Еще один проект станка CNC (чертежи)
Всем привет!
Я прекрасно понимаю, что данный форум и так перегружен темами подобными этой, но все таки я решился создать еще одну.
Итак, пока что только наброски компоновки. Солид поставил пять дней назад, и даже не представляю, что бы без него у меня вышло - слишком много хитрых мелочей чисто умозрительно решить нереально. Тепепрь собственно о проекте.
Основная задача - изготовление деталей для прототипирования (в том числе и литейных форм из пенопласта), обработка дерева, алюминия (не в промышленных масштабах), пластика, ну и изготовление печатных плат. Размер обрабатываемой поверхности - 500х500 мм. Ход каретки по оси Z 70 мм( за счет возможности переставлять пластину шпинделя относительно каретки Z > 100 мм). Основание - “слоеный пирог” из трех листов ЛДСП 16 мм. Это в частности чтобы верхний слой заменить при необходимости не составило большого труда. Вся механика, кроме заказных позиций от purelogic - направляющие с держателями и опорными модулями 16 мм, ходовые винты трапеция 12 мм
Извиняюсь, что то с браузером происходит 😮
- щас допишу и вылжу с фотками
Продолжение:
… и соеденительные муфты. Остальная механика - практически вся алюминий, кроме пяти стальных пластин 50х50 мм. Двигатели - 3 штуки FL57H76(униполярные, момент 18,9 кг*см) - еще 4500 рубликов. Далее - электроника - связка ncPod и Stepdrive R3 Opto около 8000 руб. Датчики 0 - оптические из дисководов или старых мыхов. Блок питани пока не присматривал. Хочется уложиться в 1000$. При недостаточной жесткости напраляющих предусмотрена возможность их добавления (одна или две). Опыта в подобных вещах не имею никакого, так что буду рад, если укажут на ошибки.
Наброски:
З. Ы. Если кто нить знает, где в Ебурге можно сделать такие детали из алюминия стукните в ПМ плиз.
http://xmages.net/out.php/t34215_.jpg
http://xmages.net/out.php/t34216_x.jpg
http://xmages.net/out.php/t34218_y2.jpg
http://xmages.net/out.php/t34220_y.jpg
http://xmages.net/out.php/t34222_yz1.jpg
http://xmages.net/out.php/t34224_yz2.jpg
http://xmages.net/out.php/t34225_2.jpg
http://xmages.net/out.php/t34227_3.jpg
может по X четыре каретки?
Сразу могу вас растроить, 16мм направляющие даже для 300 на 300 тонкие, потому минимум 20 а лучше 25, хотябы по Х и минимум 20 по У. По У обязательно 4 каретки с втулками. Как и по Z. Каретка Z очень хлипкая, вообще нужно переделывать. Зачм вам коробка внутри станка??? Наоборот нужно делать, если уж так хотите такую коробку то поствате ее вверх ногами. Один винт по У при таком поле ИМХО будет все клинить, или будет все гнутся (в вашем случае).
Концы винтов сидят непонятно как, нужно чтоб с компенсацией люфта подшипников.
Тоже непонятно как будете заделывать конци направляющих.
Да и вообще можно почитать немного форум, здесь есть практически все ответы, чтоб не делать таких косяков как вы сейчас, а тогда уже создавать тему и доводить все до ума.
Уважаемый olkogr, благодарю за ответ.
По поводу сказанного - направляющие по оси Х одно из тех “узких мест”, по поводу которых я и хотел получить чье то мнение. Пока все в стадии чертежа, и комплектующие не куплены, испаравляется все несколькими кликами мышки. Совместно с направляющими предпологается использовать не втулки, а
линейные подшипники. Именно они и показаны на рисунках, извиняюсь, что упустил этот момент в описании. Длина такого подшипника около 34 мм. Коробка прежде всего задумывалась для защиты направляющих Х от стружки и пыли, так как к ним доступ намного хуже, чем к остальным. Каретка Z максимально опущеная вниз - это просто вариант для каких либо наестандартных режимов работы ( пока даже и не знаю будут ли они) с нестандартным инструментом. Состоит каретка из двух алюминиевых пластин по 10 мм каждая, скрепленных между собой 4-мя винтами М6. Стойки портала - алюминий 16 мм(тоже под вопросом). По поводу одного винта по оси Y - практически во всех конструкциях (даже намного большей длины) так оно и сделано. Концы винтов устанавливаются в опорный модуль по провереной, похоже не раз схеме - два радиально-упорных подшипника, стянутые через прокладку гайкой. Концы направляющих по оси Y запрессовываются в боковые стойки портала, и до кучи прижимаются болтами( для этого я думаю их немного накернить через крепежное отверстие). Один из концов проходит сквозь стальную пластину, служащую для юстировки параллельности направляющих.
