CNC építés elgondolás

Készítette: Páni Tamás

Bevezetés
Itt csak az általunk kivitelezendő gép részleteit, és némi nem triviális információt fogok közzé tenni, nem fogom részletezni, hogy mi az a CNC, mire jó, stb.

Ilyen jellegű kérdésekre a Wikipedia készséggel válaszol 🙂

A későbbiekben szívesen tartok fejtágítót is a CNC-k lelki világáról, de ez most nem az a pillanat.

Térjünk is a tárgyra.

Munkaasztal
Az asztal nagyban befolyásolja a gép többi részét, ezért ezzel érdemes kezdeni a tervezést. Az asztal vázát alumínium gépépítő elemekből lenne érdemes elkészíteni. Nem igényelnek hegesztést, és precíz munkát tesznek lehetővé. Könnyű, mégis nagyon stabil asztalt lehet ezzel a rendszerrel készíteni. A hátránya az ára, ami esetünkben nagyjából 60k forint.

Alternatív megoldás lehet egy masszívabb normál fém asztal feláldozása a célra. Új asztal esetén ez kb. 20k forintos árat jelent, a gép rögzítése az asztalon azonban nagyobb körültekintést igénylő feladat lesz.

Méret
Gyakorlatilag az asztal mérete határozza meg a teljes gép méretét, és funkcionalitását, ezért a céljainknak leginkább megfelelően kell megválasztani. Ha túl kicsi az asztal, értelemszerűen az elvégezhető feladatok száma is kicsi lesz, az asztalméret növelésével azonban exponenciálisan nő a gép ára is.

Mindezen szempontokat figyelembe véve szerintem számunkra az 1000×1500 mm asztalméret felelne meg. Ekkora asztalon már meg lehet vágni egy nagyobb hangfal előlapját, vagy akár egy szekrényajtót is, ugyanakkor a nagy pontosságot igénylő feladatok is változatlanul elvégezhetőek rajta.

Munkadarab rögzítése
Mellékes kérdésnek tűnik, azonban kiemelt fontossággal bír. Egy nem megfelelően rögzített munkadarab tönkre teheti az éppen a gépben lévő szerszámot, a sérülésveszélyről nem is beszélve.

Az iparban a hasonló gépeknél vákuumasztalt alkalmaznak, ami nyilvánvalóan nagy előnyökkel bír, azonban számunkra sokba kerülne, még saját gyártásban is.

A másik elterjedt megoldás a T-slot alumíniumasztal, amire a munkadarab szorítók segítségével rögzíthető. Az ára esetünkben 100k forint környékén van, a gép árának összegzésekor tudunk dönteni az alkalmazásáról.

Az árakat látva elgondolkoztam egy alternatív megoldásról, ami egy acél asztallap menetes furatokkal. Egy 5x1000x2000 mm-es tábla 20k forint körül mozog, a hátránya a 80 kg-os tömege. Ugyanez alumíniumtáblával 30k forint, ami már csak 20 kg, viszont csak műanyag csavarokat használhatunk hozzá, ami a rögzítés merevségével, és a csavarok tartósságával kapcsolatos kérdéseket vet fel. A legbiztosabb megoldás váleményem szerint alumínium lap normál furatokkal, bennük acélból készült menetes betétekkel. Vannak hasonló célra kifejlesztett speciális, galléros „anyák”, nem sokkal drágábbak egy normál anyánál. A furatokat az építés végére hagyva a gép első munkája a saját asztallapja lehet 🙂

Híd
A híd esetén kiemelt fontosságú a mozgató motorok minél kisebb terhelése miatt a tömeg, a pontosság miatt pedig a merevség, ezért a fő alapanyag itt is az alumínium. Igen precíz szerkezet, az alkatrészek gyártásakor nagy figyelmet kell fordítani az akár tizedmilliméteres pontosságra, lévén hogy a híd tartja a marómotort, aminek nagy stabilitás mellett kell minél pontosabban mozognia. Lehetőleg minden alkatrészt egy darabból kell legyártani.

A híd asztalhoz való kapcsolódása szempontjából két konstrukció közül választhatunk:

Az egyik konstrukciónál a hídnak csak az egyik oldala kapcsolódik az asztal oldalához. Ez a konstrukció terjedt el az iparban, mivel így minden érzékeny elemet egy oldalra lehet vinni, a másik oldalon zavartalanul mozoghat a munkavégző. Hátránya, hogy a rögzítés folyamatos terhelés alatt van, a hídnak pedig különösen merev szerkezetűnek kell lennie, ezért több anyagot igényel.

A másik konstrukciónál a híd mindkét oldala kapcsolódik az asztalhoz. Számunkra nem okoz gondot az így a munkavégző és a munkadarab közé kerülő egyik sín, valamint a másik konstrukcióval járó nehézségeket nehezen tudnánk kiküszöbölni, ezért szerintem ez a konstrukció felel meg jobban a céljainknak.

Marómotor függesztése
A marómotor konzolja az egyik legkényesebb pontja a gépnek, ez a konzol ugyanis a maró-, és anguláris motoron túl a teljes Z-tengelyt is tartja a meghajtással együtt, miközben a konzol hátulja az Y-tengelyhez van rögzítve, és a lehető legkisebb terhelést kell kifejtenie a tengelyt mozgató motorra. Az alapanyag továbbra is az alumínium. Pillanatnyilag az egyetlen módszer, amiről úgy gondolom, hogy szóba jöhet, az az alumínium öntés. Nem olyan nehéz, mint amilyennek hangzik, azonban a műhelyben nem valószínű, hogy el tudjuk végezni, ezért keresnünk kell egy céget, vagy vállalkozót, aki foglalkozik hasonlóval. Gondolkozom az alternatívákon.

Lineáris mozgatórendszer
Ez az a rész, ahol nincs lehetőségünk spórolásra. Csak hajtástechnikai, és CNC-alkatrész forgalmazó cégeknél kaphatóak a szükséges alkatrészek, amik azért szerencsére elérhető árúak.

A C tengelyt leszámítva a tengelyek felépítése azonos, csak hosszuk, és tájolásuk különböző. A mértéktelen pontosság talán magától értetődő. Egy irányhoz öszesen három tengely tartozik. Két acélrúd, amelyeken lineáris csapággyal ellátott kocsik mozognak, valamint egy trapézmenetes orsó, amelynek a forgása idézi elő a lineáris mozgást. A menetes orsó nem teherviselő elem, a súlyt az acélrudaknak kell tartaniuk. Ehhez magas tűrésű acél szükséges.

Alternatív lehetőség a sínrendszer, ahol az acélrúd szerepét egy sín váltja fel, a lineáris csapágy pedig egy, a sínre illeszkedő, „c” keresztmetszetű kocsiban helyezkedik el. Nagy előnye, hogy a sín teljes hosszán, egyszerű csavarokkal rögzíthető, míg az acélrúd csak speciális szorítókkal, és csak a két végén a kocsi teljesen zárt kialakítása miatt. Hátránya – ami valamilyen szinten előnye is – hogy a sínpár két sínjének teljesen egy szintben kell lennie a megfelelő működéshez. Ennek nem szabad gondot okoznia, ellenkező esetben nem dolgoztunk elég pontosan. A két megoldás nagyjából egy árban van, azonban a lineáris alkatrészek árát csak nagyon körül-belülre lehet megsaccolni, pontosabbat csak akkor tudok mondani, ha majd árajánlatot kértem pár cégtől.

X: híd
Az X tengely a gép leghosszabb tengelye, ráadásul a híd teljes tömege erre a tengelyre nehezedik. Emiatt lényeges, hogy ezt a tengelyt lehetőleg sínrendszerrel valósítsuk meg.

Meghajtás szempontjából alapvetően két lehetőség van.

Az első lehetőség az, ha a híd két „lábához” egy-egy menetes orsó, és az azokhoz tartozó motorok vannak elhelyezve. Ezzel a megoldással nem fordulhat elő, hogy a híd berezonál haladás közben, hátránya azonban, hogy vagy két motor, és a motorok teljes mértékig szinkronban történő mozgása, vagy egy motor kell hozzá szíjhajtással, ami három egyenlő fogszámú peremes fogaskerékből, és két szíjfeszítőből áll. Mindkét megoldása ennek a módszernek újabb hibaforrásokat hoz be a rendszerbe. Mind az egyik motor leállása, mind a szíj megugrása a hídra, a sínekre, és a motorokra nézve komoly károkat okozhat.

A másik lehetőség esetén egyetlen menetes orsó van a híd középvonalában, az asztal alatt elhelyezve, a híd két oldala pedig az asztal alatt össze van kötve, és az összekötőn foglalnak helyet azok a trapézmenetre illeszkedő „anyák”, amelyeken át van fűzve a menetes orsó. Ennek a megoldásnak előnye, hogy egy motor elegendő hozzá egyszerű meghajtással, hátránya pedig, hogy a híd középvonalát nagyon pontosan ki kell mérni a megfelelően könnyed mozgáshoz.

Y: marómotor (horizontális)
Ez a tengely az X tengelyre merőleges, a hídon húzódik végig, a marómotor, valamint a Z és C tengely súlya nehezedik rá. A lineáris vezetékekre itt oldalirányú terhelés nehezedik, emiatt erre alkalmas lineáris vezetékre, és a vezeték különösen stabil rögzítésére van szükség. Ennek alapfeltétele, hogy a híd a legminimálisabb deformáció nélkül legyen képes megtartani a Z és C tengelyt, valamint a marómotort.

Meghajtás szempontjából itt viszonylag egyértelmű a helyzet, az orsó középen helyezkedik el, alatta és fölötte egy-egy sínnel. Véleményem szerint itt elég lesz a sínekre egy-egy közepes terhelésű, hosszabb kocsi, nem lesz szükség két-két kocsira. Itt a sínrendszer helyett az acélrudas rendszer is viszonylag könnyen alkalmazható.

Z: marómotor (vertikális)
A marómotort, és a C tengelyt kell függőleges irányban mozgatni, erre szolgál a Z tengely. Különbözik a többitől olyan szempontból, hogy itt a függőleges elrendezés miatt a teher mindenképpen az orsóra nehezedik. Ez elkerülhetetlen, ezért csak csökkenteni lehet a kopást. Mivel kis utat jár be ez a tengely, ezért itt már szóba jöhetnek a golyósorsós megoldások, amelyek lényegesen nagyobb teherbírással, és kopásállósággal rendelkeznek, mint a trapézmenetes orsós rendszerek.

A legideálisabb megoldás véleményem szerint egybeépített lineáris modulok alkalmazása, ami egy speciális alumínium profilból, és a beleépített golyós-, vagy trapézorsós lineáris rendszerből áll. Alternatív lehetőség a szíjhajtásos modul, amivel szintén nagy pontosságot lehet elérni, mechanikai korlátai miatt csak ennél a tengelynél alkalmazható, mivel egyrészt leginkább függőleges tengelyeknél előnyös ez a meghajtás, másrészt pedig ez a tengely elég rövid ahhoz, hogy könnyen alkalmazható legyen a szíjhajtás. Leginkább azért van itt szükség modulra, mert itt a tengely rövidsége, és kis méretű felfogatási felülete miatt nehézkes volna megoldani a normál tengelyrendszerek rögzítését, valamint a modulok terhelhetősége is könnyebben számolható, ami ennél a tengelynél a legkritikusabb.

A marómotor és a C tengely vertikális mozgását lehetőleg függetleníteni kell. Ez legegyszerűbben két modullal oldható meg. Ha ez nagyon megdrágítaná a konstrukciót, végső esetben egybeépíthető a C tengely és a marómotor,

C: anguláris motor
Az anguláris motor arra szolgál, hogy a gép végre tudjon hajtani olyan feladatokat, amikhez szabályozott szögelfordulás szükséges. Ilyen lehet menetmetszés, vagy bármely más speciális feladat, valamint a derékszögű fúrófej horizontális forgatása.

Ezekhez egy szabályozott motorra van szükség, ami lehet léptetőmotor, de a szervomotorok jobban megfelelnek erre a célra. Az anguláris fúró forgatásához speciális fogaskerék-rendszerre van szükség.

Mivel még nem igazán láttam ehhez hasonló megoldásokat CNC-gépeken, ezért ezt a részt még át kell gondolnom, és ha nagyon megbonyolítaná a rendszert, vagy felvinné a költségeket, ez esetben elhagyható a C-tengely, de azért jó volna megvalósítani, ha egy mód van rá.

Tápellátás
Ez azok közé a részek közé tartozik, amik számomra kissé ködösek. Nagyjából 2-2.5 Nm-s léptetőmotorokra lesz szükség, ezekben általában 4 darab 2.3 V körüli névleges feszültségű, és 1.5 A áramú tekercs van. A C tengely sorsa még kétséges, de a továbbiakban 4 tengellyel fogok számolni. Ekkor értelemszerűen 4 motorra van szükség, ezekhez 4 független tápcsatorna szükséges. Az 1.5 A a névleges áram, ez akkor kerül rá az egyes tekercsekre, amikor a motor éppen lép. Két lépés között egy alacsonyabb áramot szokás a tekercseken átvezetni, egyébként a motor leéghet. Ez az áram általában a névleges áram fele, és arra szolgál, hogy a motort stabilan az aktuális pozícióban tartsa. A tengelynek értelemszerűen nem szabad elfordulnia anélkül, hogy tudna erről a vezérlés. Amennyiben ez mégis megtörténne, az jobb esetben pozicionálási hibához, rosszabb esetben a motor tönkremeneteléhez vezethet.

Mindezek megoldására elterjedt módszer a chopper kapcsolás, ami a névleges érték feletti feszültséget enged a tekercsekre, majd ha az áram elér egy kritikus értéket, a táp kikapcsol, majd újraindul ez a folyamat.

Ugyanerre egy fokkal digitálisabb, és veszteségmentesebb módszer a PWM, ekkor az áramot nyilván egy A/D-vel érdemes figyelni, majd a térkitöltési tényezőt 100%-ról 50% körülire csökkenteni. Ez a megoldás közelebb áll az én lelki világomhoz, de lényegében egyenértékű a chopperrel.

Tápforrásként toroid transzformátort szoktak alkamazni, a motorok léptetési frekvenciája 10 és 20 kHz között mozog, ezek alapján nekem leginkább egy erősítő rémlik, úgyhogy leginkább azokra bíznám ennek a résznek a kivitelezését, akik jól ismerik az erősítő kapcsolások és komponensek lelki világát.

Vezérlés
Szorosan összefügg a tápellátással, sokszor egy kalap alá szokták venni őket, lévén, hogy a vezérlés gyakorlatilag csak a motorok tápellátását vezérli.

Elsődleges szempont a léptetési üzemmód.

Egyfázisú teljes léptetésnél annyiból áll a vezérlés, hogy az éppen aktuális tekercsre kapcsoljuk az áramot, a motor forgási irányának megfelelően. Ez a legegyszerűbb üzemmód, ellenben ekkor a legkisebb a nyomaték, és a pontosság is.

Kétfázisú teljes léptetésnél két szomszédos tekercs kap áramot, a forgórész pedig a két tekercs középvonalához áll be. Ebben az üzemmódban a motor teljesítménye szinte duplájára nő, azonban a fizika törvényei szerint ennek a teljesítménynövekedésnek meg kell fizetni az árát. A motorok ilyenkor nagy mértékben melegednek, a biztos üzemhez hűtőrendszerre volna szükség, ezért ezt az üzemmódot véleményem szerint nem érdemes alkalmaznunk.

