W warsztacie modelarza mo?na znale?? wiele ró?nych narz?dzi elektrycznych wg. mnie najbardziej uniwersalne zastosowanie maj? dwie maszyny: hobbystyczna tokarka oraz hobbystyczna frezarka.  Bez tych dwóch maszyn, nie mia?bym mo?liwo?ci zrealizowa? wielu ciekawych projektów.

Pierwsz? maszyn?, która pojawi?a si? w moim warsztacie by?a ma?a hobbystyczna tokarka "Speedway" zakupiona w internetowym sklepie firmy Homier.  Jest to jedna z wielu wersji tokarki Sieg 7x12.  Kilka lat pó?niej sta?em si? szcz??liwym posiadaczem ma?ej frezarki zakupionej w Harbor Freight Tools.  Jest to jedna z wielu wersji frezarki Sieg X2.  Te stosunkowo niedrogie maszyny po kilku poprawkach i prawid?owym dostrojeniu nadaj? si? doskonale do ma?ych projektów modelarskich.  Po dok?adnej regulacji luzów udaje si? mi uzyska? dok?adno?? obróbki materia?ów z b??dem nie wi?kszym ni? 0.02mm. Przywieziona w kartonie frezarka by?a prawie kompletnie zmontowana i wydawa?oby si? gotowa do u?ycia.  Ja jednak postanowi?em j? najpierw rozebra?, sprawdzi? wyczy?ci?, nasmarowa?, z?o?y? i wyregulowa?.  Dzi?ki temu po wyregulowaniu maszyna pracuje bez zaci?? i z bardzo ma?ymi luzami.  Poniewa? moje konstrukcje wykonuje wg wymiarów w mm, to wymieni?em ?ruby posuwu sto?u z calowych na metryczne.  Po nied?ugim okresie u?ywania frezarki uzna?em, ?e konieczne s? pewne dodatki:  -Zestaw uchwytów do frezów.  Uchwyt wiertarski, który by? na wyposa?eniu tej frezarki nadaje si? do wiercenia ale nie do frezowania.  Dla precyzyjnej obróbki frez musi by? zamocowany centrycznie i blisko kolumny.  Jest to mo?liwe w?a?nie przy u?yciu zaciskowego uchwytu do frezów. - Imad?o maszynowe.  To jest oczywiste.  Element do obróbki musi by? solidnie umocowany do sto?u.  Najlepiej do tego celu nadaje si? imad?o maszynowe. - G?owica podzia?owa z uchwytem tokarskim.  Niezliczone s? mo?liwo?ci zastosowania tego przyrz?du.  Wiele z moich projektów nie by?oby mo?liwych do wykonania bez mo?liwo?ci mocowania obrabianej cz??ci  w uchwycie, który mo?na obraca? o zadany k?t z dok?adno?ci? poni?ej 0.1 stopnia. Kolejne dwie modyfikacje tej frezarki nie s? absolutnie konieczne, ale na pewno u?atwiaj? znacznie prac? przy precyzyjnej obróbce materia?ów.

Po wymianie ?rub posuwu sto?u na metryczne, jeden obrót pokr?t?a przesuwa stó? po 1.5mm, a poniewa? podzia?ka na pokr?tle ma 75 kresek na pe?ny obrót (1 kreska oznacza posuw sto?u o 0.02mm), to jest troch? przeliczania z podzia?ek na mm. Na przyk?ad aby uzyska? posuw sto?u o 2mm co przelicza si? na 100 jednostek podzia?ki, nale?y pokr?ci? jeden pe?ny obrót plus 25 kresek.  Bardzo ?atwo o pomy?k?, zw?aszcza je?li u?ywa si? frezów o rozmiarach calowych, co jeszcze bardziej komplikuje obliczenia.  Rozwi?zaniem tego problemu b?dzie dodanie cyfrowego odczytu po?o?enia (DRO).

Szuka?em jakie istniej? mo?liwe opcje zainstalowania DRO dla tej frezarki.  Widzia?em rozwi?zania z zastosowaniem przerobionych suwmiarek cyfrowych (odczytu po?o?enia dokonuje si? bezpo?rednio z cyfrowego wy?wietlacza suwmiarki) oraz do?? drogie zestawy DRO ze skomputeryzowanymi wy?wietlaczami, które jednak pasuj? bardziej do wi?kszych maszyn (np. do frezarki SIEG X3 czy jeszcze wi?kszych).  Postanowi?em zastosowa? rozwi?zanie po?rednie. 

Na eBay'u w sklepie internetowym kalifornijskiej firmy Anytime Tools znalaz?em listwy DRO ze zdalnym odczytem i zewn?trznym wy?wietlaczem.  To by?o dok?adnie, co potrzebowa?em.  Naby?em trzy listwy: 12-calowa dla osi X, 6-calowa dla osi Y i 12-calowa dla osi Z w sumie za nieca?e 150 USD.  Zamocowanie listew do frezarki by?o ca?kiem ?atwe z wykorzystaniem oryginalnych uchwytów, które by?y w zestawie z listwami.  Trudne by?o tylko wykonanie podk?adek do zamocowanie listwy w osi Y.   Powierzchnia podstawy frezarki, do której jest przymocowana listwa, jest bardzo nierówna, wi?c aby listwa by?a zamocowana równolegle do posuwu w osi Y, podk?adki musz? odpowiedniej grubo?ci i ?ci?te pod odpowiednim k?tem.  Poni?ej kilka zdj?? mojej frezarki po zamocowaniu systemu DRO.

Jedyn? wad? tego rozwi?zania jest to, ?e zakres ruchu w osi Y jest mniejszy o oko?o 12mm, gdy? listwa pomiarowa osi X opiera si? o kolumn? frezarki, gdy stó? jest przesuni?ty maksymalnie do ty?u.  Jak na razie, po roku od zamontowania listew, uk?ad DRO pracuje bez zarzutu. 

Listwa pomiarowa osi Z zosta?a zamocowana z lewej strony kolumny, w miejscu gdzie oryginalnie znajdowa?a si? spr??yna przeciwwagi.  Oryginalne rozwi?zanie przeciwwagi nie jest najlepsze, gdy? ogranicza pe?ny zakres ruchu g?owicy w osi Z i si?a przeciwwagi zale?y od po?o?enia g?owicy.  Postanowi?em wi?c zastosowa? moje w?asne rozwi?zanie.

Starsze frezarki firmy Sieg mia?y przeciwwag? g?owicy wykonan? przy pomocy spr??yny gazowej umieszczonej wewn?trz kolumny.  Elementy tej konstrukcji dost?pne s? w sklepie internetowym LittleMachineShop.com pod nazw? "Air Spring Conversion Kit".  Po zamontowaniu daje to dok?adnie takie samo rozwi?zanie przeciwwagi g?owicy jak mia?y starsze maszyny Sieg, rozwi?zanie, które z jakich? powodów zosta?o przez firm? Sieg porzucone. By? mo?e dlatego, ?e ma ono swoje wady.  Co prawda spr??yna gazowa zapewnia jednakow? si?? przeciwwagi w ca?ym zakresie ruchu osi Z, ale wymaga przynajmniej pó? metra wolnego miejsca nad maszyn?.  Ja tyle miejsca nie mam.  Samo rozwi?zanie konstrukcji nie jest "eleganckie", jak na mój gust. 

Postanowi?em wprowadzi? w?asne rozwi?zanie przeciwwagi, które po??czy zalety obu rozwi?za?: sta?? si?? w ca?ym zakresie ruchu g?owicy starego rozwi?zanie Sieg ze spr??yn? gazow? i zwart? konstrukcj? nowego rozwi?zania ze spr??yn? stalow?.  Zastosowa?em dwie spr??yny gazowe zakupione w Enco o skoku 15cm i sile 13.5kg ka?da.  Razem z uk?adem bloczków zosta?y zamocowane wewn?trz kolumny frezarki.  Przez uk?ad bloczków podtrzymuj? one g?owic? frezarki zawieszon? na stalowej lince 1.5mm.  Za bloczki pos?u?y?y mi rolki od drzwi przesuwanych, zakupione w sklepie metalowym.  Te rolki maj? wbudowane ?o?yska kulkowe, wiec zapewniaj? ruch linki stalowej praktycznie bez oporów.  Poni?sze zdj?cia przedstawiaj? szczegó?y konstrukcyjne przeciwwagi.

Nale?y zwróci? uwag?, ?e spr??yny gazowe zamontowane s? t?okami do do?u (po?o?enie, które zapewnia najlepsze smarowanie uszczelek spr??yny) schowane wewn?trz kolumny, która zabezpiecza je przed opi?kami i wiórami.  Takie rozwi?zanie jest "eleganckie".  Teraz wreszcie mog? wykorzysta? pe?en zakres ruchu g?owicy w osi Z ponad 30cm.  W maksymalnie dolnym po?o?eniu Nawet najkrótszy frez si?ga sto?u, a w górnym po?o?eniu g?owica znajduje si? na samej górze kolumny.

Jest jedna istotna uwaga do tego rozwi?zania.

Obie spr??yny gazowe, które zakupi?em w Enco maj? numer cz??ci 319-4367 (30 LBS. 6" STROKE GAS SPRING GGS23).  Na etykiecie obie spr??yny by?y oznakowane tym samym numerem cz??ci, ale ró?nym numerem wersji.  Gdy porówna?em je ze sob?, okaza?o si?, ?e jedna spr??yna jest d?u?sza o oko?o 6mm.  Po skontaktowaniu si? ze sklepem i wyja?nieniu sytuacji Enco przys?a?o kolejne dwie tym razem identyczne spr??yny bez dodatkowych kosztów.

Na zdj?ciach powy?ej na kraw?dzi rolki widoczne jest "oczko" zrobione z drutu. Zabezpiecza ono przed zsuni?ciem si? linki stalowej z rolki podczas monta?u mechanizmu.  Bez tego lu?na linka zsun??aby si? z rolki uniemo?liwiaj?c zmontowanie ca?o?ci wewn?trz kolumny frezarki.  Dla u?atwienia monta?u i dodatkowego zabezpieczenia mo?na doda? podobne oczko do drugiej (górnej) rolki.  Kiedy frezarka nie jest u?ywana przez d?u?szy czas spr??yny gazowe blokuj? si? troch?, i je?li rusz? g?owica do góry spr??yny rozci?gaj? si? z niewielkim opó?nieniem.   Przy gwa?townym ruchu g?owic? linka mo?e si? polu?ni? i zeskoczy? z górnej rolki.  Zjawisko to wyst?puje tylko je?li frezarka stoi nieu?ywana przez kilka lub wi?cej dni.  Aby tego unikn?? pierwszy ruch g?owic? zawsze wykonuj? do do?u, aby "rozrusza?" spr??yny po d?u?szym nieu?ywaniu.

Oto w jakiej kolejno?ci zmontowa?em ca?y mechanizm:

1. Zmontowa? wszystkie elementy mechanizmu ale bez linki.
2. Przykr?ci? zaczep linki do g?owicy frezarki
3. Przeprowadzi? link? przez rolki mechanizmu tak, aby wolny koniec linki wystawa? przez otwór na górze mechanizmu pomi?dzy dwoma ?rubami, jak to wida? na zdj?ciu 5)
4. Zamontowa? mechanizm we wn?trzu kolumny frezarki
5. Ustawi? i zablokowa? g?owic? frezarki w maksymalnie górnym po?o?eniu, a nast?pnie wst?pnie napr??y? link? tak, aby spr??yny gazowe by?y lekko ?ci?ni?te i w tym po?o?eniu podtrzymywa?y ci??ar g?owicy frezarki.
6. Zmocowa? na sta?e naci?gni?t? link? ?ciskaj?c jej koniec przy pomocy dwóch ?rub widocznych na zdj?ciu 9 i zdj?ciu 10)
7. Odblokowa? g?owic? i posuwaj?c j? w gór? i w dól sprawdzi? czy jest prawid?owo wywa?ona.  W mojej frezarce g?owica by?a idealnie wywa?ona.

G?owice w mojej frezarce (bez uchwytu) wa?y dok?adnie 15 kg.  Zmierzona si?a nowej spr??yny gazowej o nominalnej warto?ci 13.5 kg wynosi od 16 kg (rozci?gni?ta) do 18 kg (?ci?ni?ta).  Podejrzewam, ?e w czasem po utracie cz??ci gazu si?a spr??yn nie spadnie poni?ej 14 kg. 

2011-04-28

Kolejn? modyfikacj? frezarki by?o zainstalowanie zestawu nap?du przek?adni? pasow? (Belt Drive Kit) zakupionego w sklepie internetowym Little Machine Shop.  To by?a bardzo najprostsza modyfikacja, jak? wykona?em dla tej frezarki.  Wszystkie komponenty by?y wykonane bardzo precyzyjnie, a konstrukcja dobrze przemy?lana.  Instrukcja jest równie? logiczna i klarownie napisana.  Krotko mówi?c, zainstalowanie tego zestawu zaj??o mi oko?o 15 minut.  Bardzo jestem zadowolony z zakupu tego zestawu. 

W efekcie tej modyfikacji frezarka pozyska?a dwie nowe zalety.  Przede wszystkim maszyna sta?a si? du?o cichsza, poniewa? ha?a?liwa oryginalna przek?adnia zosta?a kompletnie wyeliminowana.  Dopiero teraz zrozumia?em, jak g?o?na by?a ta maszyna.  Przek?adnia pasowa pracuje praktycznie bezg?o?nie i jedyny d?wi?k jaki maszyna wydaje (oczywi?cie poza chrobotem obrabianego materia?u) jest cichy gwizd od szczotek silnika.   Drug? zaleta nowej przek?adni jest podwy?szenie obrotów g?owicy.  W po?o?eniu niskich obrotów maksymalne obroty wzros?y od 900 obr/min do 1525 obr/min.  W po?o?eniu wysokich obrotów obroty wzros?y od 2500 obr/min do 4150 obr/min.  Oryginalna instrukcja zestawu podaje troch? wy?sze obroty maksymalne obroty (1700/4300rpm) ale najprawdopodobniej to zale?y od wersji produkcyjnej frezarki Sieg.  Z otwartym sercem mog? szczerze poleci? ten zestaw.  Efekt jest warty jego ceny.