ЧПУ по алюминию (600х400х200)
поскольку мечик уводит по этим ребрам в сторону, я уже пробовал
Можно нарезать стальным болтом: сточить резьбу в начале болта до диаметра отверстия в профиле. Сточить на конус(подобие метчика), каким-либо образом вдоль резбы болта снять металл полосами, желательно с отрицательным углом. Я так делал для нарезки резьбы в Кане на М8. Продольные пропилы делал машинкой Проксон и шлиф.кругом. Круглый носок болта без резьбы нужен для направления при резьбе. Резьба нарезается как обычным метчиком, только чаще нужно вывинчивать и очищать от стружки.
Ну, почему же…
Возникает эта тема, потому что приемлемого решения по снижению вибраций в диапазоне звуковых частот (гул) в конструкциях сделанных из алюминиевых труб, как не было, так и нет.
Здравствуйте Уважаемый Сергей, интересно ваши темы читать - большое спасибо вам за это.
У меня давно бродит на задворках мысль о том что проектируя станок нужно рассчитывать его с учетом возможного механического резонанса как сборки в целом так и отдельных узлов станка. (Чугунина конечно выход, но японцы все делают тоньше и работает ведь)
И сдается мне, что это, не менее важно, чем его жесткость, для примера вспомним
недавний ролик с танцующим мостом (у нас в роли моста фреза так прыгает)
Основными источниками (возбудителями) механических колебаний в станке являются шаговые двигатели, для которых диапазон основных частот колебаний легко подсчитать, ну и шпиндель - он правда на высоких частотах работает, но его гармоники все равно нужно учесть, ибо его мощность велика. Поскольку сам вопросами проектирования не занимался(профессия не та), то может вы подскажите, интернет то на эту тему как то пуст …
А какие методики подобных расчетов существуют и какую литературу можно почитать на эту тему?
Спасибо Сергей.
профиль С0-9 будет работать лучше, поскольку у него внутренние кольца замкнутые и по идее жесткость должна быть выше (по весу профили практически одинаковые, так что и общее сечение значит тоже, но форма его разная)?
Вы правильно все подметили. Я тоже считаю, что профиль 40х120 жестче, поэтому применяю его.
Что касается крепления рельса, то форма закладной гайки не очень то важна, скажу больше - вообще не важна. Если делать по правилам, то надо разгружать винты крепящие рельс от боковых нагрузок. Винт должен работать строго на растяжение. Сделать это можно подложив под рельс планку, которая распределит нагрузку от рельса по пазу, что тоже хорошо. Кроме того, планка увеличит площадь контакта с профилем, что в какой-то мере увеличит общую жесткость узла. А уж какая форма у закладной гайки в этом случае вообще неважно лишь бы хватило резьбы.
У меня давно бродит на задворках мысль о том что проектируя станок нужно рассчитывать его с учетом возможного механического резонанса
Кто бы что не говорил, но я утверждаю, что достоверно рассчитать такую сложную механическую систему как станок, невозможно. Заранее сказать, что вот в этой точке, на конкретно вот этой заготовке, при конкретно вот этих режимах обработки возникнет резонанс - нельзя. Если бы было можно, то и мост, который вы привели в пример, сконструировали бы как надо.
Есть общие методики конструирования механических систем, основанные по большей части не на расчетах, а на гигантском мировом ОПЫТЕ и на развитии удачных прототипов. Конструирование это 10% знаний, 10% удачи и 80% опыта. Кто это сказал не помню, но так оно и есть. Читайте книжки, там все есть. Например, если прочитать от корки до корки 3-х томник П.И. Орлова “Основы конструирования”, можно понять главное - почему конструкция узла прототипа сделана именно так, а не иначе. А уж как сделать конкретно ваш узел - это 10% знаний, 10% удачи и 80% опыта. 😃
…
Кто бы что не говорил, но я утверждаю, что достоверно рассчитать такую сложную механическую систему как станок, невозможно.
…
Но пытаться это сделать - надо, ибо иначе получатся 100% кривые конструкции.
Граф
про 80 процентов ОПЫТА, это вы правильно сказали.
Граф
про 80 процентов ОПЫТА, это вы правильно сказали.
Самое главное - здравый смысл, правильный подход, рассчет и уж тогда опыт.
Есть люди - которым сколько ни показывай узлы и машины - будут продолжать делать плохо.
А есть такие которые первый станок собирают по уму, имея максимум пару тройку огрехов. Главное понять как оно работает, какие силы куда действуют, как противодействовать этим силам.
Вибрации к примеру - здравый смысл и логика говорят = нужно утяжелять стол, шпиндель, ось - Y, Вертикальные стойки не обязательно.
Утяжелив их - сдвигаем частоту собственных колебаний вниз, также увеличенная масса колеблется с меньшей амплитудой при той же энергии.
Второй момент - демпфер должен быть тонким и должен быть очень жестко связан с массой.
Заполнение эластичной массой даст не достаточно сильный эффект, потому как она будет легко и глубоко прогибаться, Заполнение жесткой (но отслоившейся) массой не даст ничего потому как тонкие стенки будут вибрировать сами по себе.
Нужно - взять трубу, обработать ее изнутри нанеся относительно крупные риски - что-то типа “резьбы”.
потом это должно изнутри быть покрыто тем суперпупер поглотительным материалом как у парня в диссертации, и заполнено специально подобранной смесью цемента замешанного на эпоксидке которая будет иметь тот же коэффициент температурного расширения что и алюминий - 23*10^-6/С. (эпоксидка где - то 50, сталь - 13, цемент 11).
Можно конечно и типограффским сплавом залить, особенно короткие детали, типа оси Z.
про 80 процентов ОПЫТА, это вы правильно сказали.
Это не я сказал, кто-то из великих… 😃 Читал где-то…
Самое главное - здравый смысл, правильный подход, рассчет и уж тогда опыт.
Это ваш ОПЫТ так говорит 😃 По мне, так с точностью наоборот.
Вот вы говорите:
здравый смысл и логика говорят = нужно утяжелять стол, шпиндель, ось - Y
А на самом деле вы вводите народ в заблуждение, подменяя причину следствием. Для увеличения жесткости надо увеличивать не вес детали, а ее сечение.
Простой пример. Вот две заделанные в стенку пластинки. Они имеют одинаковые длину, ширину и вес. Нагружены пластинки тоже одинаковыми гирьками, но одна из пластин стальная, а другая алюминиевая. Поскольку ВЕС у пластин ОДИНАКОВЫЙ, алюминиевая пластина толще примерно в 3 раза.
Вопрос. Какая пластина прогнется больше, т.е. какая пластина жестче?
Кому интересно, тот может полистать сопромат и убедиться, что в пределах упругих деформаций, алюминиевая пластина жестче!
Этот пример иллюстрирует простую вещь - алюминиевая деталь ОДИНАКОВОГО ВЕСА со стальной - жестче! Потому что сечения у нее больше.
Вот два станка ОДИНАКОВЫХ габаритов и ВЕСА. Один стальной, другой алюминиевый. Так вот, алюминиевый станок - ЖЕСТЧЕ!
А вот два алюминиевых станка одинаковых габаритов, но один весит 100 кг, а другой - 200. Жестче тот, который 200!!! Если, конечно, конструктор был адекватный и не нагрузил станок свинцовыми чушками, так сказать для веса. 😃
Вес конструкции - всего лишь следствие от размеров сечения деталей ее составляющих. Тупо нагружать элементы конструкции свинцовой дробью или песком для увеличения жесткости - бессмысленно.
Это ваш ОПЫТ так говорит 😃 По мне, так с точностью наоборот.
…
Вес конструкции - всего лишь следствие от размеров сечения деталей ее составляющих. Тупо нагружать элементы конструкции свинцовой дробью или песком для увеличения жесткости - бессмысленно.
Нет, я и не собираюсь увеличивать вес для жесткости.
Вес нужно увеличивать для избавления от вибраций, а это можно сделать перенося их по частоте ниже так чтобы частота вынуждающих и собственных колебаний сильно различались.
Можно сделать жесткий “колокол” который будет петь в унисон с шпинделем, войдет в резонанс и т.п.
чтобы от этого избавиться - нужно как раз повышать вес и как вы говорили использовать материалы с большей вязкостью (или ставить демпферы, заполнения и т.п.).
Песок и дробь мало поможет потому что амплитуда колебаний в 0.05 - 0.1мм заденет только очень маленький слой заполнения - в непосредственной близости от стенки. Для эффективного поглощения нужно сделать демпфер толщиной 0.5 - 1 мм хорошо связанный с стенкой и большую твердую массу хорошо связанную с демпфером. Тогда будет схема = источник колебаний -> демпфер ->масса. Также поможет если заполнить профиль песком и скажем - откачать воздух (тем или иным образом прижать песок к стенке).
