлять укосины в конструкцию то же, так как рама получилась достаточно массивной (около 400 кг). А по завершению проекта, периметр обошъётся листовой сталью, что дополнительно свяжет конструкцию.
Давайте теперь перейдем к механическому вопросу этого проекта. Как было ранее сказано, движение осей станка осуществлялось через шарико–винтовую пару диаметром 25мм и шагом 10мм, вращение которой передается от шаговых двигателей с 86 и 57 фланцами. Изначально предполагали вращать непосредственно сам винт, дабы избавиться от лишних люфтов и дополнительных передач, но без них не обошлось в виду того, что при прямом соединении двигателя и винта, последний на больших скоростях начало бы разматывать, особенно когда портал находится в крайних положениях. Учитывая тот факт, что длина винтов по Х оси составила почти три метра, и для меньшего провисания был заложен винт диаметром 25мм, иначе хватило бы и 16 мм-го винта.
Этот нюанс обнаружился уже в процессе производства деталей, и пришлось быстрым темпом решать эту проблему путем изготовления вращающейся гайки, а не винта, что добавило в конструкцию дополнительный подшипниковый узел и ременную передачу. Такое решение так же позволило хорошо натянуть винт между опорами.
Конструкция вращающейся гайки довольно проста. Изначально подобрали два конических шарикоподшипника, которые зеркально одеваются на ШВП гайку, предварительно нарезав резьбу с ее конца, для фиксации обоймы подшипников на гайке. Подшипники вместе с гайкой вставали в корпус, в свою очередь вся конструкция крепится на торце стойки портала. Спереди ШВП гайки закрепили на винты переходную втулку, которую в последствии в собранном виде на оправке обточили для придания соостности. На неё одели шкив и поджали двумя контргайками.
Очевидно, что некоторые из вас, зададутся вопросом о том – «Почему бы не использовать в качестве механизма передающего движения зубчатую рейку?». Ответ достаточно прост: ШВП обеспечит точность позиционирования, большую двигающую силу, и соответственно меньший момент на валу двигателя (это то, что я с ходу вспомнил). Но есть и минусы – более низкая скорость перемещения и если брать винты нормального качества, то соответственно и цена.
Кстати, мы взяли ШВП винты и гайки фирмы TBI, достаточно бюджетный вариант, но и качество соответствующее, так как из взятых 9 метров винта, пришлось выкинуть 3 метра, ввиду несоответствия геометрических размеров, ни одна из гаек просто не накрутилась…
В качестве направляющих скольжения, были использованы профильные направляющие рельсового типоразмера 25мм, фирмы HIWIN. Под их установку были выфрезерованны установочные пазы для соблюдения параллельности между направляющими.
Опоры ШВП решили изготовить собственными силами, они получились двух видов: опоры под вращающиеся винты (Y и Z оси) и опоры под не вращающиеся винты (ось Х). Опоры под вращающиеся винты можно было купить, так как экономии ввиду собственного изготовления 4 деталей вышло мало. Другое дело с опорами под не вращающиеся винты – таких опор в продаже не найти.
Из сказанного ранее, ось Х приводится в движение вращающимися гайками и через ременную зубчатую передачу. Так же через ременную зубчатую передачу решили сделать и две другие оси Y и Z, это добавит большей мобильности в изменении передаваемого момента, добавит эстетики в виду установки двигателя не вдоль оси винта ШВП, а сбоку от него, не увеличивая габариты станка.
Теперь давайте плавно перейдем к электрической части, и начнем мы с приводов, в качестве них были выбраны шаговые двигатели, разумеется из соображений более низкой цены по сравнению с двигателями с обратной связью. На ось Х поставили два двигателя с 86-м фланцем, на оси Y и Z по двигателю с 56-м фланцем, только с разным максимальным моментом. Ниже постараюсь представить полный список покупных деталей…
Электрическая схема станка довольно проста, шаговые двигатели подключаются к драйверам, те в свою очередь подключается к интерфейсной плате, она же соединяется через параллельный порт LPT с персональным компьютером. Драйверов использовал 4 штуки, соответственно по одной штуке на каждый из двигателей. Все драйвера поставил одинаковые, для упрощения монтажа и подключения, с максимальным током 4А и напряжением 50В. В качестве интерфейсной платы для станков с ЧПУ использовал относительно бюджетный вариант, от отечественного производителя, как указанно на сайте лучший вариант. Но подтверждать или опровергать это не буду, плата проста в своем применении и самое главное, что она работает. В своих прошлых проектах применял платы от китайских производителей, они тоже работают, и по своей периферии мало отличаются, от использованной мной в этом проекте. Заметил во всех этих платах, один может и не существенный, но минус, на них можно всего лишь установить до 3-х концевых выключателя, но на каждую ось требуется как минимум по два таких выключателя. Или я просто не разобрался? Если у нас 3-х осевой станок, то соответственно нам надо установить концевые выключатели в нулевых координатах станка (это еще называется «домашнее положение») и в самых крайних координатах чтобы в случае сбоя или не хватки рабочего поля, та или иная ось просто не вышла из строя (попросту не сломалась). В моей схеме использовано: 3 концевых без контактных индуктивных датчика и аварийная кнопка «Е-СТОП» в виде грибка. Силовая часть запитана от двух импульсных источников питания на 48В. и 8А. Шпиндель с водяным охлаждением на 2,2кВт, соответственно включенный через частотный преобразователь. Обороты устанавливаются с персонального компьютера, так как частотный преобразователь подключен через интерфейсную плату. Обороты регулируются с изменения напряжения (0-10 вольт) на соответствующем выводе частотного преобразователя.
Все электрические компоненты, кроме двигателей, шпинделя и конечных выключателей были смонтированы в электрическом металлическом шкафу. Все управление станком производится от персонального компьютера, нашли старенький ПК на материнской плате форм фактора ATX. Лучше бы, чуть ужались и купили маленький mini-ITX со встроенным процессором и видеокартой. При не малых размерах электрического ящика, все компоненты с трудом разместились внутри, их пришлось располагать достаточно близко друг к другу. В низу ящика разместил три вентилятора принудительного охлаждения, так как воздух в нутрии ящика сильно нагревался. С фронтальной стороны прикрутили металлическую накладку, с отверстиями под кнопки включения питания и кнопки аварийного останова. Так же на этой накладке разместили панельку для включения ПК, ее я снял с корпуса старого мини компьютера, жаль, что он оказался не рабочим. С заднего торца ящика тоже закрепили накладку, в ней разместили отверстия под разъемы для подключения питания 220V, шаговых двигателей, шпинделя и VGA разъем.
Все провода от двигателей, шпинделя, а также водяные шланги его охлаждения проложили в гибкие кабель каналы гусеничного типа шириной 50мм.
Что касается программного обеспечение, то на ПК размещенного в электрическом ящике, установили Windows XP, а для управления станком применили одну из самых распространенных программ Mach3. Настройка программы осуществляется в соответствии с документацией на интерфейсную плату, там все описано достаточно понятно и в картинках. Почему именно Mach3, да все потому же, был опыт работы, про другие программы слышал, но их не рассматривал.
Технические характеристики:
Рабочее пространство, мм: 2700х1670х200;
Скорость перемещения осей, мм/мин: 3000;
Мощность шпинделя, кВт: 2,2;
Габариты, мм: 2800х2070х1570;
Вес, кг: 1430.
Список деталей:
Профильная труба 80х80 мм.
Полоса металлическая 10х80мм.
ШВП TBI 2510, 9 метров.
ШВП гайки TBI 2510, 4 шт.
Профильные направляющие HIWIN каретка HGH25-CA, 12 шт.
Рельс HGH25, 10 метров.
Шаговые двигатели:
NEMA34-8801: 3 шт.
NEMA 23_2430: 1шт.
Шкив BLA-25-5M-15-A-N14: 4 шт.
Шкив BLA-40-T5-20-A-N 19: 2 шт.
Шкив BLA-30-T5-20-A-N14: 2 шт.
Плата интерфейсная StepMaster v2.5: 1 шт.
Драйвер шагового двигателя DM542: 4шт. (Китай)
Импульсный источник питания 48В, 8А: 2шт. (Китай)
Частотный преобразователь на 2,2 кВт. (Китай)
Шпиндель на 2,2 кВт. (Китай)
Основные детали и компоненты вроде перечислил, если что-то не включил, то пишите в комментарии, добавлю.
Опыт работы на станке:
В конечном итоге спустя почти полтора года, станок мы все же запустили. Сначала настроили точность позиционирования осей и их максимальную скорость. По словам более опытных коллег максимальная скорость в 3м/мин не высока и должна быть раза в три выше (для обработки дерева, фанеры и т.п.). При той скорости, которой мы достигли, портал и другие оси упершись в них руками (всем телом) почти не остановить — прёт как танк. Начали испытания с обработки фанеры, фреза идет как по маслу, вибрации станка нет, но и углублялись максимум на 10мм за один проход. Хотя после заглубляться стали на меньшую глубину.
По игравшись с деревом и пластиком, решили погрызть дюраль, тут я был в восторге, хоть и сломал сначала несколько фрез диаметром 2 мм, пока подбирал режимы резания. Дюраль режет очень уверенно, и получается достаточно чистый срез, по обработанной кромке.
Сталь пока обрабатывать не пробовали, но думаю, что как минимум гравировку станок потянет, а для фрезеровки шпиндель слабоват, жалко его убивать.
А в остальном станок отлично справляется с поставленными перед ним задачами.
Вывод, мнение о проделанной работе:
Работа проделана не малая, мы в итоге изрядно приустали, так как ни кто не отменял основную работу. Да и денег вложено не мало, точную сумму не скажу, но это порядка 400т.р. Помимо затрат на комплектацию, основная часть расходов и большая часть сил, ушла на изготовление основания. Ух как мы с ним намаялись. А в остальном все делалось по мере поступления средств, времени и готовых деталей для продолжения сборки.
Станок получился вполне работоспособным, достаточно жестким, массивным и качественным. Поддерживающий хорошую точность позиционирования. При измерении квадрата из дюрали, размерами 40х40, точность получилась — 0,05мм. Точность обработки более габаритных деталей не замеряли.
Что дальше…: По станку есть еще достаточно работы, в виде закрытия пыле — защитой направляющих и ШВП, обшивки станка по периметру и установки перекрытий в середине основания, которые будут образовывать 4 больших полки, под объем охлаждения шпинделя, хранения инструмента и оснастки. Одну из четвертей основания хотели оснастить четвертой осью. Также требуется на шпиндель установить циклон для отвода и сбора стружки о пыли, особенно если обрабатывать дерево или текстолит, от них пыль летит везде и осаждается повсюду.
Что касается дальнейшей судьбы станка то тут все не однозначно, так как у меня возник территориальный вопрос (я переехал в другой город), и станком заниматься сейчас почти некому. И вышеперечисленные планы не факт что сбудутся. Не кто этого два года назад и предположить не мог.
В случае продажи станка с его ценником все не понятно. Так как по себестоимости продавать откровенно жалко, а адекватная цена в голову пока не приходит.
На этом я пожалуй закончу свой рассказ. Если что-то я не осветил, то пишите мне, и я постараюсь дополнить текст. А в остальном многое показано в видео про изготовления станка на моем YouTube канале.
Устройство некоторых видов
Фрезеровальные, токарные и другие виды станков имеют несколько схожих конструктивных элементов. При сборе самодельного ЧПУ-станка это надо иметь в виду.
Станина. Представляет собой чугунное основание, на котором закреплены основные узлы оборудования. Как правило, предусмотрена возможность ее монтажа к полу. Небольшие станки для дома могут иметь облегченную станину.
Электродвигатель – основная силовая установка. В универсальных станках может присутствовать несколько электродвигателей разного типа.
Приспособления для удержания заготовки. В разных станках применяются различные устройства. В токарных и токарно-револьверных станках заготовка фиксируется в зажимном патроне, который является окончанием шпинделя – вала, вращаемого электромотором. На сверлильных и шлифовальных станках заготовка фиксируется на рабочем столе зажимными приспособлениями.
Приспособление для удержания рабочего инструмента. Это могут быть зажимные патроны различных видов. В том числе патроны револьверного типа, позволяющие одновременно фиксировать несколько видов рабочего инструмента: резцы, сверла или фрезы. Во время работы при смене режимов обработки выбор необходимого инструмента будет осуществляться автоматически. В таком случае операции будут последовательно выполняться без остановки станка.
Приспособления для охлаждения заготовки и режущего инструмента. В процессе работы, во избежание перегрева, к рабочей зоне подается охлаждающая жидкость, что сохранит режущий инструмент от разрушения.
Блок управления. Руководит процессом работы согласно заданной программе. Этот электронный блок – мозг станка. Все операции находятся под его контролем. В этот же блок входит и контроллер, устройство, являющееся частью компьютеризированной системы, которая управляет в пространстве положением рабочего инструмента и заготовок. Важной особенностью контроллера является число осей (2 или 3), которые он способен контролировать и синхронизировать. Для этого используются промышленные комплектующие, не используемые в обычных компьютерах, и специальное программное обеспечение.
Устройство для ввода программы. Оно может быть представлено в виде компьютера или дисплея с буквенно-цифровой клавиатурой. Иногда компьютер встраивается непосредственно в станок, а иногда устанавливается отдельно.
Исполнительные механизмы. Это разного типа сервоприводы, шаговые двигатели, датчики и прочие вспомогательные элементы.
На крупных производственных площадках станки с ЧПУ могут объединяться в целые сети, связанные особым образом. Так формируются, например, конвейерные линии.
Некоторые виды станков могут иметь отличное от указанного исполнение. Станки для плазменной резки выполнены в виде стола, над которым перемещается во всех пространственных положениях рамка с установленным на ней плазмотроном (он является в данном случае рабочим инструментом). Станок комплектуется набором соответствующих баллонов, необходимых для создания потока плазмы, который режет заготовку. Пульт управления с компьютером расположен отдельно во избежание поражения оператора станка ультрафиолетовым излучением.
(1 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...