Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков.

Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост

Всем привет. Давно хотел написать пост, но не было повода, сегодня я это исправлю!


Начну издалека. Шел 2016 год, я мечтал о портальном станке с ЧПУ, купил шпиндель, частотный преобразователь и отложил идею из-за нехватки средств.

Весной 2018 меня приглашают работать на другой конец страны, обещая хорошую зарплату(инженер, разработчик). Я соглашаюсь и через несколько дней прыгаю в самолет. Проработал я около 6 месяцев и начались проблемы с ЗП- из накоплений было 90000 руб и куча амбиций.

Было решено занять денег и начать делать ЧПУ станки. Почему я решил "сунуться" в этот "бизнес" не смотря на конкуренцию? Потому-что ценник на станки мягко-говоря завышен, с учетом характеристик станков и их качества, а я тот еще перфекционист- мне нужно идеально, я получаю результат не от работы, а от результата, всегда стараюсь делать все идеально.


План был таков: спроектировать первый станок, собрать его в качестве прототипа, и на нем изготавливать часть комплектующих для станков на продажу. Скажу сразу- на станки у меня свой взгляд, уже отказал трем заказчикам из-за того, что не хочу собирать станки на слабых приводах(типоразмера nema 23) и цилиндрических направляющих. Но сейчас начинаю понимать, что всем нужно дешевле и придется временно пересмотреть список комплектующих.


Итак, за окном декабрь 2018, денег нет, но вы держитесь, начал обдумывать концепт первой модели станка. Поставил перед собой следующие задачи: получить максимум жесткости конструкции с минимальной массой(как показала практика с массой зря, расскажу позже), максимально снизить себестоимость, получить максимальную динамику(ускорения), сделать конструкцию простой для сборки, ну и сделать лучше, чем у других.


Летом на той самой работе собрал станок без проекта, получился не очень- нужен был сейчас, проектировать не было времени. Получился станок на зубчатой рейке, и ременных редукторах. Рама была сварена мною из профильной трубы, а укосины были выполнены фрезеровкой из дюралюминия, портальная балка была из конструкционного профиля.


Полученный опыт позволил избежать многих ошибок в первом проекте. За январь этого года я спроектировал первый станок. Получилась пространственная само несущая рама из листового металла. Масса станка с рабочим полем 1800х2750х200 вышла около 270 кг. Несмотря на такое большое рабочее поле я решил использовать ШВП, пара конструкционных решений позволили мне получить неплохую динамику. Почти все детали станка требуют гибки на гибочном станке.


В конце января я заказал лазерную резку металла, гибку и токарку в одном месте. Снял помещение, занял денег, закупился комплектующими. 64 квадратных метра мне обходятся в 19000 в месяц с учетом розетки. Через 3 дня привезли порезанный и погнутый металл. Тут меня ждал подвох: погнули криво, порезали тоже криво, токарку сделали криво, я получил груду металла, которая не собирается. Проблемы начались сразу- ШИП-ПАЗ не совпадали на длине больше 50 сантиметров, вышло так потому-что листы как правило кривые, а лазерный станок перемещается линейно. Лазерная головка "следит" за поверхностью листа, отъезжая то вверх то вниз, но софт не учитывает изменение геометрии реза. Если совсем простыми словами- представьте 2 точки, если их соединить линией- получим 3 метра, а если дугой- получим 3 метра и 2 миллиметра. Справился я с этим косяком достаточно просто: оставил по одному калибровочному шипу в каждой плоскости, а остальные чуть сточил болгаркой.


Супруга зачищала металл, я варил, когда нужно было придержать- держала.

Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост

Собрали и сварили раму за неделю. Варить приходилось прихватками, чтобы металл не вело. После нескольких дней сварки в обычном респираторе появились боли в груди- пришлось купить нормальные маски и поставить вытяжку. У супруги появилось развлечение- собирать в гофру пары/дым во время сварки.

Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост
Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост

Следующий косяк был очень обидным, вместо пары часов я потратил на него 4 дня. Суть этой проблемы в том, что для крепления профильных направляющих были вырезаны отверстия во время лазерной резки, а после сборки рамы я нарезал в низ резьбу. Метчики жили ровно до 20-го отверстия, пробовал смазывать, смачивать- бесполезно, жаль сала не достал ;).