Известное правило - бороться с вибрациями нужно как можно ближе к их источнику, ну в первую очередь из-за того что чем ближе к источнику тем выше их амплитуда, а бороться с высокоамплитудными колебаниями - легче.
В нашем случае источника два - шпиндель и деталь. Какие бы рельсы вы не использовали - они все равно будут являться упругим звеном. соответственно вы получите - шпиндель, подшипники -> хомут ->упругое звено Z-> ось Z -> упругое звено Y -> ось Y -> упругое звено X-> стол
Ну и наоборот.
если стол можно сделать тяжелым (и переклеить) то с осью Z, Y мало что получится.
А эти две оси - практически всегда самые важные в станке.
Размышления эти следуют из знания физики и являются вторым так сказать приближением. Первое - конструкционная жесткость, тут у меня правило - по возможности сохранять поперечные сечения связывающих элементов. Это связано снова с физикой и здравым смыслом.
Опыт опытом, но нужно понимание процесса.
Вот два станка ОДИНАКОВЫХ габаритов и ВЕСА. Один стальной, другой алюминиевый. Так вот, алюминиевый станок - ЖЕСТЧЕ!
Если стальной станок будет иметь пространственную раму или будет сделан из некоей “пеностали” обеспечивая абсолютное повторение алюминиевого - то оба будут одинаково жесткими (если принять коэффициен упругости по отношению к массе - одинаковым)
Если стальной станок будет иметь пространственную раму или будет сделан из некоей “пеностали” обеспечивая абсолютное повторение алюминиевого - то оба будут одинаково жесткими (если принять коэффициен упругости по отношению к массе - одинаковым)
Вы сами то понимаете, что написали? 😵
Если стальной станок будет иметь пространственную раму или будет сделан из некоей “пеностали” обеспечивая абсолютное повторение алюминиевого - то оба будут одинаково жесткими (если принять коэффициен упругости по отношению к массе - одинаковым)
1- ый вариант - будут оба стальные.
2- ой вариант - оба алюминевые.
3-его не дано.
Опыт опытом, но нужно понимание процесса.
Опыт = это и есть знание и понимание процесса, только вне абстрактное.
Кто то сказал , Опыт - это гребень, который дарит нам жизнь, когда мы уже лишились волос. Так что у тебя Костя все впереди.😃
Вы сами то понимаете, что написали? 😵
Надо полагать понимаю.
условия нужно ставить аналогичные.
Если как вы сказали сделать два станка, стальной и алюминиевый (ну допустим из прямоугольных труб).
То если размер этих труб будет аналогичен - скажем 40*60мм то и жесткость тоже.
Это то что я хотел сказать.
Пример который вы привели с пластинами не корректен. Жесткость этих пластин во второй плоскости - одна и та же.
Костя такого не может быть!
Модуль Юнга стали три раза больше чем алюминия.
Жёсткость это произведение модуля упругости на осевой момент инерции.
Если учесть что вес почти в три раза больше чем у алюминия
то оба будут одинаково жесткими (если принять коэффициен упругости по отношению к массе - одинаковым)
Нашел ссылку на докторскую эту диссертацию.
Если не заработает - наберите “Principles of Rapid Machine Design” в гугле
mech.utah.edu/…/Principles of Rapid Machine Design…
Костя, в в рисунке если не смотреть на вес, то жесткость двух пластин одинаковая. Я думаю пример так получился, что цифры совпали. А так мысли Графа правильные, ты прав только когда отношение равно 1 к 3, в остальных случаях прав Граф.
условия нужно ставить аналогичные.
Вы меня в чем-то хотите убедить? Право, не стоит 😃
Мы говорим на разных языках.
Я говорю - теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, поэтому, батарею отопления в комнате надо ставить внизу, около пола, а кондиционер - вверху под потолком.
А вы возражаете - фигня, если приделать к батарее вентилятор помощнее, а поток воздуха от кондиционера направить строго вверх, то можно поставить и наоборот, а чтобы не простудиться от ветродуя - шарф надо повязать теплый! И в пример - холодильник. Типа раньше морозильник был строго вверху камеры, а теперь - вся стенка холодная и вентилятор воздух перемешивает.
Трудно с этим спорить! 😃 Ну, ради бога! Ставте как вам нравится. И против холодильника ничего против не имею, но я уж как-нибудь по старинке - батарея внизу, а кондиционер сверху. 😃
Не обижайтесь. 😃 Старость наверно подкрадывается 😃
Вы меня в чем-то хотите убедить? Право, не стоит 😃
Мы говорим на разных языках.
