Большой фрезер по цветмету (1000х800х300)

Deemann

Клетчатые и сетчатые, переборчатые и пластинчатые конструкции нужны там, где от деформации цельнометаллическая треснет разом, а вышеперечисленные начнут изгибаться, скручиваться и не сломаются, равномерно(!) распределяя в себе совокупность моментов. Как костная ткань человека, они просто обязаны гнуться. Вот в чём их сила и смысл применения. и Ваша машина будет держать динамические нагрузки (1000Н=1т·м/с2, тонна на метр за секунду подвинься-ка, не хило пошла… откуда такие цифры?), скручиваясь и сгибаясь. А как известно, нормальный(серийный) станок даже микросекундные моменты “не распускает” дальше сломаной фрезы.

ШВЕД

Deemann,
да, DCG хороший аппарат. видел уже этот ролик и облизнулся. но это промышленный станок с явно не домашним бюджетом.

в динамике не считал. более того при обсчете станины в статике столкнулся с нехваткой ресурсов: 6GB и Core 2 Duo 2.8GHz не хватило! слишком сложная геометрия из часто повторяющихся элементов… пришлось упрощать модель для расчетов. упрощал правда “в минус” - т.е. всегда с понижением толщин/жесткости итд. поэтому в фактической модели получился некий запас прочности.

а что вас смущает в моторных блоках?

PS. станину можно отлить из чугуна и получить чушку в тонны, а то и десятки тонн. для меня это не вариант. я хотел получить станину из доступных материалов (листовая сталь), обладающую относительно небольшим весом и хорошей жесткостью. поэтому выбрал сетчатый дизайн. вырезанные отверстия нужны для снижения веса с минимальной потерей по жесткости.
кроме того очень важным моментом для меня была возможность разобрать станок до веса и размеров которые можно силами 1-2 человек погрузить в легковую машину (универсал) и перевезти. это очень неприятное обстоятельство с которым к сожалению пришлось считаться.

насчет сил: не тонна, а 100 кг. если m = 100 кг то F = mg, т.е. 980Н.

Deemann

Ясно, понятно, про критерий по “переноске” я чего-то и не подумал), всё, сняты всяческие сомнения, стройте, носиться будет. от настольного варианта отличается только форматом рабочего пространства, не более., ибо все утолщения в материалах, преимущественно, уравнены с возросшей собственной нагрузкой на себя же.

ШВЕД:

да, DCG хороший аппарат. видел уже этот ролик и облизнулся. но это промышленный станок с явно не домашним бюджетом.

Так я к тому, чтобы хотя бы хватило “умища” повторить грамотное решение, а не кубатурить само решение. Присмотреться только внимательно, как это должно быть, и упаси Всевышний закладывать в схему несущий материал слабее и тоньше направляющих компонентов, проходили уже.

Deemann
ШВЕД:

насчет сил: не тонна, а 100 кг. если m = 100 кг то F = mg, т.е. 980Н

Ньютон — производная единица. Исходя из второго закона Ньютона она определяется как сила, изменяющая за 1 с скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы. Таким образом, 1 Н = 1 кг·м/с2.

F=mg ,где F - сила тяжести(Н), m - масса тела(кг), g - ускорение свободного падения (9.8м/с2)

А ну всё, въехал, сила тяжести у Вас рассматривается. я уж было подумал, что Вы поперечными силами такого порядка хотите “жонглировать”.😵

CINN

ИМХО, суппорт по Z (швеллер?) упругий будет.
При фрезеровке будет “дробить”.

ШВЕД

швелер более прочный по сравнению с плоским листом. но будет уступать коробчатой структуре.
коробку я взял на примету. но нужно с чего-то начать в любом случае. поэтому сначала на пробу хочу взять швелер. в том числе и потому что это цельнолитая конструкция.
проектировал конструкцию таким образом чтобы все узлы были легкодоступными и заменяемыми.

вот собственно предшествовавшие рассуждения: rcopen.com/forum/f111/topic242754

и стресс-тест:

CINN

Это Вы сейчас говорили о прочности. При настоящей обработке таких усилий не будет, будет другое- вибрации от врезания фрезы в металл. Если фреза двухзаходная, то частота таких вибраций- n-оборотов*2. Эти вибрации при такой конструкции суппорта будут приводить к небольшим отклонениям оси шпинделя, что в итоге приведёт к поломкам твердосплавного инструмента. Было бы проще, если бы ход по Z был меньше, но у Вас ход схож с моим, а у моего аппарата указанные явления вполне существуют. Хотелось бы предостеречь. Ибо я со своим аппаратом мирюсь, т.к. его предназначение далеко не металлы, но Вы сразу проектируете как фрезер по металлу, потому и подход должен быть иным, не как к роутеру.
Поэтому не теряйте время на открытый швеллер, а сразу проектируйте коробчатую деталь.

ШВЕД

Иннокентий, спасибо за совет и информацию по вашему опыту. Обязательно учту!

Deemann
ШВЕД:

и стресс-тест:

остаётся непонятным в каком месте закрепление. наверное, нужно нагружать в паре с порталом, и получится не хилый рычажок.

ШВЕД

для теста закреплял в 2 местах: на верхней грани швелера (тонкая полоска 1х1х140мм объемом) и посередине швелера (такая же полоска). т.е. имитация фиксации швелера при максимальном вылете - самые жесткие условия.

портал нагружал отдельно - результаты хорошие. он собран из плит Д16Т толщиной 25 и 20 мм. в стресс-тесте использовался сплав 6061. судя по информации инета 6061 уступает по жесткости Д16Т. поэтому тут тоже получается естественный запас.

Дмитрий_Юрьевич

Швед, а попробуйте ещё заменить открытый профиль - швеллер - закрытым, квадратной трубой с внутренним размером, позволяющим туда вставить фрезер в удерживающей его клипсе (или, если нравится, хомуте)… У закрытого профиля жёсткость выше; кроме того, организовав сверху подвод вакуума к этой трубе, получится совершенно ничему не мешающий стружкоотсос - на моем портальнике рукав сбоку, ограничивая в крайнем положении движение по оси Х.

kgrach

Вопрос ШВЕД-у
Какой инструмент вы планируете использовать для обработки деталей при перемещении оси Z по всей длине?

CINN
kgrach:

Какой инструмент вы планируете использовать для обработки деталей при перемещении оси Z по всей длине?

Вы имеете в виду- есть ли такие длинные фрезы?
Фрезы- есть, есть также и удлиннители. Есть державки с навинчивающимися режущими частями.
Есть чем обработать. Другое дело, что обрабатывать на такой длине придётся “в час по чайной ложке”, ибо- жёсткость…😒

ШВЕД

что-то видимо не совсем понял я ваш вопрос.
инстурмент - фрезы. максимальный диаметр - под цангу ER-20. для глубоких пазов понадобится удлинитель (если вы об этом).

kgrach

2 ШВЕД
Да, я интересуюсь, как обрабатывать глубокие пазы, что за удлинители такие? Не дадите ссылку где можно приобрести такие вещи?

2 CINN
Вы правильно поняли. Не наведете, кто занимается продажами этих длинных фрез. Ну если знаете скажите, если нет то тоже не страшно, буду сам искать

Спасибо за ответы

ШВЕД

Я пока еще не сталкивался с необходимостью использовать удлинители. но на буржуйских сайтах видел что-то подобное. поэтому пока готового решения у меня нету к сожалению

CINN
kgrach:

2 CINN
Не наведете, кто занимается продажами этих длинных фрез.
Спасибо за ответы

Например тут- m-ser.ru/?page=item&itemID=61&lang=ru это страничка из каталога, там их много; ещё тут- www.iscar.com/Ecat/familyHDR.asp/fnum/2022/…/EN фрезы по 150мм. длиной.
По каталогам посмотреть- найти можно.
По первой ссылке- торгуют по банковскому переводу, высылают ЕМС почтой. Сам у них беру, поэтому проверено.

3 months later
ШВЕД

верно говорят, что хороший проект должен “отлежаться” в ящике.
так произошло и с данным проектом. за время “отлеживания и дозревания” я внес много конструктивных изменений, поправок и дополнений. в итоге общая масса новизны привела к тому что я полностью с нуля переработал станину, рабочий стол и подвижную часть оси Z.

в итоге получился преимущественно стальной портальник с рабочим полем 1000х800х300мм (запас: плюс небольшие копейки по всем осям) весом в 322 кг и габаритами 1448х1250х1600мм при полностью поднятой Z.

отличительной особенностью данной версии является то что станина и стол станка являются отдельными элементами.
станина (“колодец”) и стол в свою очередь являются цельносварными стальными конструкциями выполненными преимущественно из 3мм листа.

практически же стол можно выполнить из чего угодно - начиная от наборной конструкции из МДФ и заканчивая цельнозаливной бетонной опалубкой. наконец при большом желании можно поставить “колодец” на бетонную плиту. в общем принцип модульности позволяет менять столы. особенно если появляется необходимость разместить 4-ую ось (поворотную). (важно: речь идет о несущем столе а не о монтажном!)

кроме этого предусмотрена возможность “наращивания” высоты портала если требуется фрезеровать заготовку большой высоты. для этого просто между порталом и кареткой оси Y устанавливаются дюралевые или стальные проставки нужной толщины. длина кабелей, шлангов и кабель-каналов изначально устанавливается с запасом подъема портала на 10-20см.

подвижная часть оси Z переработана с учетом обсуждений выше (вибрации итд). вместо швелера используется (а) дюралевая плита с фрезерованными пазами под рельсы и (б) литая алюминиевая полукруглая часть выполняющая функции “коробчатой жесткости”.

собирается все на болтах рельсов. просто и надежно. стойкость к упругим деформациям по сравнению со швелером предыдущей версии существенно возрасла (цифр по расчетам к сожалению не сохранилось).

портал является цельносварной стальной конструкцией (массой 60кг). толщина и геометрия подобрана так что по стойкости к тем же упругим деформациям она улучшилась по сравнению с предыдущей версией где использовались 25мм дюралевые плиты.

основная цель перехода на стальной портал все же была экономическая составляющая и “доступность”. в алюминии требовалось сделать огромное число отверстий с резьбами. один материал “тянул” как минимум на 15-20К руб. плюс требовался аутсорсинг по раскрою и фрезеровке. сам я не смог бы изготовить детали таких габаритов.
В стальной версии цена существенно ниже как по материалу так и по изготовлению. времени на сварку конечно потребуется больше но для меня этот вариант предпочтительней.

конструкция стола также упрощена - длина лазерных резов уменьшена, жесткость несколько увеличена. плюс выравнивание горизонта тоже упрощено как по изготовлению соответствующих узлов так и по процессу выравнивания.

ну и шутки ради иллюстрация габаритов этого станка по сравнению с предыдущим “малышом (800х600х200)” - полностью помещается в “колодец” 😃

габариты и вес основных узлов стремился оптимизировать так чтобы можно было силами одного человека и газели (или хюндая портер) все сварить, отвезти в порошковую покраску и привезти обратно на финальный монтаж в помещение.

касательно ШД и электроники - на всех осях планируются приводы на двигателях 86-113 серии (контроллер установлен прямо на торец ШД) с моментом 87кгс*см. отсюда максимальная компактность и остутствие необходимости тянуть силовые кабели от контроллера до ШД.

на всех осях будут установлены прежние концевые датчики LM06-30 с гистерезисом 10% и зоной срабатывания 1 мм. ответные маячки как и в прежней версии снабжены демпферами с ходом 5мм на случай заезда “за пределы” безопасной зоны.

как и прежде основная задача станка - глубокая фрезеровка модельных материалов, дерева/пластика а также цветмета (блоки двигателя). в принципе жесткости должно хватить и на сталь но в задачи это не входит.

вот как-то так. решил поделиться сей новостью чтобы немного оживить ЧПУ-шную ветку и возможно услышать конструктивные советы, критику и вообще мнение цпу-шного сообщества.

CINN

Есть возможность отлить такую длинную трубу?(это про Z)