[Builf log] DIY Máy C Frame - Từ thiết kế đến thực tế - Học hỏi, chia sẽ kinh nghiệm

I. Giới thiệu:
Chào các bác!
Đây là bài đầu tiên em đăng tại đây, cũng là dự án tiếp theo của em. Giới thiệu sơ qua cho các bác biết nick em cũng là blueocean ở bên kia...E cũng đã thực hiện khá nhiều máy từ cùi mía đến hầm hố, từ bé đến lớn, router có, H cũng có nhưng chưa có cái C nào cả. Trước giờ em vẫn canh cánh thực hiện một em máy C cho nó ra cơ khí một tí nhưng trình có giới hạn. Nay cũng rãnh rỗi nên quyết định thực hiên dự án máy C với thời gian dự tính 1-2 tháng.
Do cũng không có nhiều kn làm máy kiểu này nên em đăng bài bắt đầu từ khâu thiết kế, chọn phương pháp, hình thức, vật liệu...cho đến thực hiện từ bước một với mong muốn được sự chỉ dẫn, đóng góp của các bác có kinh nghiệm lâu năm, đã từng thực hiện kiểu máy này, cũng như cùng các mem khác có mong muốn cùng nhau học tập.
Để các bác dễ theo dõi cũng như có hướng góp ý em xin nêu ra một số ý chính với con máy, cũng như quan điểm thực hiện của em như sau đây:

1. Tham vọng, mong muốn (nhưng chưa chắc đã đạt được :)):
- Hành trình máy X,Y 500x300, Z 300
- Phay kim loại mềm, tham vọng phay sắt nhẹ nhẹ
- Độ chính xác vừa phải trong giới hạn phay cái lỗ thả được vòng bi vào.

2. Quan điểm, hướng thực hiện của em:
- Thiết kế rất phổ thông là gồm 2 phần: Phần nền gồm X,Y và phần trụ Z. Kết nối 2 phần bằng ốc vít và xử lý chỉnh vuông góc bằng epoxy
- Khung kết hợp sắt và nhôm, những chỗ trống sẽ lấp đầy bằng bê tông để tăng độ đầm. Vì sao lại có nhôm tấm? Vì em có con máy router vẫn dùng để phay nhôm một số chi tiết ráp máy, như vậy để tiện thực hiện
- Để phát huy hết cái chữ "DIY", hướng thực hiện để làm phẳng các mặt bằng, chêm khoảng hở chình vuông góc giữa nền và trụ Z bằng epoxy (Cụ thể nêu trong thiết kế)
- Trước tiên spindle sẽ dùng con spindle khí TQ, sau này nâng lên BT30+Motor
- Xong xuôi máy sẽ làm thêm cái trục A
- Trên tinh thần có gắng ít đi gia công bên ngoài nhất có thể

3. Vật tư hiện có:
- Bộ ray 25 dài hơn 600 (mới lụm của bác Quảng), định dùng cho trục Y
- Bộ ray 20 dài hơn 600, dùng cho trục Z
- Bộ ray 20 dài 1000, dùng cho trục X
- 3 cây vít me 1605 độ dài lần lượt là 600,600,1000 có đủ gối đỡ BK,BF
- Bộ điện thì có nhiều.

II. Thiết kế ban đầu:
1. Trước tiên là cái đế dưới:
http://i1363.photobucket.com/albums/...ps4bd07be5.jpg

http://i1363.photobucket.com/albums/...ps63a3efc5.jpg

- Em có sẵn mấy cây H100, dự tính hàn 4 cây theo chiều dọc, các ô ở giữa sẽ đổ bê tông sau này.
- Phần màu đỏ là epoxy lỏng tự cân bằng dùng trong công nghiệp, trộn thêm phụ gia tăng độ cứng. Cái epoxy này em đã thực hiện rồi, thấy cũng cứng chắc. Không biết áp dụng vào trường hợp náy có ok ko?
- Phần trên ray là các tấm nhôm hày 20mm.

Thêm phần X dài 1000
http://i1363.photobucket.com/albums/...ps5b598de0.jpg

http://i1363.photobucket.com/albums/...pse6daad4d.jpg

Sau khi chêm 2 miếng nhôm lên để cân bằng với áo nút cũng là tấm nhôm 400x1000 dày 20 để làm cái mặt bàn

Đây bước 1 ý tưởng của em. Mong sẽ tiếp thu được các ý kiến bổ ích của các bác hoàn thiện xong rồi mới đến bước tiếp theo.
Em cám ơn!

dự án mới hã bác, rất ủng hộ, em hóng từng bài của bác để học, he he, em mộng một căn phòng cơ khí nho nhỏ để chế cháo linh tinh,đang kiếm em machine late mini mà chưa có thóc, hic, chúc bác sớm hoàn thành con máy, em chỉ hóng thôi ko dám góp ý hay chỉ chọt, cái này giao cho cái ôn Namcnc là chuẩn

Em thì DIY cframe 10 năm rồi, nhưng chỉ ở mức DIY thôi , nhưng cũng tích luỹ khá nhiều kinh nghiệm xương máu , cố gắng theo dõi và hỗ trợ bác những gì có thể.


---- Eboxy cứng đến mức như betong không bị biến dạng luôn hả , nếu búa phang vào thì móp hay vỡ ??? nếu vỡ chứ không móp thì ok , nếu nó móp vì trọng lượng Cfram nặng nhưng diện tích chịu lực nhỏ có thể biến dạng theo thời gian.

---- Bạn bố trí ray như thế không phù hợp , phần ray cứng vững nhất phải là Z chứ không phải là Y , vì nó gánh Spindle và chịu nhiều rung động nhất khi gia công.


---- Khung Z chưa thiết kế nên em chưa biết, nếu thiết kế Z có cần gánh Spindle , và hành trình là 300 , em e là nó hơi dài , với kết cấu như vậy rung lắm , nếu kết cấu cần lú ra gánh cả Z và spindle thì phải tăng cường khung càng cứng càng tốt , nhưng lại không ngon lắm nếu kết hợp trục A , vì nó bị hạn chế chiều cao Z.


----- Nếu chỉ dùng spindle TQ ăn kim loại màu thì 16-05 ok , nhưng BT30 thì nên chơi visme bi 20 ren 5, ít nhất ổ đỡ là 15 , 17 đến 20 thì mới vững cho rung động khi ăn dao , vì BT 30 mà chơi dao 3mm sao ??? hehehehe.

-----Kết cấu thiết kế như vậy là ngon, mấy máy C của các hãng cũng cùng nguyên lí bố trí như thế , nếu được nên tìm các tấm thép hay gang là ngon hơn , vì cần độ đầm , nặng chống rung động, nhưng ăn nhôm thì dùng nhôm vẫn ok ,

----- Chú ý thiết kế khung sườn , điểm yếu nhất trong C frame là điểm kết nối bệ đáy và cái cột vuông gá Z , cái này càng cứng báo nhiêu thì càng tốt bấy nhiêu.

Có bác Nam góp ý là em mừng rồi.
- Epoxy đó pha đúng khi cứng rồi ko bị móp bác ạ. Nó chỉ vỡ thôi. Như vậy yên tâm phần epoxy roài.
- phần trục Z em sẽ xem xét lại cây vít me 20. Phải online liên tục để lùng thôi :)
Tiếp tục tiếp thu ý kiến để hoàn thiện cái đế :)

à à lưu ý xíu , bác chơi máy này dành gia công chi tiết để ráp máy thì nên chịu đầu tư xíu , nếu dùng visme và ray mới TQ thì cẩn thận, vì toàn tiêu chuẩn C7 ( tiêu chuẩn C5 , C3 mắc hơn rất nhiều và chưa có ai nhập về VN đâu ) , mà C7 theo 1 số thương hiệu thì sai số vị trí trên visme bi là 0.02mm trên 1 hành trình dài 300mm, ray thì em chưa tra, mà mấy em TQ nhái của TQ ( dễ bị dính lắm ) thì í ẹ à , đồ gỗ thì không sao nhưng kim loại thì nhiều cái đáng tiếc , cứ C3 mà phang là yên tâm, visme thì cũng C3 luôn ( double nut thì vô tư zero backlash) >>>> chịu khó thương bác Quảng là có hàng à.

Đợt vừa rồi dựng xưởng em đã được chứng kiến sức mạnh của epoxy. Mình đổ nền bê tông trước chờ đông cứng (27 ngày) sau đó khoan lỗ sâu 25cm vào nền, đổ keo epoxy + phụ gia rồi nhét cây ren vào lỗ để dựng cột sắt cho xưởng. Em có nghịch thế này: lấy cây sắt fi6 gấp 1 đầu lại -> nhét lỗ -> đổ keo-> chờ khô rồi lấy kik thủy lực nhổ cây sắt -> cây sắt đứt phựt luôn.

epoxi thì quang trọng nhất là tỷ lệ pha, nếu qua chất đông cứng quá thì rất dể vở và nứt, còn ít thì ỳ quèo ỳ quèo ^^, em cũng có thời gian ngâm cứu và làm nhiều thí nghiệm về vụ này, còn nếu pha đúng, em đổ vào 1 cái chén nhựa đựng chè gồm epo và cát chờ keo khô 2 ngày em dùng dây đục tường và búa to nện rất mạnh nhưng chỉ có dấu đục ở trên nền còn ko thấy dấu nứt đâu cả, nếu thêm nan sắt bên trong thì sẻ rất cứng

mấy vụ này em làm trước khi làm con C dự định sẻ đổ cho con C mà đến h vẩn chưa đổ, h aha

PS: em còn cây vis me duble nut dài 800 hành trình dc 420 , bước 8 phi 20 ^^, yêu ko anh

không yêu nhé biển xanh , muốn ngon nên chọn visme bi XY giống nhau, cùng ren, cùng loại và cùng hãng luôn , nếu thế chỉ còn Z và càng không yêu cái ren 8 này hehehehe.

Làm Cframe là phải tính tới cân bằng trọng lượng cho Z , tìm 2 cây ben chống đẩy mở cửa xe hơi là vừa , hành trình 300 hơi hiếm, còn cân bằng qua trọng lượng hệ ròng rọc thì tốn tiền mua sắt mua chì lắm à nha.

Mình thì lăn tăn mấy vấn đề:
1. Epoxy tự cân bằng là như thế nào, mình chưa hình dung được. Nếu theo cách mình hiểu thì loại keo này khá loãng, bạn đổ keo và để nó tự cân bằng (theo trọng lực) để tạo thành mặt phẳng. Nếu đúng vậy thì độ nhớt & thời gian đông đặc có ảnh hưởng nhiều đến kết quả.

2. Việc dùng epoxy để tạo bề mặt & hổ trợ căn chỉnh, lắp khoảng trống & chống rung thì mình cũng đã áp dụng nhiều trong các máy cnc DIY cả trong con C frame của mình (xem thêm về C frame của CKD ở đây). Cho hiệu quả & độ chính xác của sp khá tốt. Nhưng tạo mặt phẳng thì mình chưa làm, đa phần mình đều cho lên máy phay để gia công lại bề mặt.

3. Do kết cấu bạn mới thể hiện X & Y nên chưa hình dung được tổng thể & các liên kết giữa Y & Z.. nên chưa có được đánh giá chung về độ cứng vững của phần khung. Việc thiết kế cẩn thận sẽ giúp cho quá trình chế tạo con máy dễ hơn rất nhiều. Ngoài ra cũng giúp ta khắc phục được nhiều nhược điểm từ trong khâu thiết kế. Tránh được các trường hợp đang chế tạo thì gặp các khó khăn không tháo gở được, phải làm lại từ đầu.

Việc chỉnh vuông mặt XY & Z được mình thực hiện qua 02 giai đoạn.
A - Giai đoạn 01: Chỉnh vuông khung trục Y với khung trục Z (khung máy) thông qua liên kết mặt bích giữa phần khung đứng & khung ngang. Việc cân chỉnh được thực hiện qua 02 việc.
- Bôi một lớp xáp (paraphine) mỏng vào ốc lục giác(có cả lục giác chìm) dùng vào việc lắp ghép cũng như vào mặt bích & vị trí lắp ghép. Nếu có sơn chống dính, sơn lớp mỏng là hay nhất.
- Hiệu chỉnh & rà Z với thước ke. Hiệu chỉnh bằng cách siết hoặc nhả các ốc lục giác ở 2 bích chân khung Z.
---- Xiết các ốc lục giác để kéo mặt bích ở góc có ốc lục giác xuống.
---- Xiết các ốc lục giác chìm để nâng mặt bích ở góc có ốc lục giác lên.
---- Tuần tự & luân phiên ở các góc của 02 mặt bích, xiết & nhả đồng thời giữa các ốc lục giác cũng như các lục giác chìm ở các góc cho đến khi độ vuông đạt yêu cầu.
- Đổ eboxy để lắp đầy vào các khe hở xuất hiện giữa 02 mặt bích & bề mặt khung trục Y.
- Đợi thời gian cho keo chết, xiết chặt thêm (xiết đều) các ốc lục giác để tăng độ cứng mối ghép.
- Kiểm tra lại lần cuối (có không đạt cũng chịu.. vì keo khô rồi.. khó mà hiệu chỉnh lại.

Làm việc này tay bẩn nên không có tí ảnh nào cả. Lần sau có làm sẽ cố có ảnh minh họa cho sinh động.

B - Giai đoạn 02: khi lắp trục Z vẫn có thể điều chỉnh thêm theo mặt Oxz & Oyz vì các mối ghép bằng ốc & ở 2 mặt phẳng khác nhau. Lỗ ốc có độ rơ nên có thể chỉnh được 1 góc nhỏ.

Đính kèm 905

em cũng đang hóng hớt vụ epoxi tự cân bằng, em cũng hiểu quy tắc chất lỏng tự cân bằng theo trọng lực nhưng nó ko thể nào phẳng như gương để gá ray, bởi vì nó là dạng sệt ,chắc phải đưa lên phay lại hoặc có phương pháp khác,

Trích dẫn:

---

Gửi bởi thucongmynghe79

em cũng đang hóng hớt vụ epoxi tự cân bằng, em cũng hiểu quy tắc chất lỏng tự cân bằng theo trọng lực nhưng nó ko thể nào phẳng như gương để gá ray, bởi vì nó là dạng sệt ,chắc phải đưa lên phay lại hoặc có phương pháp khác,

---

Em thì không ủng hộ phương án keo epoxy này (mặc dù em không làm máy)

Tại sao không có phương án gia công làm sao gắn cột trụ trục Z vào bệ là nó phải vuông góc luôn chứ còn nếu hiệu chỉnh được thì độ cứng vững có còn đảm bảo?. Em đang nghiên cứu C Frame nên đang quan tâm vấn đề này.

em thik pan tham khảo các mẫu có sẵn
skyfire cnc
http://7xcnc.com/files/9213/7923/302...psbf4f316d.jpg

http://i1336.photobucket.com/albums/...pscaf5921c.jpg

http://i1336.photobucket.com/albums/...psaee362b8.jpg

http://i1336.photobucket.com/albums/...ps7cca1a81.jpg

tormach 1100 & 770
http://www.tormach.com/uploads/739/U..._view-pdf.html
http://www.tormach.com/uploads/429/P..._view-pdf.html

lắp ráp trục Z
https://www.youtube.com/watch?v=_rXSjZChdm4

còn máy lớn thường họ ko tiết kiệm băng máy, bàn T slot chạy trên băng, ko tận dụng gắn ray trên bàn T
http://i1232.photobucket.com/albums/...ec/VT500_2.jpg

Cái khó khăn của cframe là đây , vì nó phục vụ chế đồ part , gia công kim loại chủ yếu nên đòi hỏi độ vuông và song song phải chuẩn , Cframe em đã làm và đã chia sẽ với anh em quy trình em lắp ráp rồi. Cái khó khăn của em là không có máy lớn để gia công nguyên khối từ rãnh lắp ray và mặt vuông góc của trụ lắp Z , và cũng theo nguyên tắc xa xưa , thiếu đâu đắp đó và kết quả không tệ lắm ... con máy cũ của em đã làm mấy năm , đến bây giờ kiểm tra thì vẫn giữ được độ vuông góc Z với XY ( có chêm coca hehehe ).


Nhà vườn có tiêu chuẩn lắp ráp nhà vườn , cái quan trong khi gia công sản phẩm , sản phẩm làm ra đạt yêu cầu kích thước là quá ok , sản phẩm chủ yếu phục vụ nhu cầu cá nhân hay cho mấy anh em thân quen nên cũng không cần đạt chuẩn gì cả , chứ nếu phải đạt chuẩn gì đó để dễ dàng thương mại thì em chơi luôn cái máy mới cho nó an toàn.


Bác Nhất Sơn cho em tài liệu kiểm tra Z của con tormach được không ? em chưa thấy hình ảnh hay video kiểm tra bằng đồng hồ so cho món này... có xem 1 số máy TQ kiểm tra , máy tụi nó làm chuẩn kinh hồn nhất là mấy em milling cnc .

Cframe thì cứ từ từ lắp ráp, xong module nào thì kiểm tra kỹ món đó , như xong Y thì kiểm tra song song ray , đồng phẳng ray ( do bác dùng eboxy nên chú ý ) đồng thời khi lắp mặt bích cũng phải kiểm tra mặt bích song song ray luôn vì trục X chồng lên trục Y mà . Tiếp theo thì X cũng phải kiểm tra như trục Y , với em khi lắp XY xong , chưa bàn tới vuông , em kiểm tra song song bằng cách gắn đồng hồ so dò trên mặt bàn , bất cứ điểm nào trên mặt bàn thì kim đồng hồ phải đứng im hay chỉ nhảy trong phạm vi cho phép ( 0.02/300mm) nhớ là kim tiếp xúc mặt bàn nha mấy chú, chứ nó không tiếp xúc tưởng đứng im ru mình là đỉnh của đỉnh thi toi hehehehe.

Máu lắm rồi chỉ đợi một chút đạn nữa là em quyết tâm làm H frame tiêu chuẩn úc .ki khung đúc xong em cần ít ray vuông g7 cụ Nam giúp nhé

@Thắng
Anh nghe theo bác Nam, cũng muốn dùng vitme lớn nhất bước 5 thôi. Cám ơn em!

@CKD
Cám ơn bác đã giải thích cụ thể phần canh chỉnh. Hướng làm của em cũng giống như những gì bác đã nêu.

@thucongmynghe79, thuhanoi
Cái epoxy về độ cứng thì ok rồi. Còn về độ bằng phẳng của epoxy, sau khi pha nó khá là lỏng, khi nào làm thực tế mình sẽ kiểm tra lại độ bằng phẳng của nó. Nếu không được thì đục ra lại thực hiện phương án khác.

@nhatson
Mình cũng đang hướng đến kiểu thiết kế của skyfire nhưng chắc về độ chuyên nghiệp không thể bằng nó được.

Cám ơn các bác!