Как только я начал прикручивать направляющие я понял, что на трех метрах отверстия смещены на 2 миллиметра: болты не закручивались, направляющая вставала криво. Пришлось по месту сверлить новые отверстия и садить болты на гайки, усложнилась юстировка направляющих. Во время сверления отверстий сверла бывало ломались из-за закусывания в старом отверстии. Я очень долго не мог понять почему такое смещение, но потом понял- если измерять рулеткой "внатяг", то она на 2 миллиметра врет. По всей видимости ребята настраивали станок рулеткой, а не использовали расчеты передач. Меня знатно с этого бомбануло. Как я это понял? Я измерил весь станок вдоль и поперек разными рулетками, все они показывали размеры правильно, но как только я измерил в упор, а не в натяг- все стало понятно.

Раньше рулеткой измерял только лес- 4 метра, 6 метров, 12 метров, черкал и отпиливал. Да, лесом я тоже успел позаниматься.

Дальше я начал собирать приводные узлы, там я обнаружил косячную гибку- линии сгибов не совпадали, они были не параллельны- на 100мм было смещение на 1мм, но меня спас зазор в отверстиях под болты. На следующий день меня ждал сюрприз с токаркой- на втулках под подшипник есть круговые отверстия с торца, между ними должно быть 45 градусов, всего 6 отверстий. Должны быть 2 группы по 3 отверстия. но они просверлили отверстия с интервалом в 60 градусов, размазав их по всей плоскости детали- болты не совпали. Пришлось опять ломать сверла. Зачем им чертежи готовил- не понимаю. Никогда больше не буду с этой конторой связываться, их косяки у меня украли много времени, местами горело так, что можно было вызывать пожарных.

Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост
Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост

Со следующем косяком я маялся 2 дня. Деталь, которая помещается на ладони, была с двумя косяками- смещенная линия сгиба на перекосяк с общим смещением на 2 миллиметра при допуске в 0.25мм. Эта деталь служит опорой гайки ШВП на оси Z, как итог- ШВП не вкручивался, пришлось молотком править деталь и сверлить новые отверстия для соосности гайки с винтом.

На этом мои страдания закончились. После двух недель работы с 10 утра до часу ночи в прохладном помещении появились проблемы со здоровьем как у меня, так и у супруги. Взяли пару дней выходных.

Еще за неделю я собрал электрику и запустил станок. Вышли неплохие характеристики: ускорения XY 1300 мм/сек2, а по оси Z вовсе 1700. Скорость перемещения XY вышла 9000 миллиметров в минуту, а по оси Z 12000. Вот тут то масса станка и сыграла свою роль - на таких ускорениях станок ездил по бетону.

Какие косяки проекта обнаружились после сборки?

Ну первое- низкая масса. Она слишком низкая для таких ускорений. Недостаточная жесткость портальной балки на скручивание и недостаточная жесткость укосин. Тут как бы не совсем косяки- для раскроя всякой фанеры ее достаточно, но для обработки алюминия ее мало.

По итогу на помещение, оборудование(ключи, сверла, итп) и на станок я потратил порядка 400000 за три месяца. Почти 100000 было, 100000 занял, остальное заработал на фрилансе в промежутках. Кучи заказов на станки пока не поступило- всем нужно максимально дешево - пофигу, что он будет медленно работать. Ускорения решают, особенно в обработке капризных материалов, да и ресурс инструмента не страдает. Еще от ускорений зависит скорость 3D обработки и обработки с множественными переходами. Бывают такие моменты, когда шаг по Z 0.01 миллиметра, вот тогда уже нужны скорость и ускорение в комплексе - с таким шагом стружку можно не контролировать, а просто гнать станок с максимальной подачей. Банальный пример 3D обработка детали размером 400х400 мм, с допуском гребешка в сотку- на станке знакомого заняла 26 часов, а на моем 5, я думаю разница более чем существенна. Жаль не все этого понимают, особенно любители выпиливать иконы или что-то рельефное с множеством деталей. Еще не все понимаю что такое УП и вообще как нужно работать со станком. И опять пример со знакомым- одну и ту же деталь- его УП на моем станке пилилась 6 часов, моя УП пилилась чуть больше часа. Он просто сделал обработку рельефа растром, я сделал обработку карманов, контурную обработку, обработку поверхности и обработку по ватерлиниям на максимальной подаче.


На ближайшие пару месяцев в планах не загнуться от поиска денег на аренды, накопить денег на вакуумный насос, сделать вакуумный стол, сделать стружкоотсос.


Еще в планах спроектировать годный 3D принтер, более дорогую модель станка на сервоприводах и с автосменой- хочу иметь проекты на любой кошелек, да и вообще нужно расширять ассортимент так сказать. По предварительным подсчетам следующий станок будет весить не меньше 400 килограммов. Очень хочу делать станки в цене 800-2000, но пока-что так, портфолио еще не набил так сказать.


Постараюсь ответить на возможные вопросы сразу.