Насчет чтения форума - читал, и очень внимательно, но с таким бюджетом ничего подходящего по конструкции не нашел.
Маленький вопрос - а если я поставлю по 3 или по 4 направляющих по XY - жесткость ведь увеличится?
.
…
Маленький вопрос - а если я поставлю по 3 или по 4 направляющих по XY - жесткость ведь увеличится?
что мешает поставить например 50мм по “Х” их же моторы таскать не будут
если поставить 4 направляющих то увеличится число кареток
естно уменьшится давление на них меньше будут прогибаться.
Основная задача - изготовление деталей для прототипирования (в том числе и литейных форм из пенопласта), обработка дерева, алюминия (не в промышленных масштабах), пластика, ну и изготовление печатных плат. Размер обрабатываемой поверхности - 500х500 мм. Ход каретки по оси Z 70 мм( за счет возможности переставлять пластину шпинделя относительно каретки Z > 100 мм). Основание - “слоеный пирог” из трех листов ЛДСП 16 мм. Это в частности чтобы верхний слой заменить при необходимости не составило большого труда.
Похожий проект поляков
Как выглядит вживую
Обрабатываемые материалы те-же.
Пишут,что механика этого размера у них обходится около 900 баксов.
Всеравно что вы там используете подшипники или тулки, кареток для жесткости по всем осям нужно по 4, инче клин. Увеличивать жесткость количесвом направляющих неправильно, хотя и можно, но более эфективно и проще поставить одну толще чем 2 тонких, так как настраивать все это дело придется. Толщину алюминиевых плит нужно довести хотябы до 20 а то и 25 мм, для жесткости.
Если я правильно понял ваши рекомендации, то, вот такая конструкция должна хорошо работать:
Стенки - 20-ти милиметровый алюминий, по четыре запресованных линейных подшипника на каждой каретке.
xmages.net/out.php/i34589_yz.jpg
xmages.net/out.php/i34596_yz2.jpg
xmages.net/out.php/i34597_yz3.jpg
xmages.net/out.php/i34601_yz4.jpg
Кто нибудь сталкивался с такими подшипниками? - www.purelogic.ru/PDF/LM/nut_LM.pdf
Интересует, насколько сильно они люфтят и боятся пыли.
Ну это уже более менее, но много деталей итяжело будет это все точно собрать чтоб не клинило. Всем рекомендую и вам тоже ось Z как меджике не хотите сделать, будет легче и прочнее. Вопрос зачем вам подшипники, чем вам втулки неугодили, грузоподемность у втулок больше, пыли не боятся, немного больше тренее, но при таких двигателях как у вас это 1% мощности, а если начнете городить защиту от пыли у шариковых подшипников, тренее выйде практически тоже.
Интересует, насколько сильно они люфтят и боятся пыли.
Я сталкивался.
Сразу скажу, что приборами я люфт не мерял, все исключительно пальпацией 😉
Согласно тактильным ощущениям, на 16 валу подшипник без выреза не люфтит вовсе, с вырезом в каретке без бокового поджима люфтит сильно, аж стучит. С поджимом люфт выбирается “в ноль”.
На 25 цилиндрической рельсе разрезной подшипник в каретке не люфтит совсем.
Насчет пыли.
Сегодня мне дверь ставили, а рельса 25 с кареткой на ней у меня аккурат в той комнате, где пилили. Я особых мер кроме резинового уплотнения на кромке втулки не увидел, но при движении каретки по валу взад-вперед, древесная труха собирается в брустверы, при откате назад вал визуально (без приборов) чистый. Так что от какого-то минимума оно защищено, но вот металлическая стружка и пыль и по словам самих пурлоджиков, да и по здравому смыслу будет вредить.
P.S. Посмотрел на вашу ось Z и что-то она мне напомнила 😃 Видимо, все новички в станкостроении идут по одному и тому-же пути 😉
Всем рекомендую и вам тоже ось Z как меджике не хотите сделать, будет легче и прочнее.
Вот я смотрю в очередной раз на Мейджик и не понимаю, неужели сделать точёную длинную трубу с кронштейном (2 шт), да еще и втулку бронзовую туда запрессовать проще, чем в трёх деталях соосные отверстия просверлить (!внимание, требует проверки 😉)?
А я не говорю втулки в труб ставить, можно и по другому, но сам замысел хорош, так как опускается не тоненькая плиточка алюминия, на которой висит шпиндель, а нормальная пластина вместе с направляющими, жесткость много выше. Сделать можно по разному можно даже из кубиков как у вас.
А я не говорю втулки в труб ставить, можно и по другому, но сам замысел хорош, так как опускается не тоненькая плиточка алюминия, на которой висит шпиндель, а нормальная пластина вместе с направляющими, жесткость много выше. Сделать можно по разному можно даже из кубиков как у вас.
😉 Краеугольный камень такой (как у Мейджика) конструкции - малые габариты узла качения/скольжения по направляющим. Посмотрите сами, если использовать стандартные подшипники, то их нужно куда-то закрепить, нужны какие-то каретки. Или плюнуть на все и поставить по Z по одному подшипнику на каждую направляющую.
В общем, не нравится…
Ну ненравится так ненравится, мое дело предложить как говорится. Но жескость такой системы на порядок выше. А габариты тет не краеугольный камень, можно и из ваших кубиков легко тожесамое сделать. И будет нормально.
Вот например я вижу в вашей конструкции это так.
😉 Краеугольный камень такой (как у Мейджика) конструкции - малые габариты узла качения/скольжения по направляющим. Посмотрите сами, если использовать стандартные подшипники, то их нужно куда-то закрепить, нужны какие-то каретки. Или плюнуть на все и поставить по Z по одному подшипнику на каждую направляющую.
В общем, не нравится…
там нет краеугольных камней.
что мне не нравится в типичных конструкциях - это малая база подшипников на оси Z - ограниченных ход и большой вынос инструмента от оси Y - что приводит к несбалансированности сил возникающих в этих узлах.
вот пример - относительно конструкции автора темы:
-
расстояние между втулками оси зет - в два раза меньше межцентрового расстояния оси У, это приведет к тому что на них будут действовать силы в два раза больше чем на втулки оси У.
(не надо думать что втулки не имеют люфта и сделаны из идеальных материалов). -
за счет такой конструкции - шпиндель вынесен далеко вперед - что увеличивает плечи до направляющих оси У. соответственно ухудшает условия работы. никто не перекидывает сено - держась за самый хвост лопаты, - хватаются у снования!
Еще один ньюанс - это тот факт - что в одном из крайних положений на оси Х - далеко вынесенный вперед шпиндель - упрется в фронтальную стенку, или под ним тупо закончится рабочий стол. -
через задницу сделано крепление направляющих оси зет, сразу сьедается сантиметров пять рабочей высоты, значит придется опускать шпиндель ниже, значит опять удлинятся плечи, значит опять пострадает точность!
-
не хватает места для крепления гайки, плюс муфты мотора, плюс опорных подшипников винта.
не жадничайте - сделайте как на маджике - разнесите втулки пошире и подальше друг от друга, сделайте каретку З пошире и повыше (у вас только точность и жесткость от этого улучшиться).
не ставьте втулки - вплотную друг к другу.
удлинение оси У - на пару тройку сантиметров - погоды не делает абсолютно!
станок - не гоночная машина - прижимать его вниз - не имеет смысла.
Ну ненравится так ненравится, мое дело предложить как говорится. Но жескость такой системы на порядок выше. А габариты тет не краеугольный камень, можно и из ваших кубиков легко тожесамое сделать. И будет нормально.
Вот например я вижу в вашей конструкции это так.
поддерживаю - хорошая идея
- через задницу сделано крепление направляющих оси зет, сразу сьедается сантиметров пять рабочей высоты, значит придется опускать шпиндель ниже, значит опять удлинятся плечи, значит опять пострадает точность!
Вот это я не понял. Они-же просто запрессованы, отчего там рабочая высота съедается?
- не хватает места для крепления гайки, плюс муфты мотора, плюс опорных подшипников винта.
С этим все в порядке, только если гайка(и) без фланцев 😉 Фланцевую или под ШВП - да, не поставить, фланец в валы упрется…
не жадничайте - сделайте как на маджике - разнесите втулки пошире и подальше друг от друга, сделайте каретку З пошире и повыше (у вас только точность и жесткость от этого улучшиться).
не ставьте втулки - вплотную друг к другу.
удлинение оси У - на пару тройку сантиметров - погоды не делает абсолютно!
станок - не гоночная машина - прижимать его вниз - не имеет смысла.
Пялился сейчас в свой чертеж (который аналогичен чертежу автора темы) и никак не могу допетрить.
Сделать каретку Z пошире - можно, типа “ноги расставить”, момент от усилий резания вроде бы должен меньшую нагрузку на втулки Z создавать, за счет этого теряем ход по Y, но это в принципе ерунда.
А вот сделать повыше - не понимаю. Единственный вариант сделать повыше - это значит выращивать вверх каретку Y, что потянет за собой либо необходимость (что логично) раздвигать валы Y, либо без раздвигания делать “надстройку” каретки, и тогда … хм… а что тогда?
