В домашних условиях, практически на "коленке"...
Михаил, почему всё на валах строишь?
Я то же задумываюсь о модернизации, но направленной на увеличение жесткости станка. Хочу заменить валы на SBR-16 или рельсы хотя бы на одной оси Y , так сказать с усиленным подрамником, на который они и будут крепится. Да и жесткость станины увеличит.
Из-за простоты. Я любитель небольших конструкций, которые по-настоящему можно назвать настольными и домашними в отличии от различных “гаражных” версий. Вторая причина - ориентация, как правило, на обработку деревянных и пластмассовых изделий. При небольших размерах станка и соответственно небольших длинах направляющих валов, вполне возможно обеспечивать и необходимую общую жесткость конструкции станка. Ее с лихвой хватает на обработку дерева/пластмассы и даже на периодическую обработку непрочных металлов:
При небольших размерах станка и соответственно небольших длинах направляющих валов
Тут проблема не в жёсткости, а в прогибе валов без опор. Такие станки хороши для раскроя, но что-нибудь объёмное с приемлемой точностью практически невозможно…
Это для хоббийных коллекторных шпинделей 200-500вт.
Здравствуйте.
Поделитесь, для раскроя фанеры 10 мм фрезой однозаходной или двухзаходной диаметром 2 и 3 мм, какие режимы на этих шпенделях?
“…Тут проблема не в жёсткости, а в прогибе валов без опор…”
Коллеги, хоббийные станки обычно используют для обработки дерева и пластмассы, о каком прогибе каленных валов диаметром 16мм и длиной не более 500мм можно говорить?
“…Поделитесь, для раскроя фанеры 10 мм…”
Для начала поставьте глубину 2мм и скорость от 200мм в мин. А вообще посмотрите видео на ветке, там есть примеры и параметры резки.
о каком прогибе каленных валов диаметром 16мм и длиной не более 500мм можно говорить?
Он прогибается даже под своим весом… Можете просто расчитать, или замерить…
На моём станке, на калёных валах диаметром 20мм, при длине 600 мм, прогиб в середине около 1-го мм… Т.е. при фрезеровке вы получаете в середине впадину…
И кстати - величина модуля упругости не зависит от того, калёный вал или нет…
Михаил, у меня валы 500 мм диаметром 16. При фрезеровки алюминия при моей микроскопической подаче прогиб виден на глаз. По этому в первую очередь решил перейти на рельсы с подрельсовой рамой, далее шпиндель. Пока занялся рамой и в мыслях SBR16. SBR20 или рельс 15.
Коллеги давайте дискуссию о “прогибах” оставим на потом, лучше посмотрите фото, что у меня получилось при обрезке алюминия на этом станке. Обрезал заготовки под очередной станок. Слева на фото 2 обреза на станке - один вручную “ручками”, другой “в автомате”. Справа - 1 рез на усовочной пиле по металлу. По всему получается, что качество реза на станке лучше, чем качество реза на пиле (2.2квт, “Корвет”).
получается, что качество реза на станке лучше, чем качество реза на пиле
Я бы очень удивился, если бы было наоборот…) Разумеется, на станке качество реза должно быть лучше, только исходя из разного принципа резания у фрезы и пилы… Пила к обрабатываемой поверхности прилегает торцем зуба, а фреза периферией, в данном конкретном случае.
Ну и, традиционно, качество поверхности у Вас далеко не то что до идеала, а просто до нормального, характерные следы говорят о вибрации портала. Я думаю, что боковины во время работы гуляют относительно вертикали, как раз из за неправильного крепления валов к ним…
В этом видео, такой же шпиндель как у Вас, 1.5 кВт воздушка, обратите внимание на качество стенок, хорошо видно на маленьком квадрате после 1.50, хотя у меня оно тоже не фонтан, лист на столе лежит неплотно, соответственно, чем дальше от прижима, тем сильнее “звенит”. Из за этого поверхность получается не зеркальная.
Он прогибается даже под своим весом… Можете просто расчитать, <…>
прогиб 20-мм стального вала длиной 600 мм под собственным весом - 0.027 мм.
тот же вал, нагруженный сосредоточенной силой 10 кгс посредине (портал массой 20 кг, висящий на двух валах) - 0.3 мм
Коллеги, втягиваете в дискуссию…
“…Я думаю, что боковины во время работы гуляют относительно вертикали, как раз из за неправильного крепления валов к ним…”
Смотрим внимательно фото. Если есть более надежное крепление валов к порталу, то ждем на ветке!
Теперь насчет “прогиба”.
“…прогиб 20-мм стального вала длиной 600 мм под собственным весом - 0.027 мм.
тот же вал, нагруженный сосредоточенной силой 10 кгс посредине (портал массой 20 кг, висящий на двух валах) - 0.3 мм…”
Если еще раз обратиться к предыдущей фотографии, то этот станок примерно подходит под описанный пример. Валы по оси Х диаметром 20мм и длиной примерно 500-600мм, на них “висит” портал, вес примерно 15кг. Интересно, авторы этого станка знают, что у них “провис” в холостом ходе может быть до 0.3мм? А станок идет под индексом “Профессионалъ”.
нагруженный сосредоточенной силой 10 кгс посредине (портал массой 20 кг, висящий на двух валах) - 0.3 мм
по той таблице, что я дал - это упрощённый ориентировочный расчёт. Он не учитывает способа защемления вала. Прогиб валов очень сильно зависит от способа закрепления в боковинах - Одно дело когда пластина толщиной 15 мм и затем крепление кольцами как на фото выше и другое, когда пластина 40 мм и валы правильно запресованы…
Интересно, авторы этого станка знают, что у них “провис” в холостом ходе может быть до 0.3мм?
Вы просто возьмите и сделайте эксперимент на своём станке - профрезеруйте любую поверхность торцом фрезы - и приложите к ней металлическую линейку ребром - всё увидите сами…
или если хотите “провис в холостом ходе” - установите линейку торцом на столе и проедьте индикатором по всей длине - увидите свой “провис”
Смотрим внимательно фото.
Михаил, уже вся страна знает, что
авторы этого станка
Большие профессионалы по части впаривания всякого фуфла…) Это же пурелоджик… По аналогии с кино, есть фильмы хорошие, есть плохие, а есть индийские…) Так же и со станками: Хорошие, плохие и пурелоджик…) В этой шутке только очень малая доля шутки…
Если есть более надежное крепление валов к порталу
В обработанных торцах валов сверлятся отверстия и нарезается резьба, диаметром не менее половины диаметра вала. Валы плотно притягиваются торцами к боковине(с выведенной плоскостью, разумеется). Между осью вала и плоскостью боковины должен быть угол 90 градусов. Точность сверления отверстий под болты гарантирует параллельное расположение валов. Кроме того, на задние стенки боковин прикручивается ребро жесткости…
Ну или как Марат написал, валы запрессовываются в очень толстую стенку боковины. А у Вас (и пурелоджика) они притянуты к боковинам двумя хлипкими болтиками М5 через пружинную прокладку…) Если что, у меня и валы есть, и опоры типа Ваших, и станок я на них собирал…)
Спасибо за советы, но все эти проблемы с нарезанием резьбы внутри валов, выведением перпендикулярности их торцов и дальнейшей запрессовкой в порталы для хоббийного станка, рассчитанного под дерево и пластмассы, слишком хлопотно. Вполне можно обойтись и без этого одними лишь фланцевыми креплениями. Конечно, для серьезной регулярной обработки металла этого может и не хватить, но не стоит с хоббийного станка весом 15кг требовать слишком многого. Основное “люфтение” при работе на металле идет все-таки из-за недостаточной жесткости узла “ходовой винт-капролоновая гайка”, “висячие” валы на таких длинах уже второстепенное. Для дерева и пластмассы эта пара вполне пригодна, но для металла это уже предел. Поэтому перспективнее этот станок перевести на валы на опоре и ШВП, в станке конструктивно заложена такая возможность.
Ну и опять несколько фото. Предыдущие торцевые резы делал фрезой 3мм, а теперь уже фрезой 6мм. Настоящего “зеркала” пока нет, но уже где-то близко.
по той таблице, что я дал - это упрощённый ориентировочный расчёт. Он не учитывает способа защемления вала. Прогиб валов очень сильно зависит от способа закрепления в боковинах - Одно дело когда пластина толщиной 15 мм и затем крепление кольцами как на фото выше и другое, когда пластина 40 мм и валы правильно запресованы…
Вы совершенно правы: прогиб зависит от способа закрепления концов вала. Приведенная вами формула как раз это учитывает: она справедлива для свободно опертого вала. Для вала с моментной заделкой концов формула для прогиба другая. О чем, собственно, прямо написано в тексте над рисунками. И, кстати, значение прогиба во втором случае будет еще меньше.
Хорошая дискуссия по валам получилась! Но современные технические возможности опять все “испортили”…
прогиб 20-мм стального вала длиной 600 мм под собственным весом - 0.027 мм.
тот же вал, нагруженный сосредоточенной силой 10 кгс посредине (портал массой 20 кг, висящий на двух валах) - 0.3 мм
РАсчётом не поделитесь?
Современные технические возможности…
Ну-ка,ну-ка…Очень перспективно…об этом проекте-поподробней…Думаю,вот такой вариант многим будет интересен…
РАсчётом не поделитесь?
Я просто подставил численные значения в приведенную формулу. Вот подробно (все обозначения из приведенной вами иллюстрации):
- Вал, нагруженный посредине
D=0.6 м
W=10 кг*g=98 Н
EI=1495 Нм**2 (из таблицы)
D=98*(0.6)**3/(48*1495)=0.000294 м = 0.3 мм
- Тот же вал, нагруженный собственным весом
формула: D=(5*q*L**4)/(384*EI), где q - распределенная нагрузка (вес вала)
q = (PI*d**2/4)*L*g*7800/L=(3.14*(0.02)**2/4)*0.6*7800/0.6=24 Н/м
D=(5*24*(0.6)**4)/(384*1495)=0.000027 м = 0.027 мм
Ну-ка,ну-ка…Очень перспективно…об этом проекте-поподробней…Думаю,вот такой вариант многим будет интересен…
Присоединяюсь.
Хотелось бы посмотреть с другого ракурса, как выполнено крепление опор валов.
Специально снял с такого ракурса. Попробуйте угадать с трёх раз!