Search in topic

Фрезерный станок 800х600х200 мм

Почти Tron получается 😃
Тот правда вообще на локтайте собран.
Мне проваривали аргоном прямо по шипам. Пока криминала не вижу.
В одном только месте подложил кусочек металлической рулетки под рельс. Но похоже была неточная фиксация перед сваркой.

в общем на случай неудачи с поисками гибки решил собрать станок только на плоских деталях. конечно выросло количество деталей и сварки.
сравнив гнутую и плоскую версии решил что станину мне больше нравится сделать плоской и цельно-сварной…

кстати плоская версия получилась универсальной - ШД по оси Y теперь можно размещать с обоих сторон - стойки теперь симметричные.

Здесь можно раскроить металл, точность на 10 мм плите заявляли 0.1, и впринципе недорого и за небольшие заказы берутся, со сваркой могу помочь, полуавтомат сильвермиг199.

www.zao-tonus.net.ru/contact.shtml

спасибо
я щас жду ответа из нескольких компаний. “плоский” вариант хочу сегодня еще в одно место закинуть…
в общем поиски идут…

давно не обновлял тему. пора немного встряхнуть ее…

итак, за прошедшее время много чего произошло, накопился определенный опыт. чем и собираюсь поделиться.

* * *
постараюсь рассказать коротко о главном.

итак, основная проблема с которой я столкнулся во время проектирования - станок получился излишне сложным и требовал слишком многих видов работ:

• лазерный раскрой
• сварка
• фрезеровка стали (вывод поверхности под рельс)
• фрезеровка алюминия (подшипниковые узлы, крепежи гаек ШВП)
• токарка стали (изготовление втулок)
• пескоструйка
• порошковая покраска

найти место где могут выполнить все операции за ЛЮБЫЕ деньги мне не удалось.

в итоге я пошел по пути упрощения и удешевления - переработал весь станок так что для его изготовления требовались лишь:

• лазерная резка (все детали и “наборные втулки” из листа)
• сварка
• пескоструйка
• покраска

таким образом весь станок можно было собрать из листов конструкционной стали 2, 3, 4 и 5 мм:

исключением является лишь платформа оси Z на которой висит шпиндель.

изначально я планировал заказать ее фрезеровку из Д16А но потом подумал что такой аутсорсинг - “это не наш метод”.
сейчас у меня 2 альтернативы:
(а) отлить готовую из алюминия (благо к литью я зимой подготовиться успел) и шлифануть на стороне (хотя “не наш метод”)
(б) отлить ее из полимерметалла (алюминий). установить на станке и шлифануть (а). снять полимерметалл, установить шлифованный алюминий.

что касается токарки то от нее теперь можно отказаться: все втулки набираются из плоских колечек.
фрезеровка тоже больше не требуется. но тут чуть подробнее:

(1) крепеж валов ШВП
привычные подшипниковые узлы состоят из алюминиевого корпуса в котором находятся 2 подшипника и 2 втулки расположенные между ними. внешняя втулка фиксируется болтом. а сами подшипники стягиваются гайкой на винте ШВП.
алюминиевый корпус крепится к станку на болтах.
от этой концепции я отказался в пользу такой:

идея проста как топор: 2 подшипника точно так же стягиваются гайкой на винте ШВП но вместо внешней втулки появляется “стенка” которая является частью станка (приварена к нему и усилена 2 косынками). а фиксация подшипников осуществляется пластинами которые к тому же регулируются +/- 0.5 мм по окружности (2 степени свободы). регулируется банально: болт М5 в отверстие 5.5мм.

в моем случае используются подшипники 8х22х7мм. поэтому пластины сварные - состоят из двух 4мм частей. все тоже вырезано лазером из листа.

(я пересмотрел много разных проектов но такого решения я не встречал. додумался сам и доволен собой как слон. и горд одновременно)

(2) подготовка поверхности под рельс
как я уже говорил станина у меня цельносварная. вообще все детали варил TIG-сварочником (в аргоне). поэтому швы ровные и чистые. и самое главное минимальное температурное воздействие на конструкцию. тем не менее исходим из того что ровных поверхностей не осталось.

* сразу скажу что был несколько удивлен когда после лазерной сварки детали были не идеально плоскими а немного изогнутые. склоняюсь к мысли что это не температурная деформация а просто изначально кривые листы были. тем не менее посадка шип-в-паз все выровняла
​

так вот мне абсолютно безразлично что ровных поверхностей может и не быть.
просто изначально я спроектировал станину так что рельс отстоит от поверхности станка на 2 мм. пространство же между станиной и рельсом заливается полимерметаллом. так я поступлю на осях X и Y. на Z - считаем что все ровное (подробности чуть ниже).

таким образом и тут фрезеровка больше не требуется. единственное теперь осталось придумать как дешевле и хитрее выставить рельсы перед заливкой (идеи уже есть).

Здравствуй, гибка!
в процессе сварки я по неопытности кое-где накосячил. это была самая первая деталь которую варил.

я плохо зафиксировал стенку и после сварки 90-град угол уплыл. впоследствии я решил вообще этот узел сделать гнутым. ну и докучи сделать новое гнутое основание для оси Z. частично это было обусловлено тем что как я писал выше многие полученные детали были изогнутыми. а поскольку ровная плоскость основания Z критична (туда крепятся каретки) то я решил сделать новый заказ. ну и заодно попробовать закзать гнутую опору ШВП

* * *

немного отдельных фото:

фиксация элементов перед сваркой:

детали просто состыкованы по пазам/шипам резиновой киянкой:

сварка портала:

внутренние наборные втулки крепятся внутрь стойки:

сваренные стойки:

сварка станины:

сегодня забрал после пескоструя:

через пару дней уезжаю в отпуск. “станок” будет ждать меня в гараже. чтобы не окислялся - обмотал пленкой и бросил внутрь несколько пакетиков с абсорбирующими влагу гранулами (от обуви). ну и сделал небольшое отверстие чтобы конденсат не скапливался под пленкой. надеюсь коррозия обойдет стороной.

* * *

отдельные факты:

(1) лазерный раскрой
лазер хоть и точен но не идеален: даже если в вашем чертеже прямоугольный паз то на руки вы получите прямоугольник у которого вершины углов имеют радиус… он конечно маленький… но прямоугольный шип размер-в-размер туда уже не войдет без доработки. это относится ко всем прямоугольным геометриям.
этого я не знал поэтому пришлось немного поработать ножовкой чтобы все состыковалось.

теперь же я делаю так:

(2) стоимость лазерной резки всех-всех-всех деталей составила 16К руб (работы + материал).

(3) стоимость сварки
сначала искал сварку в аргоне на стороне. цена на черную сталь 30-50руб/см.
я прикинул длину швов на одной только станине и портале и понял что даже если из-за большого объема работ будет скидка и цена станет 20 руб/см то мне дешевле купить AC/DC сварочный аппарат (25К руб) что я и сделал. получается что это инвестиции в мастерскую а не затраты на станок

вот как-то так.
после отпуска выставление рельсов, заливка металлполимера, покраска, изготовление Z-платформы и стола, сборка, пуско-наладка.

“нас ждут великие дела”

вот такие великие дела нас ждут:

дезигн авторский - хотелось чтобы визуально были видны перемещения и в тоже время не унылое г… 😃 ну и чем-то напоминает раскрас спортивных авиамоделей…😒

Очень даже хорошо получается.
Я свое творение отложил, некогда. Это был проект для следующей осени/зимы, старт же случился слишком ранним.

Всем привет, вопрос к ШВЕДу, что за металлполимер будешь использовать собираюсь выравнивать таким же способом, выбираю состав.

Жесткости не будет, даже достаточной, чтобы дерево нормально резать, точности не будет, короче очередной пенопласторез.

Так кто-нибудь подскажет что за полимер можно использовать для выравнивания станины?

кстати, тоже интересен этот вопрос, про металлополимер.
за сложностью фрезеровки длинных пазов тоже думал выводить их при помощи эпоксидки с алюминиевым заполнителем (или с каким другим. пока вопрос подробно еще не изучал).
по идее, на сжатие работать должно неплохо, а в основном оно на сжатие и будет работать. вон направляющие промышленных металлобрабатывающих станков делают и восстанавливают при помощи полимерных композиций. на чипмейкере брошюрка от министерства станко и инструментальной промышленности лежит еще от 1986 года, где написано что очень даже можно пользовать.
только вот на практике в сети я пока не нашел явных примеров установки направляющих в полимер, кроме как от одного поляка. который в америке собрал станок лодки резать. но я так понял за точностью и жесткостью он не гнался.

только вернулся из отпуска.

Жесткости не будет, даже достаточной, чтобы дерево нормально резать, точности не будет

какой конкретно узел вызывает такие подозрения и почему?

металлополимер:
(не реклама) планирую использовать ЛЕО.
leopolimer.ru
(он же www.leo-ao.narod.ru)

по их заверениям материал легко выдерживает порошковую покраску (нагрев до 160-200С, 30 мин).
используют его в станкостроении для ремонта - у них на сайте есть инфа по области применения. в т.ч. для заливки плоскостей, пазов, седел подшипников итд.

ШВЕД нахошу вашу тему достаточно интерестной, сам подумываю о постройке станка подобным способом, лазерный раскрой сейчас доступен хотя и не дешев, остальное сваркой(хотя подумываю о более толстом металле и резьбовых соеденениях) и ручонками с помощью гаражного инструмента 😃
Правда планирую под раскрой только подвижный портал оси Y и Z, а стол собрать из квадратных труб + болты и эпоксидка (мне кажется что не потяну полностью такие затраты).
Пока делаю электроннику - драйвера “L297 + IRFZ44 для биполярников”
В связи с этим будет очень интересен ваш опыт, в частности спасибо что указали на косяк в углах лазерной резки.

PS: Впечатлили детальные чертежи, вызывают заслуженное уважение, сам пока только изучаю уроки по солиду.

Да и не обращайте внимание на голословные выкрики, кто реально хочет помочь и сам набивает шишки всегда говорит конструктивно.

Cоздание посадочных креплений под рельсы или ЗАЛИВКА МЕТАЛЛОПОЛИМЕРА

еще раз напомню что я изначально проектировал цельносварную раму. все деформации при сварке я планировал устранить путем заливки посадочных плоскостей под рельсы с помощью металлополимера.

Скрытая проблема:

итак на станке будут установлены рельсы HIWIN HGR20. покупал в Purelogic’е. если память мне не изменяет то мне там сообщили что рельсы каленые. глубину прокала правда не помню но не суть.
раньше я в руках подобных вещей не держал поэтому рассчитывал что цельнометаллический рельс даже на длине 1070мм (ось Х) будет несгибаемой ровной палкой-убийцей. однако мне предстояло неприятно удивиться когда я взял оба рельса оси Х и приложил друг к другу: рельсы не были идеально ровными (изгиб был около 0.5мм на глаз). пробовал прикладывать разными плоскостями - везде была кривизна. еще больше расстроился когда увидел как эта кривизна легко исправлялась легким надавливанием пальцем на краю рельса - т.е. рельсы элементарно гнулись на такой длине!

таким образом рельс уже не мог быть эталоном жесткой и ровной поверхности. что делать?

я вышел из положения таким образом:

• надел на рельс 12 кареток
• купил 2 алюминиевых уголка 40х40х3 мм (самый толстый и прямой профиль который нашел в магазине OBI, 470руб/шт блин)
• оч аккуратно просверлил крепежные отверстия и прикрутил их к кареткам так что получился некий швеллер:

теперь рельс “распрямлен” и готов к следующему этапу. исходное состояние стенки:

сделал бортики из пластикового уголка и залил клеем отверстия. в 2 отверстия поставил полые штифты и поставил 2мм “шпалы” (на них будет крепиться рельс):

установил рельс:

после этого я начал заливку металлополимера с 2х концов. однако даже “жидкая” версия оказалась недостаточно текучей чтобы растечься. поэтому я залил только незначительный объем:

после этого стало понятно что сначала нужно было залить весь объем металлополимером, механически выровнять уровни, и только потом быстро установить рельс. именно так я и поступил потом (залил сверху вторым заходом):

готовый результат:

однако получилось не так как задумывал:

• во-1 я ошибся в плотности металлополимера при расчете и поэтому переборщил с объемом. из-за этого уровень металлополимерной подушки поднялся местами аж до кареток.
• во-2 (самое главное) я недостаточно сильно прикрутил рельс с одного конца. как следствие между рельсом и шпалой образовался слой невытесненого металлополимера толщиной примерно 0.5-1.0 мм. и как следствие получился перекос… не годится! пришлось взять в руки болгарку и за несколько часов полностью удалить эту подушку:

повторная заливка (или работа над ошибками):

Ура! получилось!

на заметку:
при работе с металлополимером нужно очень тщательно обрабатывать нужные поверхности разделительным составом. в противном случае металлополимер намертво прихватится. адгезия у металлополимера великолепная (сделан на основе эпоксидных смол). я использовал восковой состав в аэрозольной упаковке купленный в Пенте (не реклама). обработал нижнюю часть рельса перед заливкой очень фанатично. тем не менее извлекать рельс пришлось монтажкой со значительным усилием. низ кареток тоже частично был задет воском поэтому они легко отлипли когда отделял все при первой неудачной заливке.

* * *

сегодня мне стало интересно проверить “кривизну” сварной рамы.
для этого я полностью прикрутил на все болты оба рельса. один встал в паз в новой подушке, второй - поставил через проставки одинаковой толщины (2 мм):

и сверху поставил портал:

получил интересный результат: несмотря на то что портал был установлен наспех и с перекосом (угол между осями Х и Y был не строго 90 град) тем не менее портал достаточно легко и с равномерным усилием перемещается по всей длине рельсов. это при том что я толкал портал как посередине, так и отдельно за левую и правую стойки.
правда это мой первый станок и у меня нету опыта катания других порталов поэтому мне сложно определить насколько легко катается именно этот. зато определенно могу сказать что устранив перекос портала он будет кататься заметно легче (каретки HIWIN HGW20CA).

так вот к чему я: получается что портал легко перемещается несмотря на то что один рельс прикреплен к ровной подушке в то время как второй - крепится к раме которую мы считаем всю кривой после сварки.
но если б рама была действиельно кривой то тогда не было бы равномерного хода портала по всей длине рельса. следовательно можно сделать вывод что рама все-таки не такая уж кривая. естественно я говорю о конкретной конструкции (лазерный раскрой + крепеж паз/шип + точечная сварка в аргоне).

посему на данном этапе я не исключаю что можно было бы без существенного падения точности крепить рельсы на проставках непосредственно к раме (без геморроя с металлополимерными подушками).

более точный взгляд на эту проблему у меня появится после заливки второй подушки и повторного “заезда” портала…

вот на сегодня это пожалуй все.

получается что портал легко перемещается несмотря на то что один рельс прикреплен к ровной подушке в то время как второй - крепится к раме которую мы считаем всю кривой после сварки.

С такой конструкцией портала и раставлением рельсов, даже если бы рельсы стояли с волнами в 1мм вы этого не заметите. Стойки портала легко выгнутся под такими неровностями. У вас стойки хорошо работают усилиях от фрезы по Х, а по У, они легко складываются в паралелограм. Также она делают примадиу при неровностях установки рельсов. Нужно и делать пустотелую конструкцию стоек, с сечением хотыбы в половину сечения по Х. А у вас посмотрите какое огромное сечение по Х, а по У в десятки меньше, хотя силы там одинаковые, не понимаю чем была выбрана такая малая толщина, при такой огромной консоли.
Попробуйте рукой нагнуть портал по У, увидите легко 1-2мм согнется от усилия 20-30 кг ИМХО.

Жили бы вы в “Тьмутаракани” я бы еще понял, но в Мосве то!!! Поверочная линейка страшный сон для вашего станка!

2 olkogr:
стойки сварены в одно целое из нескольких частей:
(а) 2 листа (3мм)
(б) 4мм перегородки с установкой шип/паз в (а)
(в) втулки под крепежные болты

вот как она устроена:

теперь портал:

портал тоже цельносварной. по форме - прямоугольник. параллелограмом его не поведет тк спереди по периметру специально приварен прямоугольный лист для удержания прямых углов.

получается следующее:
верхняя половина стойки крепится к порталу => параллелограммом эта часть не уйдет.

нижняя половина стойки в этом отношении слабее. однако в самом низу стойки крепятся на каретки/рельсы (=нижние точки зафиксированы), сверху - к порталу.
поэтому слабым можно считать только участок стойки от кареток до портала.
но и там есть кое-что: 4 поперечные стальные полосы толщиной 4мм, шириной 14 мм. точных расчетов я не делал но интуитивно для целей станка (дерево/мдф/алюминий) жесткость должна быть приемлемой. а долбить гранитные плиты фрезой 30мм с заглублением 50мм с подачей 80м/мин в мои планы не входит 😃

поэтому слабым можно считать только участок стойки от кареток до портала.

Вот как раз там и гнется, 14мм слишком мало при такой консоли. Конечно если складывание портала на 0,5-1мм при усилие на фрезе в 20кг вам не страшно это другое дело. Но тогда зачем было делать такими жесткими остальные детали станка. Доказательством служт тот факт что на криво установленных рельсах все легко ездит а не клинет.

Однозначно портал на таком размере компенсирует даже на глаз заметные искривления.

А по поводу металло-полимера я делал проще - просто взял и прижал вместо рельсы кусок того же уголка. Какой смысл сначала прикручивать к нему рельсу - ровнее уголка она не будет в таком случае 😃

Соответственно после установки уголка получил плоскость и упорную поверхность. ну и слой полимера старался наносить минимальный как и советовали в лео.

Все получилась.

2 olkogr:
если после запуска и наладки вылезет проблема с прогибающимися стойками то всегда можно (а) сделать новые стойки с более толстыми ребрами жесткости или (б) доварить на имеющиеся стойки пару-тройку ребер (геометрия позволяет).
так что в будущее пока смотрю оптимистично.

а вчера-сегодня залил и второй рельс металлополимером. после очередной сборки и установки портала на рельсы показалось что по двум металлополимерным подушкам портал ездит легче чем по одному металлополимеру с одной стороны.
хотя не исключено что сегодня просто ровнее прикрутил стойки и портал…

2 fly55:
(1) я тоже думал об этом. но отказался от этой идеи.
рельс HGR20 имеет ширину 20мм. длина у меня 1070мм. с полкой в 20мм толщина уголка будет ну максимум 2мм. найти ровный уголок 2мм толщины мне кажется просто невозможно. про русаловский/саянский лом вообще даже не говорю. я с трудом выбрал более-менее ровные 2 уголка 40х40х3. буржуйские.
(2) рельс в основании имеет не прямоугольное сечение - там на гранях есть фаски.
мне хотелось чтобы подушка тоже имела фаски.

слой металлополимера у меня такой:
(а) станок - рельс: 2 мм
(2) основание рельса - верхний край подушки 2-3мм (поверхность неровная, после полимеризации выравнивать не стал ибо смысла не вижу)

Господа, нужна ваша помощь…

приключилась тут у меня проблемка одна - когда сваривал подшипниковые узлы из пластин то выравнивал по медной трубке на коленке и не доглядел что выставлено было криво. в итоге нормали у подшипника в креплении нет 😦 нужно переделать.
а раз так то хочется красоты и поэтому захотел сделать фрезерованные из алюминия или стали… ну и вдобавок втулки тоже цельные а не наборные…

поэтому прошу отзовитесь если у вас есть возможность за разумное “спасибо” отфрезеровать/оттокарить вот такие деталюшки (толщина площадок X, Y, Z - 8 мм):

(изображение сильно сжато движком форума, оригинальное разрешение = 1031 x 1058 пикселей, если открыть картинку в отдельном окне - тогда все размеры видны).

Могу помочь твоему горю и совсем, мне кажется, недорого. Расценка исходя из стоимости фактического потраченного времени на деталь в сумме 250р/час. Если подходит - пиши. Изготовления этих деталей реально закончить в начале следующей недели, стоимость могу сказать после чертежей с допусками.