…
Не обижайтесь. 😃 Старость наверно подкрадывается 😃
Не обижаюсь.
Просто вы легко введете в заблуждение народ говоря - алюминиевые станки лучше стальных.
Алюминиевые станки не лучше стальных просто можно сделать плохой стальной и хороший алюминиевый.
По сути - это как сказать - вот запорожец отлично ездит на 76м бензине, а мерседес последней модели - нет, потому запорожец лучше.
Но можно сделать хороший стальной и это будет лучше всего.
Убеждать вас не пытаюсь, скорее подкинуть идею как можно улучшить ваш хороший алюминиевый станок, для того и ссылку с диссертацией дал и рассмотрение методов борьбы с вибрацией с точки зрения физики.
к слову.
Кстати самое эффективное отопление то, которое использует самую низкую температуру нагревателя - а это “теплые полы” 😃 и да, таки вентилируемые радиаторы 😃.
Несмотря на то что традиционными по всей стране считаются чугуниевые батареи стоящие под окном…
с точки зрения физики.
В машиностроении, а это больше практика чем теория, не всё так просто как в физике. И иногда решения в машиностроении не укладываются в расчёты, сделанные даже лучшими физиками! Такова жизнь. Вспомните историю, как Капица (отец) заработал первую сотню тысяч долларов в США!
Нет, я и не собираюсь увеличивать вес для жесткости.
Вес нужно увеличивать для избавления от вибраций
Так в общем случае вибрация - это следствие нежёскости системы…
для того и ссылку с диссертацией дал и рассмотрение методов борьбы с вибрацией с точки зрения физики.
как говорил мой хороший друг по форуму “всегда найдутся высокопузатые академики которые подкорректируют теоретическую аэродинамику в нужном направлении после полета ЛА 😃”
Костантин, не раз убеждался что теория начинает первая и заканчивает последней когда практика “разговаривает” фактами которая теория по факту старается описать формулами на бумажках и досках мелком, а потом кидают мел на пол со всего маха и говорят - “ну не может этого быть так как быть этого не может”😃.Думаю именно по таким фактам и пишутся почти все теоретические диссеры ради галочки( тем более у физиков, вспомним Большой андронный коллайдер сразу?), а жизнь оставляет поле развития того или иного все таки практикам!Вот когда встречаются эти два мощных друга в процессе созидания в одной голове тогда кырдык - точно быть тому что никогда не было! Я лично в Сергее вижу именно эту заветную “встречу” здесь во всех его работах.И тут как говорит другой мой земляк в шутку - “я не маленький , я нанотехнологичный так как рост у меня 1.63” Простите я “ростом” не вышел чтоб спорить или советовать Сергею который так много сделал - у него 100 пудов больше опыта!
Название: Технологические процессы формования, намотки и склеивания конструкций
Автор: Крысин В.Н., Крысин М.В.
Издательство: Машиностроение
Год: 1989
Страниц: 240
ISBN: 5-217-00533-5
Формат: djvu
Качество: Хорошее
Язык: Русский
Размер: 5,64 мб
Обобщен отечественный и зарубежный опыт по созданию конструкций из металлов и неметаллических материалов с использованием процессов формования, намотки и склеивания. Приведены характеристики материалов, используемых для создания различных конструкций. Рассмотрены способы повышения качества изготовления деталей и конструкций, проведения контрольных операций, ремонта конструкций, а также особенности организации технологической подготовки производства. Описаны средства оценки качества.
Для инженеров, конструкторов и технологов, работающих в авиационной промышленности.
mirknig.com/…/1181171553-texnologicheskie-processy…
Может кому пригодится в связи со спором? Хотя последнее течение использование углеродных нитей с композитами в авиации…(так вроде легче и прочней) но отнюдь не дешевле. Просто не видел ни одного станка из композитов хотя по идее это привлекательно (имеются в виду полиэфирные и эпоксидные смолы).
Просто не видел ни одного станка из композитов хотя по идее это привлекательно (имеются в виду полиэфирные и эпоксидные смолы).
www.thomas-zietz.de/index.html
Обобщен отечественный и зарубежный опыт по созданию конструкций из металлов и неметаллических материалов с использованием процессов формования, намотки и склеивания.
Хороший опыт, но к сожалению давно устаревший…