Еще один проект станка CNC (чертежи)

Kitsok
newfych:

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 😉

olkogr:

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 😉)?

olkogr

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.

Kitsok
olkogr:

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…

olkogr

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.

Constantine
Kitsok:

😉 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:

  1. 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).

  2. 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.

  3. 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!

  4. 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.

olkogr:

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

Kitsok
Constantine:
  1. 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?

  1. 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…

olkogr

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.

Kitsok
olkogr:

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.

Kitsok

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.

newfych

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.

Kitsok

На самом деле, оно довольно прикольно собирается на переходной пластине и готовых каретках, но жесткость резьбовых соединений М5 меня смущает…

Kitsok

У меня вот так нарисовалось:

Гайки - от PL, разрезанные на колене и просверленные на нем-же.

Constantine
Kitsok:

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.

Zarko
Constantine:

в общем за основу взял ваш рисунок - и переставил копипастом детали на свой манер.

А как это потом скручивать? 😁

Kitsok
Constantine:

можно убрать, либо можно оставить маленький буртик внизу (не важен).

А можно стрелочкой? Какой буртик?

Update: Если это выступ пластины за габариты опорного блока, то не получится - зенковка под винт вылезет 😉

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,

Вот те на! Я наоборот старался делать винты посредине между проекциями валов, хотя нутром чую, что вы пожалуй правы насчет гайки.
А квадраты - между чем и чем?

втулки эти шариковые, с блоками, - они же кажется квадратные? так?
если так - то скрутить их вместе…

А не получится, в них глухие отверстия, насчет досверлить их насквозь - не думал, мне кажется, не очень хорошая мысль. Есть фланцевые, но они кардинально других размеров.

толщину пластины - уменьшить (а то там толщина под 20мм - не так ли?)
там 10-12мм - хватит абсолютно!.

Сделал 20 из соображения зенковки под болты с потайной головкой. Вообще, раздумываю весь станок перевести на единую толщину листа - 20мм, и вот эта деталь, и держатель шпинделя, и боковины, и переходные пластины. А вот опору винтов Х придется делать из 30-40мм, поскольку трёхеподшипниковая конструкция выборки люфта не влезает (подшипник 80100 имеет 8 мм толщины).

Кстати, имел сегодня небезынтересную беседу с подшипниковыми людьми, обнаружил для себя забавные особенности подшипников.

Мне, например, никогда не приходило в голову, что опорные подшипники 1000 серии - открытые, и их без защиты ставить нельзя - быстро появится люфт и износ. Поэтому остановился на трёхподшипниковой конструкции из закрытых 80100, потом может поразмыслю, как вкрячить 1200 и как при этом его прикрыть.

Да, кстати, были в той лавке двухрядные, самоцентрующиеся, но они опять-же открытые (очевидно), поэтому нужно придумывать, чем их прикрыть.

Zarko:

А как это потом скручивать? 😁

Фланцевые можно скрутить, но они совсем других размеров.

Kitsok

Нарисовал, а глаз жжёт.

Прошу уважаемого Графа дать комментарий, целесообразно ли смещать гайку (и весь винт) вниз, или оставить посредине в такой конструкции?

Constantine
Zarko:

А как это потом скручивать? 😁

ну чтобы все это собралос я бы досверлил что надо, и скрутил длинными винтами, хотя дело ваше конечно же.

Хотя я вообще-то извращенец - я бы это еще и посклеивал;))) чтоб не только на силе трения держалось)))

зачем болты зенковать? для красоты или какая особо цель имеется?

там какой диаметр болтов (резьбы) и сколько до края блока?
если до края блока полтора - два диаметра резьбы - то сверлить можно.
сделать приспособу и на нормальном сверлильном станке - сначала маленьким, потом большим сверлом просверлить.
старые отверстия использовать как направляющие.

Kitsok
Constantine:

зачем болты зенковать? для красоты или какая особо цель имеется?

там какой диаметр болтов (резьбы) и сколько до края блока?
если до края блока полтора - два диаметра резьбы - то сверлить можно.
сделать приспособу и на нормальном сверлильном станке - сначала маленьким, потом большим сверлом просверлить.
старые отверстия использовать как направляющие.

Не болты зенковать, а отверстия для винтов с потайными головками 😉
От край зенковки до края пластины не больше 2 мм, так что пусть будет это излишество 😉

Constantine
Kitsok:

Не болты зенковать, а отверстия для винтов с потайными головками 😉
От край зенковки до края пластины не больше 2 мм, так что пусть будет это излишество 😉

почему каретки сверлить не хотите?

Kitsok
Constantine:

почему каретки сверлить не хотите?

Боюсь не попасть! 😉 В принципе, есть там и сквозные, насчет наличия я не знаю.
Просто получается некая взаимно-болтающаяся конструкция. Так оно за счет резьбы держится, а если делать даже со шпилькой (закрепляемой в теле переходной пластины), то держаться будет только за счет трения.

olkogr

Ха всеже заразили вас меджиком???
Почему нехотите чтоб все направляющие и потшипники были с одной стороны пластины, так вынос инструмента относительно направляющих по У будет мнимальным. Правда с вашими корпусами может не получится, но корпуса можно другие сваять.