Наставьте плиз на путь, где мы с автором не догоняем? Есть ощущение, что при такой конструкции не получится далеко уйти от Lмежду_втулкамиZ~=0.5Lмежду_втулкамиY
У меня сейчас 75мм против 130, что примерно где-то так-же, как и у автора темы.
Дополнение: а что, получается что у Маджика конец ходового винта Z в воздухе болтается? И он обязан просто идти ассиметрично относительно оси шпинделя? Оно как бы не очень кузяво кажется…
В том то и дело что в вашем ваианте каретки Z нужно изошрятся чтоб чтото получилось более менее, а в варианте меджика получается все само собой, и ничего никде не теряем. И деталей меньше, и инструмент получается максимально близко к напрвляющим по У. А конец винта по Z никтовам немешает заделать в нижнюю пластину варетки с двумя опрными потшипниками.
В том то и дело что в вашем ваианте каретки Z нужно изошрятся чтоб чтото получилось более менее, а в варианте меджика получается все само собой, и ничего никде не теряем. И деталей меньше, и инструмент получается максимально близко к напрвляющим по У. А конец винта по Z никтовам немешает заделать в нижнюю пластину варетки с двумя опрными потшипниками.
Попробую нарисовать, посмотрю, красиво получится или нет.
Прикольные связи размеров.
Начал рисовать а-ля Маджик, вот так
И получается, что определяющим размером осей X-Y является размер шпинделя + ход оси Z 😃
Потому как понятно, что длина направляющих д.б. не меньше, чем высота шпинделя + ход оси, каретки Z д.б. как можно шире расставлены, при этом эта ширина должна быть близка к расстоянию между направляющими Y 😃 Ну и т.д. и т.п.
Спасибо за хорошие, конструктивные высказывания. Я постарался представить, насколько просто воплотить в жизнь решение, примененное в magic’е - мое мнение таково:
Подшипники устанавливаемые со стороны двигателя - это довольно хитрое решение в плане механики, которе довольно сложно спроектировать и реализовать с первого раза.
Ось ходового винта каретки Z не совпадает с плоскостью направляющих - я не знаю, чем руководствовались разработчики, возможно опытом производства или расчетами, но у меня нет ни того ни другого, и я могу ошибиться, повторяя их схему.
Длина направляющих каретки Z увеличивается, увеличивается и высота станка - пока что для меня это минус(ИМХО).
Ну и ко всему прочему, это не очень удобная в плане повторения конструкция.
По поводу других замечаний - я пока что не узнавал сколько будет стоить изготовление алюминиевых деталей, но мне думается, что заказывая бронзовые втулки подшипников скольжения я не смогу уложиться в те деньги, в которые мне обойдутся линейные подшипники(<200 руб. штука). Так что мне кажется проще будет проконтролировать соосность выполнения отверстий, в которые я буду запрессовывать эти подшипники. Защита от пыли - элементарно - такая же как и успешно используется в рельсовых системах - толстый слой пластика(капролон, текстолит и т.п.), который я без труда смогу прикрепить к стенке каретки.Во внутренней части достаточно будет приклеить трубку практически из любого материала, закрыв подшипники.(скоро набросаю чертеж). Разницу плоскостей осей Z и Y постараюсь свести к минимуму( думал об этом не прочитав еще ваши ответы) по прикидкам можно сделать очень близко. Направляющие решил применить 25, за счет замены опорных модулей втулками стоимость механики остается прежней. Слабое место - рама , пока что только присматриваю варинты конструкций, хочется и жесткости и простоты изготовления.
На самом деле, оно довольно прикольно собирается на переходной пластине и готовых каретках, но жесткость резьбовых соединений М5 меня смущает…
У меня вот так нарисовалось:
Гайки - от PL, разрезанные на колене и просверленные на нем-же.
У меня вот так нарисовалось:
Гайки - от PL, разрезанные на колене и просверленные на нем-же.
уже почти оно!
осталось детали,
можно убрать, либо можно оставить маленький буртик внизу (не важен).
гайку оси У сдвинуть вниз (лучше совсем вниз на самом деле, я дособирал свой станок - поработал - нашел что чем ниже гайка - тем меньше перекос при воздействии сил на инструмент).
по этой же причине разнос направляющих по оси У можно сделать чуть меньше
старайтесь получать везде квадраты,
втулки эти шариковые, с блоками, - они же кажется квадратные? так?
если так - то скрутить их вместе…
толщину пластины - уменьшить (а то там толщина под 20мм - не так ли?)
там 10-12мм - хватит абсолютно!.
в общем за основу взял ваш рисунок - и переставил копипастом детали на свой манер.