Kubocore второй: проектирование

Да, более-менее доведя до ума принтер под названием Kubocore (форк Smartcore, CoreXY на 8-миллиметровых валах с соосными роликами), я уже начал клепать следующий аппарат. На этот раз на более вменяемом профиле и рельсах.

Разработка моей первой поделки под название Kubocore происходила примерно так (внутренний диалог):

- Smartcore! Прикольно. Печатные детальки небольшие, комплектуха практически вся есть, надо строить.

- Фанера. Фанера - хорошо, но крепиться к ней саморезами - это «фу».

- А если без фанеры? А что, можно купить строительный люминь.

- Во, точно, нам нужен квадратный профиль, печатные уголки, шуруповерт и ведро винтов М3.

- А если рама «жидкая» будет?

- Будем решать проблемы по мере поступления. Косынки, перекладины, боковины, шпильки, еще что-нибудь.

Первый этап проектирования завершен. Переходим ко второму - доработка печатных деталей оригинального Smartcore, чтобы они «обнимали» алюминиевый профиль и крепились винтами насквозь. Это была отдельная заморочка, с бубном, netfabb, разбиением большого stl на отдельные объекты в Slic3r, импортом в OpenSCAD, дорисовыванием… Да, именно тут я плотно вляпался в OpenSCAD. Работает без бубна на любом ведре с процессором, полный контроль за происходящим, абсолютно минималистичный интерфейс, все как я люблю. В процессе допиливания Smartcore согласно каким-то соображениям были переделаны практически все детали, потому что не устраивали. Что-то моделировалось с нуля (и не один раз, например, та же консоль стола).

Когда Kubocore уже неплохо печатал, внутрениий голос стал терроризировать меня на предмет приобретения рельс, ибо все равно рано или поздно придется вляпаться и в это. Ладно, купил на Али три MGN12 40-сантиметровой длины (как комплект к дельте какой-то) и положил в шкаф. Но в скором времени 'так совпало', что появилось чуть-чуть времени и денег, и я решил действовать. При этом, для расширения и углубления, я больше не устраивал внутренние 'диалоги на пальцах', а все-таки стал моделировать новую конструкцию, с нуля.

Отправных точек было две - имеющиеся рельсы и кинематика CoreXY с соосными роликами, как в Smartcore и Kubocore. К ним я добавил третью - теперь в конструкции надлежит использовать алюминиевый конструкционный профиль 20х20 мм. Неделю я по вечерам набрасывал и забраковывал эскизы, где-то мне не нравился слишком большой подъем ремней, где-то еще что-то, голова опухла, и было решено остановиться на каком-то варианте. От первоначальной задумки, в частности, он отличался использованием 15-миллиметрового квадратного профиля для оси X.

Нужно было 12 отрезков профиля по 400 мм, отталкиваемся от длины рельс. Плюс 8 трехсторонних соединителей и горсть пазовых сухарей. Заказал все это на 'Соберизаводе', пока ждал, немного довел до ума модель, чтобы ключевые детали можно было нормально напечатать.

Страшная программаСделаю-ка я небольшое лирическое-техническое отступление. Те, кто все знает про OpenSCAD (или не знают, и знать не хотят), пролистывают до следующего подзаголовка, про лошадь. В общем, я когда начинал лепить первые модельки для печати (всякие втулки, затычки и прочие прямолинейные закорючки), пробовал Sketchup, TinkerCAD, еще что-то простенькое. Но проблем было несколько. Что-то не работало нормально на рабочем компе с запихнутым гуано летучей мыши в слот вместо видеокарты. Что-то на нем тормозило. Что-то не работало нормально под Linux (основная домашняя система). И тут я наткнулся на OpenSCAD, и понял, что это 'оно'.

OpenSCAD - специфическое средство для моделирования всяких штуковин, прежде всего - технических. Слева - редактор кода, справа - окно отображения результата. Пишем 'разместить по определенным координатам параллелепипед с размерами L,W,H'. На языке с C-подобным синтаксисом. Получаем требуемое. А дальше осваиваем повороты, оболочки (hull), объединение и вычитание, выдавливание многогранников, итерации - и вуаля! А потом осознаем прелести, вроде возможности использования переменных. Грамотное их использование позволяет переделать модель, допустим, под другие крепежные отверстия, другой размер алюминиевого профиля и т.п. в пару аккордов на клавиатуре.

Некоторым 'побочным эффектом' использования OpenSCAD в моем случае является проектирование деталей в стиле преизрядного кубизма, ну, или 'Майнкрафта'.

Это не дура, это лошадь!



А вот когда приехал профиль, я немного опечалился. Больше всего расстроили соединители. Невменяемо дорогое барахло, обжегся, больше не буду. Нет, они, конечно, держат. Но очень жидко (при точнейшей подгонке торцов профиля будет лучше, но это сложно), поэтому пришлось в срочном порядке 'передумывать' конструкцию на использование дополнительных печатных уголков. И тут понеслась. Если ставить уголки, то нужно подрезать рельсы. Это еще полбеды. Когда я сложил профиль с рельсами на столе, то понял, что получается чрезмерно габаритная конструкция. Область печати особо большая не нужна, а вот жесткость хотелось бы максимизировать, габариты немного сократить... Короче говоря, рельсы Y режу (после внесения изменений в модель и обдумывания, естественно) до 300 мм, профиль Y - до 350 (остается 2х25 мм на уголки), профиль и рельсу X - до 350 мм. Болгарка, ножовка, напильник, начинаю собирать - вот, теперь уже не похоже на что-то гигантское. Правда, область печати пострадала конкретно - с громоздкими узлами XY и широкой кареткой она составит приблизительно 190х240 мм.

Вот здесь можно перестать читать и пойти написать комментарий в стиле: 'Да это упороться, имея рельсы 400 мм, устроить подобное варварство'.

А я продолжу. Опытным путем было выяснено, что если случайно сорвать каретку с рельсы и уронить ее на пол, начинается паника. Мне удалось собрать почти все шарики, так что, теперь еще получу неоценимый опыт - как работает рельсовая каретка с неполным подшипником. Минут 20 гонял ее туда-сюда с разным ускорением (руками), так и не ощутил разницы с полноценной. Посмотрим, что будет дальше.Ладно, основные детали напечатаны, можно уже собирать более 'конкретно'. Жесткость получившегося квадрата и легкость перемещения XY приятно радуют, Kubocore отдыхает, особенно по первому пункут. Но при дальнейшей примерочной сборке всплыл еще один косяк, опять связанный с этими треклятыми соединителями. Их 'пятак', который в моей конструкции смотрит вверх, выступает за габариты профиля! Когда я прикручиваю к переднему квадрату рамы держатель шаговика (он брутален и работает заодно в качестве уголка-косынки), то он встает криво, упираясь в 'пятак'. Привет, напильник, я уже почти соскучился.На текущий момент собраны верхняя (основная) рама и ось X, устанавливаю двигатели, тяну ремень и начинаю ходовые испытания. Это будет совсем скоро. Когда проект доберется до более-менее удобоваримого вида, он стремительно окажется на гитхабе со всеми исходниками, открытыми под GNU GPL v3.P.S. А это я когда увидел недавно в одном из постов, извините, просто не смог не напечатать. Kubocore, масштаб 60%, сопло 0.4, слой 0.2, 60 мм/с, Filamentarno! Prototyper S-Soft.