- Сколько станков продал?

Только лазерный CO2 на 400 ватт для резки металла с маржей всего в 70000 р.

-Сколько времени изготавливаешь станок?

4-5 недель, если нужно срочно- могу закупить комплектующие тут, тогда цена может подняться в полтора раза, что как бы не комильфо.

- Почему не из профильной трубы?

Потому-что профильная труба не даст идеальной геометрии в короткие сроки, есть некоторые ограничения и усложнение сборки.

- Какие двигатели на станке?

86мм флянец, 45 кг момент удержания.

- Почему нет понижающих редукторов, а у других они есть?

Потому-что у шаговых двигателей с ростом оборотов возрастает индуктивное сопротивление, следовательно возрастают потери и теряется момент. Редукторы- зло, использовать только если совсем нет денег.

- Почему не на зубчатой рейке, она ведь ниче так?

Потому-что зубчатые рейки кривые, слишком большая погрешность, 2 двухметровые рейки могут не встать зуб в зуб, вот настолько они плохие.

- Есть ли пропуски шагов?

Нет. Если упереться в портал руками, а ногами упереться в стену- не удержать на подачах до 6000 мм/мин.

- Сколько окупается ЧПУ станок?

Окупаемость напрямую зависит от упорства владельца. Можно окупить за месяц на раскроях для рекламщиков+ раскроев с авито, тяжело, но можно, только если если один за станком с утра до вечера, а второй готовит УП и общается с заказчиками/рекламщиками. Станок сам не заработает денег, если хочется денег- нужно херачить, херачить и еще раз херачить, приходить домой и высыпать стружку из ушей.

- Где берешь комплектующие?

Комплектующие мне возят хорошие знакомые прямо из поднебесной. У нас покупать их слишком дорого. Часть комплектующих беру в России, чтобы подстраховать себя от брака.

- За сколько продашь свой станок?

Свой станок не продам- там есть косяки, которые исправлять нет смысла. Продам такой же, но без косяков за 360-380к/р, вообще ценник очень меняется от хотелок и бюджета заказчика, на любой бюджет можно собрать станок, для рабочего поля 1500х2000 нижняя планка 80 000, а верхняя около 4 500 000.

- Какой самый крутой станок сможешь изготовить, сколько он будет стоить?

Самый крутой- с параллельной кинематикой и автосменой, 6 осей, автосмена, будет грызть даже сталь, но он уже больше похож на обрабатывающий центр, а не просто ЧПУ станок. 

- Кто ты по образованию?

Кроме школы ничего нет, родом из деревни на 3000 жителей. Учился на инженера-математика в Красноярске, но с первого курса меня пнули за не посещение. Вообще я веб-разработчик, сисадмин, на с++ тоже немножко умею(делал прошивки для разгона ASIC майнеров), ну и немножко инженер- занимался иммерсионным охлаждением тех же ASIC майнеров. Весьма любознателен, вот откуда ноги растут, а руки откуда надо.

- Зачем все это затеял?

Хочу просто построить дом, поставить небольшой парк станков в цоколе или гараже и изготавливать крутые штуки.

Следующий пост будет о монетизации самого станка- что я хочу пилить и куда продавать, дам советы на будущее тем, кто хочет собрать или купить станок. Особо не пинайте, будьте столь сказочно любезны- писун из меня не особо, может быть зря расписал FAQ. Выслушаю все пожелания и отвечу на любые вопросы.


Запрещенным приемом закончу этот пост. Увидимся в комментариях.

Решил заняться производством станков с ЧПУ и не только. Сборка первого станка, или правильно выбирайте подрядчиков. ЧПУ, Производство, Станок, Стартап, Малый бизнес, Видео, Длиннопост

Лига ЧПУшников

1.5K постов11K подписчиков

Добавить пост
Вы смотрите срез комментариев. Показать все
Автор поста оценил этот комментарий
Дружище, мне из пенопласта нужно вырезать изделие размером 1800*1000*700, качество низкое (допустимая погрешность 5мм).. дорого такое чудо заказать вырезать? И заодно сколько станок который то же самое из дерева режет
раскрыть ветку (6)
Автор поста оценил этот комментарий

Мой не потянет, у меня по Z 20см обработка)

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий
Тогда второй вопрос, а дорого ли настолько глубокий собрать?
раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Не особо). Чуть дороже, не на много, от 5000 до 12000, нужно обсчитывать). Сегодня сделаю калькулятор, чтоб быстро обсчитывать все это дело)

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Это в тысячах р. или долларах?
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Под словом пенопласт имею ввиду субстанцию аналогичной плотности чтоб не грузить техническими деталями
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку