Cлайдер (Модуль линейного перемещения) в сборе для ЧПУ станка

Небольшой обзор на готовый слайдер для установки в качестве оси Z ЧПУ станка/гравера.
Рабочий ход перемещения каретки составляет 50 мм. Этого вполне достаточно, чтобы опустить инструмент и обработать, например, лист фанеры или ДВП.
Соотношение цена/качество неплохое, самодельные конструкции обходятся подороже.

Описание и подробности под катом

Прошлый раз я описал основные моменты сборки настольных ЧПУ станков CNC2417/2418.

Часть первая: комплектующие
Часть вторая: сборка рамы
Часть третья: сборка оси Y и рабочего стола
Часть четвертая: усиление жесткости рамы, комплект ходовой части
Часть пятая: сборка кареток Х и Z
Часть шестая: электроника станка

Так вот, совсем недавно столкнулся с тем, что раму и оси XY я собрал, а вот с компактной осью Z испытывал затруднения.
3D печатная/фанерная не годилась, а вот из металла получилось изготовить сложновато.

В итоге, для подстраховки, да и для сравнения взял готовый слайдер (интересно же, как и из чего китайцы создают подобное).
Полное название: Machifit CNC Z Axis Slide Table 50-60mm DIY Milling Linear Motion 3 Axis Engraving Machine
По факту это модуль линейного перемещения для оси Z — для перемещения вверх-вниз шпинделя с фрезой. Вернее его можно использовать для любой оси, но целесоообразно именно для Z.
Внешний вид со странички с товаром

Небольшое описание:
Brand: Machifit
Material: Steel
Slider stroke: 50-60mm
Motor Steps: 800 steps/mm
Voltage: 12V
Current: 1.7A
Motor size: 41mm*41mm
Size: 170mm*67mm
Wire Instruction:
Black--A+
Green--A-
Blue--B+
Red--B-

Чуть поясню. Реальное перемещение каретки 50 мм. Диапазон 50-60 мм китайцы задают, видимо ориентируясь на свои маркетинговые идеалы))).
Далее, стоит обычный двигатель Nema17.
А вот 800 шагов на 1 мм перемещения — это полезная характеристика.

Для станка планировал сделать такой слайдер для Z с перемещением около 100мм. Каретка по Х в виде пластины должна была по совместительству держать и два направляющих вала оси Z. Фиксация валов с помощью SHF08. Двигатель должен быть установлен на верхней пластине через стойки М3. Винт Т8 соединяется с двигателем муфтой.


Для перемещения по валам планировал использовать одну пару удлиненных линейных подшипников SC08LUU. На них устанавливается пластина с крепежом инструмента (шпинделя), а также к ней крепится гайка Т8.

Встречал варианты конструкции Z-слайдера с монтажом валов на суппортах SK8. То есть прямо на пластину либо отрезок профиля 2080. Были варианты и с коротким винтом ШВП, но если честно это уже совсем другие габариты и стоимость станка.


Так что для я остановился на более дешевом варианте — три пластины, скрепленные вместе и с установленными парой цилиндрических валов.


Пока думал как это собрать, да и посчитал сколько мне вышла лазерная резка и материал — взял пришел купленный по акции за ~$42 маленький слайдер


Фото-сравнение с самоделкой. Самодельный слайдер только-только после примерки, еще не дособран.

Пришел маленький слайдер в большой коробке.

Внутри тщательно упаковано в несколько слоев пупырки

Внешний вид слайдера. В комплекте был провод для двигателя. Кстати, провод с разъемом, это плюс. У меня некоторые двигатели попадались с впаянными проводами, видимо из недорогих.

Каретка не на линейных подшипниках, а на втулках. Простое и эффективное решение, тем более подобные втулки не «съедают» рабочее пространство за зря

Сам слайдер крепится к каретке (оси X), а пластина-переходник или держатель инструмента — непосредственно на каретку слайдера. Предусмотрены прорези, для произвольной установки.

Про провод я уже говорил, он с разъемом. Длина около 50 см

Двигатель установлен на пластиковых стойках (похоже не нейлон)

Размеры слайдера: длина вместе с двигателем около 170 мм, ширина и глубина по 67мм

Общая масса слайдера чуть больше 700 грамм.

И еще раз обращаю внимание на конструкцию

Ходовой винт крепится к валу двигателя жесткой муфтой 5х8мм (на фото — синяя муфта).

В конструкции использован шаговый мотор D8-HD4005 BaQian Tech

Каретка слайдера собрана из нескольких стальных пластин. На фотографии видно специальную гайку Т8.

Пластины собраны на стойках М3 (латунь) и втулках. Использованы 3 (!) цилиндрических вала, которые одовременно являются несущей конструкцией.

Валы просверлены с торцов, и закреплены винтами.

При желании, конструкцию можно повторить.

В продаже встречал стойкb М3 (M3 Brass Spacer — удобно брать наборами) и медные/бронзовые втулки. Вот только втулки не могу найти на 8 мм нужного размера.
ссылка на втулки 15мм
10мм
Продолжу далее. Вот размеры каретки. Отверстия под крепления через 15 и 30 мм

Со стороны каретки — аналогично.

Высота пластины каретки для крепления инструмента — 40 мм

Высота монтажной пластины слайдера — около 80 мм (длина прорези 65мм)

Теперь примерка.

Оценка рабочего хода слайдера

Полный ход каретки по Z составляет 50 мм

Далее установим двигатель-шпиндель

Держатель под шпиндель 52мм установлен через переходную пластину с винтами в потай.

Вобще я планировал использовать 775й двигатель или шпиндель 300Вт

Вот такой. Это бесколлекторный мотор на 12В....48В


Пока все.

Как говорится, запас карман не тянет. Самосборный слайдер для оси Z еще не готов. Правда, пока писал обзор, немного продвинулся.
Вот фотографии этапов сборки

В конструкции заложен ход в 100мм

Для питания шпинделя требуется электронный блок с регулировкой оборотов. Вот фото предварительного тестирования. Пока валы установлены на кольцах, SHF08 еще в пути.


Плюс покупного слайдера: простота и функциональность, малый вес, небольшая стоимость.
Минусы: вряд ли подойдет для больших станков из-за массы промышленных шпинделей. А вот небольшие двигатели на 300....500 Вт для самодельных станков — запросто.

В целом скажу, что слайдер мне понравился. Удобно, не нужно ломать голову. Китайцы придумали засверливать валы и использовать их в качестве несущей конструкции (все по ТРИЗу). Из-за этого конструкция получилась легкая и можно без проблем установить на маленькие станки CNC2418 и подобные вместо пластиковых.

Предлагаю полезность и качество конструкции обсудить в комментариях.
Спасибо за внимание!