A fél léptetésű üzemmód lényegében az előző kettő ötvözete. Az egyfázisú-, és kétfázisú üzemmódok lépésköze megegyezik, eltérés van azonban a stabil pontok szögében. Ez az eltérés az üzemmódok elvéből következően egy teljes lépés fele. Ebből következik, hogy ha minden lépéshez felváltva másik üzemmódot használunk, a teljes fordulathoz szükséges lépésszám megduplázódik. Ezzel értelemszerűen a gép elméleti pontossága is megkétszereződik, a motorteljesítmény pedig a két üzemmódban elérhető teljesítmény átlaga. Úgy gondolom, hogy számunkra ez az ideális üzemmód. A vezérlése kivitelezhető összetettségű, ennél nagyobb pontosságra pedig aligha lesz szükségünk. 3 milliméteres menetemelkedéssel számolva a legkisebb elmozdulás így 0.015 milliméter (a körbeforduláshoz szükséges lépésszám általában 200).

A gép legnagyobb sebessége nagyjából 1.5 méter/perc lesz, tehát nagyjából egy percig fog tartani, amíg felveszi a marás indításához szükséges pozíciót. Nem kell majd rá állítható hátsó szárny, de amennyiben nem vágunk bele a bútorbizniszbe, ez a sebesség egy-egy munkadarab, esetleg kisebb sorozatok legyártására elég lesz.

A teljesség kedvéért megemlítem, hogy létezik módszer a felbontás gyakorlatilag végtelen mértékű megnövelésére. Ez a módszer azon alapul, hogy ahogyan a kétfázisú üzemmódban a forgórész a két tekercs középvonalában stabilizálódik, úgy az áramok elosztásával szabályozható ez a stabilizálódási pont. Tehát, ha például az egyik tekercsre háromszor akkora áramot engedünk, mint a szomszédosra, akkor a forgórész a két tekercs közti ívhossz negyedéhez fog beállni, a nagyobb áramú tekercshez közelebb. Ez némileg megbonyolítja a vezérlést, és a motorteljesítmény is csökken, ezért gondolom a fél léptetésű üzemmódot számunkra ideálisabbnak. Ennek a módszernek a nagy menetemelkedésű golyósorsók esetében van jelentősége, amire nekünk nincs szükségünk.

Számítógépes kapcsolat
PLC-s vezérlés esetén általában soros, vagy Ethernet porton keresztül folyik a kommunikáció a számítógép, és a CNC között. A PLC-k azonban általában véve igen költséges eszközök, ezért véleményem szerint elég csak a lehetőséget megteremteni a PLC-vezérlésre való átállásra, hogyha esetleg tanulási/oktatási célból szereznénk PLC-t, azt össze lehessen kötni a CNC-vel, és a számítógéppel.

Véleményem szerint saját vezérlő építése volna a legcélszerűbb. Egyrészt pénzügyileg is lényegesen olcsóbb bármilyen gyári megoldásnál, másrészt pedig még nagyobb funkcionalitásnál sem kivitelezhetetlen, és megfelelő tesztelési folyamatokkal csak tanulhatunk belőle. További szempont, hogy saját vezérlővel egyedi megoldások is megvalósíthatóak, amiből terveim szerint akad majd néhány.

A saját vezérlőhöz interfészként az LPT port a legcélszerűbb, ugyanis ezen keresztül a számítógép közvetlenül rá tud csatlakozni a vezérlőre, bármiféle soros adatküldési átalakítás nélkül. Erre leginkább az üzembiztosság, és biztonsági okok miatt van szükség, gyakorlatilag csak eggyel kevesebb lesz a hibaforrás. Ma már ugyan nem szokás az LPT port beépítése az új alaplapokba, de nekünk nincs is szükségünk atomvillanásra a gép vezérléséhez, egy régebbi gép is tökéletesen megfelel, lehetőleg nem Windows 7 rendszerrel, hanem valamelyik korábbival, ami lehet XP, NT, esetleg 98. Ezek jóval stabilabbak, és nem is terhelik feleslegesen a gépet.

Vezérlőprogram gyanánt a Mach3 szerintem megfelelő a céljainknak. Nem egy profi program, de egyedi építésű gépekhez jól konfigurálható, és a felhaználói felülete is egyedileg alakítható. Jól végzi a dolgát, van ingyenes verziója, de az csak 300 sort hajt végre egy programból. Nekem azonban megvan a teljes verziója is, természetesen boltban vettem ÁFA-s számlára és regisztrált licensszel 😛

Hardveres vezérelhetőség
Merthogy bizony ilyenre is szükség van. A legfontosabb egysége egy vezetékes távirányító, amin a biztonságos, és kényelmes munkavégzéshez a következőknek kell mindenképpen rajta lenniük:

  • marómotor fordulatszám szabályozó potméter
  • előtolási sebesség szabályozó potméter
  • program megszakító gomb
  • vészleállító kapcsoló

Ezen kívül amit még érdemes lehet rátenni a távirányítóra:

  • kézi JOG gombok
    használható enkóder is, de csak ha kiemelten üzembiztos
    tengelykiválasztó gombok, vagy forgatókapcsoló is szükséges hozzá
  • RESET gomb
    kizárólag a vezérlés újraindítására, a gép helyzetére nincs hatással
  • Z HOME gomb
    a szerszám kiemelésére a munkadarabból, vagy amiben éppen benne van

A távirányítóra biztonsági okokból nem kerülhet olyan vezérlő, ami a gépet nagyobb mértékű mozgásra képes bírni. Ezeket a kezelőszerveket az asztal oldalán kell elhelyezni, biztosítva, hogy a gép az induláskor megfelelő felügyelet alatt áll. Az asztal oldalán elhelyezendő vezérlők:

  • program indító/folytató gomb
  • XYZ HOME gomb
  • vészleállító kapcsoló
  • motorvezérlés indító gomb
    a motorok a gép bekapcsolásakor biztonsági okokból nem állhatnak kapcsolatban a motorvezérlővel, valamint hiba esetén a szoftvernek le kell tudnia tiltani a motorvezérlést. Ekkor a gép HOLD állapotba kerül, és amíg a hiba fennáll, ebben az álapotban is marad. Ha a hiba elhárult, először a vezérlőt kell újraindítani, majd ezután lehet a motorokra vezérlést adni. Erre szolgál ez a gomb.

Biztonságos munkavégzés feltételei
Kiemelt fontosságú, ez nem kérdés. Biztonsági berendezésből mindig annyi kell, amennyi lehetséges. Ilyenek a vészleállító kapcsolók, amelyekről már esett szó, de hasonló kapcsolókat szoktak tenni a híd elejére is, hogy ha valaki éppen ott áll, ahova a gép menni akar, esetleg azért, mert fizikailag képtelen elállni a gép útjából, akkor se okozzon sérülést a gép, hanem ha valamibe beleütközik, automatikusan meg tudjon állni. Ez a motorok védelme érdekében is fontos.

Másik nagyon fontos veszélyforrás a marómotor. A lehető leginkább biztosítani kell a szerszám elválasztását a gép kezelőjétől, és bármi egyéb dologtól. Ehhez a marómotor köré épített védőkorlátokat szokás használni, esetleg műanyag védőszoknyával, ami a forgácsot sem engedi ki, vagy legalábbis a sebességét szinte veszélytelen mértékűre csökkenti. Ezektől általában eltekintenek az egyedileg épített gépeknél, számomra érthetetlen okokból. Annyiban hátrányosak, hogy növelik a mozgó terhet, és ezzel a motorterhelést is.

Alternatív lehetőség ugyanennek a problémának a megoldására a zárt munkaterű gép. Ehhez gyakorlatilag az egész gép köré kell legalább az egyik oldalán nyitható burkolatot építeni. Ahhoz, hogy egy ilyen burkolat megfelelően biztonságos legyen, és ne okozzon több sérülést annál, mintha nem is lenne ott, minden élet és sarkat le kell kerekíteni, és minél puhább anyaggal burkolni. Úgy gondolom, hogy egy ilyen burkolat felépítése nagyjából másfélszeresére növelné a gép bekerülési költségét, de mivel számos lehetőség van a burkolat kidolgozására, nem vetem el ezt a lehetőséget sem.

