[size=150]Johdanto[/size]
Olen konetekniikan korkeakouluopiskelija ja erityisen kiinnostunut sähköisistä ilmiöistä, ohjelmoinnista, autotekniikasta ja mekaniikasta yleensä.
Vuonna 2013 päätin hankkivani pienen, 3+1 akselisen CNC jyrsimen. Netti auki ja tutkimaan! Hyvin pian selvisi että toimintavarman laitteen kustannukset ovat selvästi budjetoitua suuremmat (budjetti 1200e). Tästä masentuneena ryömein kolooni syömään näkkileipää ja makaroonia. Tammikuussa 2014 koitti se hetki jolloin pistin eurot jonoon ja painoin “buy” nappia. Tässä välissä kerkesin tutkia laitteiden eri ominaisuuksia ja sudenkuoppia.
[size=150]Mallin variaatiot[/size]
Pieniä, pöytämallisia CNC jyrsimiä myydään esimerkiksi ebayssä, alibabassa ja Amazonissa usean eri myyjän toimesta. Variaatioita on vähintään yhtä paljon kuin myyjiäkin. Mallit varioituvat seuraavissa asioissa:
- Työstöpöydän koko ja materiaali
- Karan teho ja jäähdytystapa
- Stepperien malli
- Sähköjohdinten materiaali
- Ohjainkortin valmistaja ja toiminnot
- Virtalähde ja karan pyörimiesnopeuden säätö
- Johdinten ja trapetsien materiaali ja koko
Työstöpöytää myydään eri alumiinilaaduista tehtynä. Pöydän mallimerkintä on joko 3020 tai 6040. Mallimerkinnässä kaksi ensimmäistä numeroa kertovat X liikkeen senttimetreitä ja kaksi seuraavaa Y liikkeen, myöskin senttimetreinä.
Karaa on saatavilla ainakin 200, 250, 500, 800 ja 1500 watin tehoisena. Kevyin kara on Dremeli pultattuna runkoon. 800 ja 1500 watin versiot ovat nestejäähdytteisiä, muut ilmajäähdytteisiä.
Steppereitä on myöskin saatavilla eri virrankestoilla. Pääsääntöisesti asia on niin että mitä enemmän stepperille saadaan syötettyä virtaa, sitä vakaampia liikkeet ovat kuormituksen alla.
Sähköjohdinten materiaali on tärkeää, erityisesti jos karan nopeutta ohjataan taajuusmuuttajalla koska tällöin stepperit ovat erityisen alttiina pulssituksesta johtuvalle häiriölle. CNCZone.com sivuston keskusteluosiossa on raportoitu useita ongelmia tilattaessa tiettyä (edullisimman pään) mallia, jossa sähköjohdinten eristeet ovat alkaneet halkeilemaan jolloin stepperit ovat alkaneet hukata steppejä. Ilmiö on erityisen vaarallinen koska silloin menetetään mittatarkkuus ja törmäyksen mahdollisuus kasvaa.
Ohjainkortit eroavat toisistaan seuraavin ominaisuuksin: vesipumpun ohjaus, karan ohjaus ja ohjattavien akselien lukumäärä (3 + A). Käyttäjäkokemuksiin viitaten steppien häviäminen on joissain tapauksissa johtunut myös ohjainkortista.
Johtimia laitteeseen on saatavilla ainakin 12, 14 ja 16 mm halkaisijamitalla. Kuularuuvien nousussa ja paksuudessa on myös variaatiota.
[size=150]Mallin valinta[/size]
CNCZone.com verkkosivuston keskustelualueella on monikymmensivuinen keskustelu koskien 6040 mallista laitetta. Kahlattuani topicin läpi, päätin tilaavani laitteen carving-cnc.com sivustolta. Käyttäjäkokemuksien mukaan tällä sivustolla myytävä laite oli paras 6040 myyntinimen omaava – eikä edes kallein. Valitsin malliksi CNC 6040Z-S80 jonka tiedot ovat seuraavat:
- Koneen ulkomitat 870 x 670 x 520
- Rungon materiaali 6061 ja 6063 ruiskupuristettua alumiinia
- Työstöalue 580 x 400
- Z –akselin liike 60
- Kromipäällysteiset lineaarijohteet
- Kuularuuvi 5 mm nousulla
- 1500 w harjattomalla moottorilla oleva kara, kierrostensäätö 3000 – 24 000 rpm
- Kaksivaiheiset hybridi stepperit, 3 amperria / vaihe, vääntö 150 N cm
- Pikaliike 5000 mm/min
- Toistettava paikoitustarkkuus 0.05 mm
- Kommunikaatio LPT portin kautta
- Mach3, Emc2 ja Kcam yhteensopivuus
- G koodi, .nc, .ncc, .tab ja .txt tiedostojen yhteensopivuus
- Paino 57 kg
Kuva koneesta:
[size=150]Maksaminen[/size]
Maksoin Paypal palvelun kautta, vaikka halvempaa olisi ollut maksaa luottokortilla. Käytin Paypal:ia koska olen siinä käsityksessä että sen kautta maksaessa ostajan turva on parempi jollei paketti saavukkaan tai paketissa on tiiliskiviä.
[size=150]Kasaaminen[/size]
Laitteen mukana ei tullut minkäänlaisia kasausohjeita, pyytämällä sain linkin noin minuutin mittaiseen youtube videoon josta kävi ilmi pääpiirteittäin miten laitteen kokoonpano tapahtuu.
Kuvattiin oma versiomme parilla kännykällä:
Videosta käy ilmi pakkauksen sisältö ja työvaiheet pääpiirteittäin.
[size=150]Pulpetin rakentaminen[/size]
Koska jyrsin on sijoitettu tavalliseen asuinhuoneistoon, tarvitsee sillä olla kotelointi, jotta työstöjäte ja melu pysyvät hallinnassa. Sopiva aihio löytyi Tori.fi huonekalut osiosta. Ilmoituksessa tarjottiin ilmaiseksi vanhaa ja kulahtanutta sohvapöytää. Kipin kapin hakemaan! Pulpetin rakentamiseen tarvittiin myös seuraavia asioita. Hankintapaikka suluissa.
- 2x2" mänty profiilia tukijaloiksi (Bauhaus)
- Alumiini listaa pleksin ohjuriksi (Bauhaus)
- Kulmarautoja pitämään MDF levyt paikoillaan (Bauhaus)
- 5 mm polykarbonaattia (Etra)
- Kanteen saranat (K-Rauta)
Sitten taputeltiin käsiä yhteen ja tuloksena syntyi kuvan kaunokainen johon jyrsin sijoitettiin :
[size=150]Loppusanat[/size]
Tämä oli artikkelisarjan ensimmäinen osa jossa perehdyttiin jyrsimen mallin valintaan ja siihen vaikuttaviin ominaisuuksiin sekä asennukseen ja kotelointiin. Seuraavissa osissa tullaan perehtymään alla lueteltuihin asioihin:
- G koodin perusteet
- Työstöohjelman teko
- Työstönopeudet ja jyrsintapit
- Jyrsimen käyttö
- Rajakytkimien asentaminen
Harkinnassa on myös tursotuspään ja syöttölaitteiston rakentaminen jolloin laitetta voitaisiin hyödyntää pikamallien tekoon.
Artikkelin on kirjoittanut Oulussa 15.2.2014 Matti Porkola
Kiitän kasauksessa avustaneita: Jussi Keränen, Petteri Ponnikas ja Jarkko Argillander
PS: Koneella on päästy tositoimiin (syvyyslastu 0.5mm ja syöttö 750 mm / min ), siitä todisteena tämä.
