Search in topic

Прочность станины и вес - сталь или дюралюминий?

А вот взять солид и смоделировать нагрузки очень хорошо видно где что и как

Не владею сутью предмета, нет профильного образования.
Мое знание механики ограничивается рычагами, силами, моментами - вращения/инерции, скоростями и их производными 😃
Могу моделировать анализировать-синтезировать сигналы, радиосигналы и их спектры, электронные и электрические схемы, использовать математические методы, создавать программное обеспечение …

никогда не поздно начать 😉

скинь чертеж хотябы от руки где будет указанны ширина, длинна плиты, расстояние между рельсами, и массу обрабатываемой детали можно будет посмотреть нагрузки и изгиб и на сам рельс а дальше смотрет размер рельса

я бы если брал сталь то смотрел бы именно на то как и где её обрабатывать вот под тот же рельс и коретку по всем правилам нужен упорчик, вы представляете сколько с вас возьмут денег за фрезеровку паза в плите из стали и как вы её будете проносить???

никогда не поздно начать 😉
скинь чертеж хотябы от руки где будет указанны ширина, длинна плиты, расстояние между рельсами, и массу обрабатываемой детали можно будет посмотреть нагрузки и изгиб и на сам рельс а дальше смотрет размер рельса
я бы если брал сталь то смотрел бы именно на то как и где её обрабатывать вот под тот же рельс и коретку по всем правилам нужен упорчик, вы представляете сколько с вас возьмут денег за фрезеровку паза в плите из стали и как вы её будете проносить???

Фрезерная обработка ст. 3 умеренная по цене, легированные стали наверное дороже. Одну сторону плиты придется фрезеровать полностью, а с другой только пазы. Донести плиту до автомобиля помогут рабочие.

Упор можно сделать не под саму каретку, а под подвижную пластину портала?
Рабочее пространство около 600х400х150, внешние размеры опорной плиты окончательно не определены,приблизительно (600+200?)х(400+200?)хh
Чертеж не готов, надеюсь прислать до воскресенья.

Уточняющий вопрос:
для расчетов прочности достаточно чертежа опорной плиты c рельсами и каретками (на основе линейных опорных подшипников) или нужны дополнительбные исходные данные ?

Ну все как обычно больше данных больше точность хотя для расчета плиты я думаю и размеров опорной плиты хватит

Ну все как обычно больше данных больше точность хотя для расчета плиты я думаю и размеров опорной плиты хватит

тогда этот эскиз:

рассматриваю варианты:

• плита и лонжероны Д16Т толщиной 20 мм

• плита Д16 Т составная из 2 шт толщиной 10…16 мм (соединение винтами М6 по всему полю, сетка 100х100 мм), лонжер. толщ. 12…16 мм

• плита и лонжероны Д16Т толщиной 30 мм

• плита из слаболегированной стали (предотвращение ржавения) марка и толщина (10…16 мм ??) мне неизвестна, лонжероны Д16Т (если опасна электрохимическая коррозия, то такая же сталь)
  ограничения по обработке: чёрные металлы: стали с твёрдостью до 45 HRC, нержавеющая сталь
  ​____цветные материалы и сплавы: алюминий, дюралюминий (по умолчанию — сплав В95), бронза, латунь, титановые сплавы и т.д.

ну а нагружать то чем будем ??? вес и форма заготовки??? бегающий стол кроме собственным весом и весом заготовки не нагружен

в эскизе рельсы слишком широко расставлены рельсы выгоднее ставить в пропорции 1/4-1/2-1/4 тогда нагрузка на серединку меньше

ну вот условно при нагрузке 1500н и рельсах 25 в том виде как ты нарисовал при условии равнопрочности крепежа

изгиб по середине алюминий взят 2024 сталь 1010 что на сколько говорит интернет аналог сталь 10

1 вариант 0,003948мм
2 вариант 0,004629мм
3 вариант даже считать не буду =) это бессмысленно
4 вариант при толщине основания 12 на удивление = 0,005917мм

вот из выводов сдвигать рельсы ближе к центру второе лонжероны нужны и вдоль и поперек чтобы как кирпичная кладка получалось в данном случае в первую очередь работает толщина материала

ЗЫ при этом еще надо учитывать что т стол тоже как лонжероны работает

ну а нагружать то чем будем ??? вес и форма заготовки??? бегающий стол кроме собственным весом и весом заготовки не нагружен

вес подвижного портала ожидается 10 кг + шпиндель
вес деталей не больше 1/4 … 1/3 веса стола без лонжеронов

в эскизе рельсы слишком широко расставлены рельсы выгоднее ставить в пропорции 1/4-1/2-1/4 тогда нагрузка на серединку меньше
ну вот условно при нагрузке 1500н и рельсах 25 в том виде как ты нарисовал при условии равнопрочности крепежа

при узкой расстановке рельс потеряется точность, портал сможет больше отклоняться по вертикали вдоль Y ?

1/4-1/2-1/4 - делают ли так производители станков, или лучше завысить толщину плиты (частоту лонжеронов) и раздвинуть рельсы по краям ?

изгиб по середине алюминий взят 2024 сталь 1010 что на сколько говорит интернет аналог сталь 10

1 вариант 0,003948мм
2 вариант 0,004629мм
3 вариант даже считать не буду =) это бессмысленно
4 вариант при толщине основания 12 на удивление = 0,005917мм

вот из выводов сдвигать рельсы ближе к центру второе лонжероны нужны и вдоль и поперек чтобы как кирпичная кладка получалось в данном случае в первую очередь работает толщина материала

• плита и лонжероны Д16Т толщиной 20 мм
  1)плита и лонжероны Д16Т толщиной 20 мм

2. плита Д16 Т составная из 2 шт толщиной 10…16 мм (соединение винтами М6 по всему полю, сетка 100х100 мм), лонжероны …
   3)плита и лонжероны Д16Т толщиной 30 мм
   4)плита из слаболегированной стали…

если уж рассчитали прогиб для сборной плиты (2 пластины объединенные винтами) а это имхо самый х-вый во всех отношениях вариант - “бутербродный”, то чем хуже вариант №3 ?

1. Поскольку я не специалист, поясните пожалуйста - величина прогиба плиты и есть ключевой показатель для жесткости конструкции?
2. Из сравнения Ваших расчетов для п.1 и п. 4 можно предположить - связываться с легированной сталью не надо, так как прогиб такой же, а металлообработка существенно дороже ?

1. Поскольку я не специалист, поясните пожалуйста - величина прогиба плиты и есть ключевой показатель для жесткости конструкции?
2. Из сравнения Ваших расчетов для п.1 и п. 4 можно предположить - связываться с легированной сталью не надо, так как прогиб такой же, а металлообработка существенно дороже ?

мне далеко до спецов, но все же …

1. величина прогиба, в Вашем случае будет критична, потому как у Вас стол, понесет всю тяжесть (что ИМХО не правильно)
2. не забывайте

3. Предположительно при использовании стали вес станка может значительно увеличиться, тк ее плотность 7,8 т/куб м, а у дюралюминия 2,78. …

Частоту лонжеронов повышать бесполезно нужно добавить пару тройку поперек так как прогиб идет между ними прогиб в 4 тысячных считаю не существенным при данных рельсах в идеале лонжероны должны идти сеткой так нагрузка минимальна завтра буду на работе выложу рисунки

мне далеко до спецов, но все же …

1. величина прогиба, в Вашем случае будет критична, потому как у Вас стол, понесет всю тяжесть (что ИМХО не правильно)
2. не забывайте

1. какая величина прогиба критична и почему?
2. увеличение массы в том числе понизит частоту резонанса

1. какая величина прогиба критична и почему?

величина прогиба стола
расчет CADа, в данном случае приблизителен и реальная цифра будет больше

величина прогиба стола
расчет CADа, в данном случае приблизителен и реальная цифра будет больше

Насчет стола я с 5-го раза понял, не зря жы я инж ы нер 😃 А какая величина прогиба критична?

Частоту лонжеронов повышать бесполезно нужно добавить пару тройку поперек так как прогиб идет между ними прогиб в 4 тысячных считаю не существенным при данных рельсах в идеале лонжероны должны идти сеткой так нагрузка минимальна завтра буду на работе выложу рисунки

каг работа? жду рисунки если возможно.

Понимание началось с того, что нашел пояснения Графа по отличию жесткости и прочности и способности материала гасить вибрации.
Честно говоря до этого не знал, что ударная вязкость чугуна выше чем у Д16Т.
А жесткость и прочность, как оказалось, имеют не прямую, а косвенную связь.

Вибрации и вес не связаны НИКАК!! А вот жесткость и вес связаны. Поясню.
При кручении жесткость пропорциональна квадрату размеров сечения, а при изгибе - четвертой степени. Значит, чем больше сечение, тем жестче, но и, соответственно, тем больший получается вес конструкции. Т.е. в отношении жесткости, вес является следствием. Т.е если мы видим, что какой-то станок имеет небольшие габариты, но зато имеет большой вес, то мы подразумеваем, что сечения у станка большие, а значит он жесткий. Вес очень важная характеристика при выборе станка, поэтому он всегда указывается наряду с габаритами. 😃 Но если вы просто нагрузили станок чушками, то получается… Ну, в общем, сами понимаете…
Что касается вибраций, то на на способность гасить колебания влияет совсем другое свойство материала, а именно - ударная вязкость. Например, Д16Т по ударной вязкости самый неудачный материал для станка. Он звенит!! И не важно толстая плита или тонкая, звенит ОДИНАКОВО.
Поэтому станины станков делают из чугуна, или полимербетона - ударная вязкость хорошая.
Так что с весом тоже не все однозначно. 😃

Понимание началось с того, что нашел пояснения Графа по отличию жесткости и прочности и способности материала гасить вибрации.
Честно говоря до этого не знал, что ударная вязкость чугуна выше чем у Д16Т.
А жесткость и прочность, как оказалось, имеют не прямую, а косвенную связь.

Вибрации и вес не связаны НИКАК!! А вот жесткость и вес связаны. Поясню.
При кручении жесткость пропорциональна квадрату размеров сечения, а при изгибе - четвертой степени. Значит, чем больше сечение, тем жестче, но и, соответственно, тем больший получается вес конструкции. Т.е. в отношении жесткости, вес является следствием. Т.е если мы видим, что какой-то станок имеет небольшие габариты, но зато имеет большой вес, то мы подразумеваем, что сечения у станка большие, а значит он жесткий. Вес очень важная характеристика при выборе станка, поэтому он всегда указывается наряду с габаритами. 😃 Но если вы просто нагрузили станок чушками, то получается… Ну, в общем, сами понимаете…
Что касается вибраций, то на на способность гасить колебания влияет совсем другое свойство материала, а именно - ударная вязкость. Например, Д16Т по ударной вязкости самый неудачный материал для станка. Он звенит!! И не важно толстая плита или тонкая, звенит ОДИНАКОВО.
Поэтому станины станков делают из чугуна, или полимербетона - ударная вязкость хорошая.
Так что с весом тоже не все однозначно. 😃

материал для станины ?

По материалам для станины. Сталь с низким содержанием углерода (Сталь 3, Сталь 10, сталь 20), Если алюминий, то Амц, Амг 3, АД31.

материал для станины ?

Вообще, доводилось видеть промышленные ЧПУ- на станине из искусственного гранита.

Вообще, доводилось видеть промышленные ЧПУ- на станине из искусственного гранита.

Граф писал, что у такого материала хорошая ударная вязкость. Наполнитель - гранитная или мраморная крошка?
Видел в одной из тем форума наполнитель кварцевый песок разных фракций.

Может проще купить разметочную чугунную плиту, и использовать ее как станину …

Может проще купить разметочную чугунную плиту, и использовать ее как станину …

Вот у меня то же такая идея в голове… Можно не обязательно чугунную, можно гранитную… меньшего размера на ось Y.

Допустим плиту 640х400мм на станину, а 400х250мм на портал…

Может проще купить разметочную чугунную плиту, и использовать ее как станину …

большие разметочные плиты очень дорогие

Вот у меня то же такая идея в голове… Можно не обязательно чугунную, можно гранитную… меньшего размера на ось Y.
Допустим плиту 640х400мм на станину, а 400х250мм на портал…

Росфрезер вам в пример:

rosfrezer.com

Структура рамы для малых станков - Чугун, литье
Портал. Стойки портала литые, изготовлены из чугуна.

большие разметочные плиты очень дорогие

очень дорого, это сколько?

для примера (что первое попалось)

• размеры: 630х400 мм
• масса: 65 кг
• допуск плоскостности рабочих поверхностей для класса точности 1: 16 мкм
• допуск плоскостности рабочих поверхностей для класса точности 2: 30 мкм
  просят 25,7 круб (можно и дешевле найти)