Különösen veszélyes a munkaterület tisztaságának elhanyagolása. Vannak olyan munkák, amelyek során a gép körül óhatatlanul felhalmozódik valamilyen törmelék. Amint a földön lévő törmelék mennyisége a munkavégző számára érezhető, a munkát mindenképpen meg kell szakítani, bármennyire is úgy gondoljuk, hogy sürgős, és össze kell takarítani a törmeléket. Számos baleset történt már amiatt, mert nem volt megfelelően tisztán tartva a gép környezete.
A biztonsági tényezőket összegezve felhívnám a figyelmet a legfontosabb dologra, amivel általában a balesetek 95 százaléka elkerülhető.

Ez a gép iránti tisztelet.

Ez egy nehéz gép, másodpercek alatt igen komoly sérüléseket tud okozni. Aki dolgozik egy ilyen géppel, annak mindenképpen tisztelnie kell azt. Ha valaki úgy gondolja, hogy nem érti, miért van erre szükség, vagy hogy mi is ez az egész, az ne dolgozzon a géppel, mert abból sosem sül ki jó. Amint valaki hanyagul kezdi végezni a munkát, minden egyes apró figyelmetlenség, pontatlanság megbosszulja magát.

Aki nem képes megfelelő mértékben koncentrálni a precíz munkavégzésre, kérjen inkább meg valakit, aki ilyen szempontból is alkalmas a gép kezelésére.

Összegzés, alkatrész-beszerzési lehetőségek
Véleményem szerint ezekkel a megoldásokkal számunkra megfelelő funkcionalitású, és pontosságú gépet építhetünk, a lehető legjobb ár-érték arányban.

A gép építéséből a Műhely minden tagja sokat tanulhat. Ez egy nagy, összetett projekt, minden területen nyújt számunkra kihívásokat. A tápegység megtervezése az analóg áramkörökről alkotott ismereteinket teszi próbára. A vezérlés kidolgozásához a mikrovezérlőkben való jártasságunkra lesz szükség. Az áramkörök elkészítése is nagy feladat lesz, kell áramkör a tápegységhez, a vezérlőhöz, a távirányítóhoz, az asztali kezelőszervekhez, ezeket mind meg kell terveznünk, és legyártanunk. Mechanikai megmunkálás terén is kétségtelenül sok feladatunk lesz, és mindent a lehető legnagyobb pontossággal kell megcsinálnunk. Némileg új területet fog jelenteni a lineáris hajtástechnika, amivel, ha jól tudom, még nem foglalkoztunk olyan szinten, ami ehhez a géphez kelleni fog.

Ugyanakkor szoftveres oldalon is új lehetőségeket kínál a projekt. A motoroknak lehetőleg szinuszos jelalakú impulzusokat kell küldeni, amelyeknek a hossza a tekercseken folyó áram nagyságától függ. Erről a vezérlőnek kell gondoskodnia, valamint a számítógéppel való biztonságos kommunikációról is. A mikrovezérlőkön kívül a vágási programokat is nekünk kell majd megírni, mégpedig G-kódban, ami igen elterjedt az ipari gépek esetében is.

Ezt a gépet olyan alkotóelemekből állítjuk majd össze, amelyeket egyedileg kell legyártatnunk. Ehhez külső cégek segítségére van szükségünk. El kell küldenünk a géprajzot, és az alapján ad majd az adott cég árajánlatot, valamint megvalósítási alternatívákat. Olyan kapcsolatokat alakíthatunk így ki, amelyek később nagyban segíthetik a munkánkat, mind Műhely-, mind egyéni szinten, de akár egyetemi szinten is. A gép végső összeállításának megtervezésében a cégek mérnökeivel kell majd együttműködnünk, és közösen dolgoznunk.

Nagyon fontos, és máshol meg nem ismerhető tapasztalatokat nyerhetünk ennek a gépnek a tervezéséből, építéséből, és üzemeltetéséből. A gép teljes költsége előzetes becsléseim szerint 350-400 ezer forint körül fog megállni. Összehasonlításként egy ekkora munkaterületű kész gép ára másfél millió forinttól akár 3-4 millió forintig is terjedhet. Természetesen a pontos árbecsléshez szükség lesz a cégek árajánlataira, amit a gép teljes rajzának elkészítése után kaphatunk meg.