Проект hooby станка (концепт)
Всем доброго времени суток, давно витает идея сообразить себе станочек для хобби (обработка цвет. мета), пересмотрены все проекты в этой теме, но так как я инженер-конструктор, то хочется всегда изобразить что нибудь своё. Набросал по быстрому в солиде конструкцию (вид чисто для оценки самого конструктива, более детальные чертежи на работе в ProE), дабы Вы, гуру станкостроения высказали минусы данной компоновки. Теперь собственно по конструктиву: рама и силовые элементы из швеллера 8п (80 мм), по всем осям профильные направляющие и ШВП, шпиндель (1.5-2.2 кВт). Скажем так, идею взял у японских станков Mori Seiki, немного покрутив оси.
То, что “портал” внизу замкнут- хорошо.
Вопрос вызывает необходимость двумя моторами таскать по Z всю балку Y.
Для 3Д обработки желательна “шустрая” отработка УП, т.е. таскать по Z только шпиндель предпочтительнее, чем всю балку.
Ну и опорная база стоек “портала”, ИМХО, маловата- дробить при разгонах/торможениях будет.
Как устроена станина- пока непонятно. Двух швеллеров с направляющими- явно недостаточно.
я инженер-конструктор, то хочется всегда изобразить что нибудь своё.
Здорово. Зачем тогда весь этот “тюнинг”? Как будете крепить между собой так любимый всеми швеллер? Сварка? Есть печь для нормализации? Есть? Тогда проблем меньше. Нет печки. Болтовое соединение с штифтами? Толщина полки 4.5 мм, тонковата. Швеллер кривоват, если говорить честно. Нет места для маневра (шлифовки или фрезеровки) под посадку рельс и т.п., требуется увеличение подкладками. А так, почему и нет. Мы не знаем всех ваших тех. возможностей.
из швеллера 8п (80 мм)
Вывод - не самый лучший выбор. При всей кажущей простоте.
Здорово. Зачем тогда весь этот “тюнинг”? Как будете крепить между собой так любимый всеми швеллер? Сварка? Есть печь для нормализации? Есть? Тогда проблем меньше. Нет печки. Болтовое соединение с штифтами? Толщина полки 4.5 мм, тонковата.
А весь “тюнинг” в том, что максимально простой портал по Z, его как такого нет вообще, как следствие минимальные консоли и максимальная жесткость, следовательно чтоб таскать шпиндель по горизонту достаточно 56 шаговика(даже за глаза).
На счет крепления швеллера, никакой сварки, только болтовые соединения, на счет стенки швеллера - малые полки имеют толщину 7.4 мм, следовательно есть место для маневра, да и 4.5 мм стали так скажем не маловато в широкой полке. По техническим возможностям - предприятие ВПК на котором собственно и тружусь.
Вопрос вызывает необходимость двумя моторами таскать по Z всю балку Y.
Для 3Д обработки желательна “шустрая” отработка УП, т.е. таскать по Z только шпиндель предпочтительнее, чем всю балку.
Ну и опорная база стоек “портала”, ИМХО, маловата- дробить при разгонах/торможениях будет.
Как устроена станина- пока непонятно. Двух швеллеров с направляющими- явно недостаточно.
Простата оси Z (точнее ее отсутствие в ее привычном виде) и наличие двух ШД на оси Y по идее должно хорошо сказаться на скорости отработки.
Про опорную базу, нужно увеличить расстояние между каретками по оси X?
Данное фото лишь отражает саму концепцию построения и не отражает всех конструктивных особенностей.
я инженер-конструктор, то хочется всегда изобразить что нибудь своё.
в таком случае хорошим решением будет придумать СВОЕ максимальное упрощение конструкции чтобы:
- увеличить простоту и технологичность изготовления и доступность материалов
- увеличить простоту обслуживания (легкая доступность всех обслуживаемых узлов итд)
- увеличить простоту настройки/юстировки
в прочих случаях это изобретения велосипедов при усложнении и удорожании конструкции что однозначно проиграет по совокупной оценке проверенным классическим конструкциям.
касательно конкретной конструкции в голову приходит лишь критика:
(1) рельсы оси Х крепятся на “хлипких” полках швелера (несмотря на то что вертикальная полка толще горизонтальной) полка снизу никак не зафиксирована. замкнутная труба в данном случае предпочтительней.
(2) обработка таких посадочных поверхностей под рельсы Х также не самая простая задача
(гораздо лучше было бы расположить рельсы на горизонтальной плоскости и на плоскошлифе за одну установку вывести сразу обе поверхности под рельсы)
(3) большая высота Z и достаточно малая опора X создадут огромный рычаг при перемещении по оси Х. наличие двух Z лишь усугубляет это обстоятельство.
(4) замкнутность портала Х (наличие соединительной балки снизу) мне не нравится. конечно есть плюсы: одна ось ШВП (и один двигатель) удешевит конструкцию и позволит уйти от проблем неравномерного движения двух осей но минусов больше:
- во-1 у одной ШВП выше риск перекоса портала при обработке деталей на краях рабочего стола
- во-2 наличие нижней опоры сильно ограничивает полет фантазии при проектировании рабочего стола и опорной станины (зачастую вынуждает повышать высоту портала (у вас это Z) => еще больше увеличить рычаг).
(5) ваш вариант при прочих равных имеет более тяжелые подвижные узлы. зачем плодить лишний вес, лишнюю инерцию, лишние энергозатраты?
что касается морисейки: у них действительно имеется станок с двумя осями Z (DCG NV4000 и выше) но я напомню что у них подвижный рабочий стол в 2 плоскостях. Z же имеет жесткую статичную станину.
если вы не взирая на все минусы хотите все равно пойти своим путем то я бы советовал не связываться со швелерами и прочим стандартным прокатом а бы резал лазером и варил воедино из листа. затем шлифовка или другая обработка ответственных поверхностей.
Швед, спасибо за обстоятельную критику. Просто хотелось услышать мнение бывалых людей, стоит ли двигаться в таком направлении, имеет ли данная конструкция (не в том виде, что на фото) право на жизнь.
Станок вот такой: Mori Seiki NH5000DCG (Y-Z жесткая станина, подвижный стол по Х)
Народ, я дичайше извиняюсь, что лезу со своими вопросами в чужую тему. Просто увидел два движка на оси Z, у меня вопрос по похожей схеме.
Как достигается синхронная работа двух движков? Электроникой? Синхронная подача сигнала?
для шаговых движков (ШД) достигается за счет:
(1) установки шаговых двигателей с хорошим запасом по мощности (чтобы минимизировать риск потери шагов при пиковых нагрузках)
(2) синхронной генерации импульсов контроллера
(3) обнуления каждой из осей перед началом работы
установка энкодеров на ШД - редкость.
следующий шаг - переход на серводвигатели со встроенными энкодерами. точность выше, бюджет тоже.
А кто-то такие готовые узлы уже покупал, использовал?
Насколько оправданно?