Проектирование станка ЧПУ

Задумал я собрать себе станок ЧПУ, не абы какой, а с рабочим полем 1,7 на 2,5 метра для работ по дереву и мягким металлам. А что бы что то собрать, требуется это спроектировать. Потому как лучше ошибиться сто раз на бумаге, чем один раз на "железе".
Сел и осилил за пару вечеров SOLIDWORKS 2023, думал это мега монстр, оказывается вполне себе дружелюбная прога для таких достаточно простых задач как моя, самое то! Ну и со сложными проектами говорят справляется, но это не про меня :)
А так как опыта в проектировании подобного оборудования у меня собственно маловато, возможно кто то и что то подскажет :)
Собрано из профильной трубы 100х100 со стенкой 4 и 3 мм.
Здесь не хватает резьбовых шпилек между ногами, не стал искать модели или рисовать сам :)
Задача стоит, сделать полностью разборный станок, что бы в случае переезда (а он предвидится) была возможность его перенести, не особо напрягаясь, силами двух человек чрез стандартную дверь 80см.

Хотел вставить картинки прямо в пост, но что то как то после обновления перестали вставляться изображения в сообщение... одно лечат, другое калечат... попробую решить это...

Начал с заказа в Китае рельс (направляющих) и кареток под них. Для оси Y - двадцать пятые направляющие для X и Z - двадцатые. Задумал сварку ног для стола и обнаружил, что в последний раз забыл закрыть баллон с СО2 и в итоге остался без газа для сварки... как заправлю (после того как приеду из командировки) начну сварочные работы.
Транспортная компания конечно же "не подвела" и доставила почти без повреждений, но вроде не критично, ни чего не потерялось (как ни странно) и не сломалось...
Заодно снял размеры, а то знаете ли бывает на чертеже одно, а по факту...

Тема интересная, но требует время. Занимался подбором шагового привода, как то, для своих нужд. И остановился на драйвере устройства с RS485/Modbus, плюсы данного устройства:
1. Автономное устройство (не требует отдельного генератора импульсов)
2. Настроек намного больше, чем у аналоговых и их можно менять по сети
3. Встроенные задаваемые алгоритмы (урезанный ПЛК)
Блок питания брал трансформаторный, для чистоты эксперимента.

Что бы не ставить эксперименты, потому как тонкостей пока что не знаю, решил пойти проторенной дорожкой для новичков, а именно:
1. Шаговые двигатели типоразмер Nema34 на 10,5 или 12 Н*м (не помню точно, лень смотреть).
2. По оси Y 2 таких шаговика, каждый управляется отдельно и ищет "дом" тоже каждый свой (для нормального выравнивания портала в случае пропуска шага).
3. От планетарных редукторов решил отказаться в пользу ременных 5:1, больше из за вопроса стоимости, потому что качественная планетарка стоит как крыло от боинга, а дешман который выйдет из строя через год... сомнительное удовольствие, тем более для моих задач, погрешность в 0,1мм в общем то не критично, доработаю напильником :)
4. Зубчатую рейку хочу 20*20 модуль 1,5 прямозубую, хоть у геликал типа мягче ход, но и требования по точности установки (на мой взгляд) зашкаливают...
5. Для оси Z ШВП 2005 по моему, всё ни как китаец не доставит, точнее приехало в Самару, а до меня довезти 2 недели не могут и приехать самому тоже нельзя забрать... по ходу или сломали, или потеряли... печально :)
6. Плату согласования для компа MACH3, ту которую по LPT работает планирую, потому как по USB задержки наблюдаются (у дешевых плат, дорогую не планирую, не вижу смысла), а параллельный порт он на то и параллельный, что тянет многозадачность с минимальной задержкой
7. Драйверы китаец предлагает комплектные с движками склоняюсь к 86Н, они вроде как имеют меньше пропусков шагов и более помехозащищенные по сравнению с 860Н, так же и блоки питания тоже в комплекте
8. В сторону шпинделя еще не очень смотрел, но однозначно водяное охлаждение и не менее 2,2кВт, а там как бюджет позволит :) потому как стоимость от мощности возрастает в геометрической прогрессии :)

Немного фотографий редукторов и реек

Из личного опыта....
Nema от 34 и выше с высоким моментом имеют один недостаток - большая индуктивность :
- большая вибрация на низах
- требует большого входного напряжения, если необходимы более высокие обороты для удержания момента..
Ранее использовал Nema 34, на 12Н*м, 1:40, но побороть вибрацию и получить высокие обороты так и не получилось, 300-400 (шаг 1/2-1/4) об/мин предел.
Ушел на Nema 34 3Н*м и редуктор 1:140, обороты до 1500 об/мин (ограничил, момента для моего случая хватает), вибрации на низах почти нет, приемистость отличная.
Расчет с запасом необходимы. Так же имеет роль микро-шаг, с одной стороны положительную (плавность и снижение вибрации) с другой отрицательную (падение момента, при тех самых оборотах). Цифровые драйвера последних поколений, работают на больших микро-шагах, не плохо удерживая момент.

https://youtu.be/Rbu-3h7m_w4
https://youtu.be/OCtastEFwaQ
Зная некоторые недостатки этих шаговиков, купил со встроенным энкодером, добавил редукторы 1:4, и по заверению продавца купил усовершенствованные "не шумящие" драйверы для данных двигателей. По видео слышно, что шума и рывков нет. Конечно и нагрузки нет...

Вчера впервые запустил шпиндель, результатом доволен :)
https://youtu.be/YJYOsgRXX2c

Немного фоток, если вдруг кому интересно:) Сборка и окраска "железа" тоже движется: