Вопрос по комплектующим
ну во-1 рельсы никакой жесткостью не являются! все профильные направляющие прекрасно прогибаются под небольшим весом. их задача не в жестоксти. жесткость должна обеспечиваться не рельсами а основанием на которое они монтируются. поэтому жескость рельсов считаем нулевой.
во-2 никакого люфта в каретках нет.
в-3 безусловно можно уменьшить вылет Z и выиграть в жесткости за счет уменьшения рычага… но это отдельная песня с отдельным разговором.
тут речь идет именно о упругой деформации подвижной платформы. к слову, все материалы обладают определенной упругой деформацией… кто-то больше, кто-то меньше.
в данном случае речь идет о том что проще погнуть полосу нежели квадратную трубу той же ширины.
касательно изготовления - литье. можно было бы и сварить. но нету листов подходящих размеров. а также нету приспособы для гибки листа. ну и километр сварных швов явно не пойдет детали на пользу. и самое трудоемкое будет приваривать “гайки”…
мне кажется проще отлить в пенопласт. с этого и буду пробовать. только пенопласт собака не хочет который день склеиваться. уже 4 дня жду пока застынет клей.
пенопласт - 50мм URSA XPS, клей - Титан (срок годности истек 100 лет назад, но стоял в герметичной таре). ну и намазал слишком толстым слоем… еще подожду пару дней, если не схватится то буду клеить заготовку заново.
И первый тоже интересный.
особенно он “интересный” в плане обеспечения плоскостности площадок под рельсы по оси Y. геморрой по выведению горизонта обеспечен на долгие годы вперед.
Спорить не буду, но рельсу погнуть сможет не каждый. Я не за метил чтобы мои 25 гнулись.
Как это нет люфта в каретках? Производители пишут, что есть. При этом у одного типо размера могут быть различные жесткости.
Возможно прогиб едет не по порталу Z, а по У? Вы не пробовали в программе смоделировать весь станок?
Безусловно корпус придаст жёсткости, только будет ли это заметно!? Если Вы ошиблись, то скорость и чистота реза снизятся, из-за не нужного увеличения веса.
В любом случае ждём результата Вашего эксперимента. Удачи!
что-то одолели меня сомнения насчет моих цифр… не хочу врать. быстренько смоделировал деформацию платформы от силы в 100H. теста 2: голая платформа и платформа с кожухом.
очень грубый результат:
как видно жесткость с кожухом увеличилась в 10 раз (т.е. на 1 порядок все-таки): без него наибольшая деформация почти 7 соток, с ним - 6 микрон.
ситуацию немного улучшат установленные рельсы а также массивный кронштейн шпинделя (вместо 6 будет 4 микрона при прочих равных)
По рисунку наибольшая деформация не на фрезе 😎
Получается что прогиб в стенке портала, а край(низ) кожуха отклониться в два раза меньше.
Наверно надо считать от шпинделя, с учётом его крепления.
это смотря с какой стороны смотреть. конечно можно принять такую систему координат при которой фреза упирается краем зуба в пластиковую заготовку. другой конец фрезы установлен в шпиндель, затем на платформу, затем на портал, затем на ось Х и затем на станину станка, затем на бетонное основание цеха, затем на материковую плиту. если считать что фреза неподвижна то тогда материковая плита безусловно деформируется и отклоняется на Х мм… 😃)))
но на моей картинке нарисовано показано следующее:
платформа намертво фиксируется в 4 точках (=каретки).
затем на краю создается усилие в 100Н в заданном направлении.
карта деформаций относительно 4 неподвижных точек (каретки) показана градиентом. наибольшее значение - на краю платформы. и составляет 7 соток (А) или 6 микрон (Б).
совершенно очевидно что в реальных условиях 3мм фреза будет деформироваться сильнее чем ось Z. но и 100H при боковом сдвиге она вряд ли выдержит.
а если поставить скажем 12мм каленую фрезу то тут уже не столько очевиден “потерпевший”
Это Вы интересно про плиту в гараже написали 😆
Неплохо бы Вам посоветоваться с кем нибудь ещё. Думаю в Ваших схемах ошибки по силам и фиксациям. Мне кажется Вы зря потратите время и силы и не получите нужного результата. Надеюсь я ошибаюсь.
по фиксации есть претензии: по факту зажим болтовой и точечный. а на деле симулятор считает “монолит”. но это не столь важно для сравнительных расчетов при “прочих равных”. эти расчеты позволяют более-менее оценить влияние того или иного конструктива даже при таких грубых допущениях.
ну и еще раз неоспоримый факт: полоса и труба совершенно по-разному ведут себя при изгибах 😃
ну и еще раз неоспоримый факт: полоса и труба совершенно по-разному ведут себя при изгибах 😃
надеюсь Вы полосу к рельсам не приравниваете. При равных сечениях и одинаковых материалах рельс будет прочнее трубы, даже самой хитро-выгнутой 😌
Да и материал в рельсах не люминий )
касательно изготовления - литье. можно было бы и сварить. но нету листов подходящих размеров. а также нету приспособы для гибки листа. ну и километр сварных швов явно не пойдет детали на пользу. и самое трудоемкое будет приваривать “гайки”…
А круглая труба распиленная вдоль и закрепленая по краям не даст повышенной жесткости?
особенно он “интересный” в плане обеспечения плоскостности площадок под рельсы по оси Y. геморрой по выведению горизонта обеспечен на долгие годы вперед.
а фрезеровка на цельной балке пазов под рельсы и рейку не спасет положение? т.е. сначала собираем, потом отдаем наобработку.
И есть ли смысл под рельсы на балке х (2 и3 варианты) класть пластину с заранее отфрезерованными пазами? а то я за своим рукам не очень доверяю:)
Будет: речь не об этом. у нас рельсы в любом случае есть. речь вот об этом: (плита + рельсы) << (плита + рельсы + короб)
даже без грубых расчетов это понятно на интуитивном уровне.
так что автору первоначального поста (как и всем прочим станкостроителям) имеет смысл подумать над увеличением жесткости подвижной Z.
если бы я пошел по пути №3 (автора данной ветки) то я бы сэкономил на рельсах 2.1кг. и однозначно не пожадничал и повесил 1.5 кг в виде “кожуха”.
shura2:
- круглая труба даст. но где ее найти таких размеров и как ее прикрепить?
а фрезеровка на цельной балке пазов под рельсы и рейку не спасет положение?
это единственно правильный вариант с прогнозируемым результатом (при условии что станок точный и оператор грамотный).
И есть ли смысл под рельсы на балке х (2 и3 варианты) класть пластину с заранее отфрезерованными пазами?
ничего дополнительно класть не нужно. технологичность изготовления страдает. лучше сразу на неподвижно платформе фрезернуть посадочные места под рельсы.
причем я бы рекомендовал делать буртик под рельсы лишь с одной стороны. проще будет установить. а после затяжки рельс никуда уже не сместится. поэтому надобности во втором буртике нету.
поясню: рельсы шириной скажем 20. делаете канавки скажем 21. упираете каждый рельс одной стороной в свой упор. противоположные края рельса остаются свободными. точная установка достигнута. плюс избегаем проблем с плотной посадкой при которой рельс толщиной 20.00мм не входит в паз шириной 19.99.
скажу по собственному опыту и своим граблям:
можно придумать самую хитрую и сложную конструкцию. но реализовать в металле не получится потому что:
- она будет очень сложна
- она будет очень дорога
- она будет невозможна в принципе из-за отсутствия нужного оборудования
поэтому при проектировании не старайтесь как можно быстрее отдать проект в работу. лучше все 100 раз продумать.
и в первую очередь это относится к технологичности изготовления.
* * *
дам еще один совет (на недалекое будущее)…
во избежание танцев с бубном при выставлении перпендикулярности оси Z относительно рабочего стола (плоскость XY) и последующем выставлении нормали шпинделя имеет смысл поступить так:
(а) изготовить на заводе подвижную платформу Z с кронштейном шпинделя из одной болванки… т.е. будет литое изделие. этим будет гарантироваться параллельность оси шпинделя и направляющих
(б) изготовить на заводе подвижную платформу Z и заготовку под кронштейн. кронштейн намертво прикрутить к платформе и на том же заводе на том же станке фрезернуть его под шпиндель. задача прежняя: обеспечить взаимную параллельность рельсов Z и оси шпинделя.
в результате вместо долгой и порой невозможной настройки платформы и шпинделя задача сведется лишь к регулировке платформы.
PS. мне пришлось пойти долгим путем: сначала на заводе делал отельые детали. затем собрал станок. понял что при ровной платформе шпиндель стоит криво и испрвить это невозможно. на своем же станке изготовил новую платформу, новый кронштейн, стапель для фрезеровки, собрал в одно целое и фрезернул все вместе. результат улучшился но пока до конца не настроил все - надо сначала кожух сделать…
ничего дополнительно класть не нужно. технологичность изготовления страдает. лучше сразу на неподвижно платформе фрезернуть посадочные места под рельсы.
причем я бы рекомендовал делать буртик под рельсы лишь с одной стороны. проще будет установить. а после затяжки рельс никуда уже не сместится. поэтому надобности во втором буртике нету.
в этом и есть, как мне кажется технологичность - плоскую заготовку гораздо проще(дешевле) отфрезеровать под размер и кант под рельсы, чем делать это на целой балке. И не даст ли эта пластина дополнительной жесткости?
- круглая труба даст. но где ее найти таких размеров и как ее прикрепить?
120x5 точно есть, может и 150 есть. 150 вроде походит для 80мм шпинделя. 
крепить со краям, есть еще в природе мачтовые профили, элипсообразные.
shura2, под рельс достаточно сделать паз глубиной 2-3мм (с учетом фаски снизу рельса).
пластину какого сечения вы рассчитываете так изготовить чтобы она на своей длине никак не деформировалась при монтаже на вашу балку? она должна быть тогда как железнодорожный рельс чтобы на длине метр не дать провисания больше 2-3 соток под собственным весом.
а если вы не готовы такую массивную пластину делать то тогда мы опять возвращаемся к подготовке поверхности на которую эту пластину будем класть.
в таком случае эта пластина явно лишняя: если фрезеровать то тогда сразу балку без лишних посредников.
поэтому я и написал: самое правильное решение - это фрезеровка канавок на большом фрезере за одну установку.
далее если учесть технологичность то такую операцию (фрезеровка 2 параллельных пазов в одной плоскости) самое удобное осуществить для варианта №2 и №3.
для варианта №1 это уже не подойдет. поэтому настоятельно рекомендую искать доступный фрезер нужных размеров чтобы это все сделать.
лично я фрезеровал площадки под рельсы осей Y и Z на стороннем фрезере. на момент проектирования станка у меня не было доступа к фрезеру на который можно было бы загнать станину моих размеров целиком поэтому мне пришлось изголяться чтобы подготовить поверности самостоятельно и по месту. опять же это потребовало изготовления на заводе дополнительных приспособ. в частности цельностального бруска 80х40х1100 из стали Х40 с термообработкой и шлифовкой с точностью 2 сотки на метр. потратил больше МЕСЯЦА на это!
сам себе доказал что безусловно при наличии фанатизма можно самостоятельно сделать почти все… но больше этой дорогой ходить не хочу и никому не советую. лучше найти фрезер, заплатить за транспорт и обработку. зато гарантия результата и экономия кучи времени и нервов… мне этот несчастный брусок 3 раза перешлифовавали и калили/отпускали. в итоге пришлось ловить температурный диапазон в помещении чтобы эта железяка не уплывала в размерах от перемены температуры воздуха в помещении сборки на несколько градусов!!! в общем геморрой тот еще…
Алекс, Вы просто нанотехнолог 😃
Я не делал пазы под рельсу, но крепил каждое отверстие. По уголку вроде ровно, нужен индикатор чтобы поймать сотую, только думаю надо ли? Что у китайцев точность обработки (не путать с точностью позиционирования) 0,01мм? Я выкладывал фото деталей со своей “Молнии”, ступенек нет, мне кажется этого хватит для хобби. Швейцарские часы копировать не собираюсь. 😉 пока 😁
Швейцарские часы копировать не собираюсь. пока
Чем больше будете работать на оборудовании, тем больше будете недовольны его неточностью/непроизводительностью.
ШВЕД всё правильно делает.
в-3 безусловно можно уменьшить вылет Z и выиграть в жесткости за счет уменьшения рычага… но это отдельная песня с отдельным разговором.
делаю станочек, и по предварительным эскизам ось Z получается как по 3-му варианту, только для повышения жесткости плиты шпинделя, планирую на каретки положит пластины толщиной плиты, получается типа швеллера.
сам портал то же похож на вариант 3, только в середине обвязки не цельная труба, а вставки под сварку.
Чем больше будете работать на оборудовании, тем больше будете недовольны его неточностью/непроизводительностью.
Я реально смотрю на вещи, мне подачи в 6000мм/мин и точности в 0,1мм хватает, если Вам нужно больше и выше, то может стоит купить профи ЧПУ?
Алекс, здесь писал, что нет ничего не возможного, я с ним согласен, но чем точнее тем сложнее, и больше времени на регулировки, которые периодически нужно будет проверять.
ШВЕД всё правильно делает.
Вы уверены?
Алекс, вот Вы думаете придумали ноу-хау с кожухом, а есть ли они на других станках? И если нет, то почему? Только не обижайтесь 😃
Александр, я не придумывал никаких ноу-хау. это банальный анализ конструктивных особенностей.
ссылаться на другие станки некорректно в данном случае ибо:
- китайские хоббийники вообще не рассматриваем - там о жесткости думают в крайнюю очередь
- портальники в коммерческом сегменте можно встретить в 90% под деревообработку
- если речь про металлообработку да и еще на профессиональном уровне то тогда это будет обрабатывающий центр в несколько тонн, отнюдь не портальник, шпиндели не наши комические крессы и китайцы на 1.5-2 кВт, а большие головы встроенные в цельную колонну; с автоматической сменой итд. там ВСЕ другое: материалы, масса, конструкция, ценник наконец.
и разумеется я ни на что не обижаюсь. у меня железобетонные аргументы 😃))
если Вам нужно больше и выше, то может стоит купить профи ЧПУ?
Этот путь я уже прошёл: rcopen.com/forum/f111/topic111065
По поводу сечений и жёсткостей- посмотрите станину пятиосевика (см. картинку):
Этот путь я уже прошёл: rcopen.com/forum/f111/topic111065
По поводу сечений и жёсткостей- посмотрите станину пятиосевика (см. картинку):
Красивый у Вас станок получился. 😃 Ждём нового ещё лучше!
Пяти-осевые отдельная тема, узкоспециализированное оборудование, не думаю что нужен такой в хобби. Сравнивать станину по Z не корректно., т.к. она не подвижна и совсем не портального типа.
Мы же делаем универсалы, которые легким движением руки при вращаются,… при вращаются в четырех координатные. Я четвертую ось использовал один раз и то чтобы поучиться, а так все 3 Д модели можно делать и на 3х координатном.
Заметил особенность что большинство высокоточных станков делают с подвижным столом и неподвижным порталом (станиной) оси Z и У.
Заметил особенность что большинство высокоточных станков делают с подвижным столом и неподвижным порталом (станиной) оси Z и У
все верно - все сделано для увеличения жесткости.
за это приходится платить увеличенными в 2 раза габаритами по сравнению с портальником. а также в разы увеличены потребляемые киловатты.
к примеру заходите выточить блок двигателя V8 из цельной чушки… заготовка из алюминия будет весить несколько сотен килограммов.
чтобы обеспечить высокоскоростную обработку этой чушки нужно:
(1) обеспечить надежнейшее закрепление заготовки на столе. заготовка будет испытывать большие знакопеременные нагрузки.
(2) инерцию никто не отменял: как следствие на порядки возрастут нагрузки на конструкцию в целом но в первую очередь на ШВП и на всю механику.
(3) все это вытекает в существенно увеличенную материалоемкость + энергозатратность на перемещение всего хозяйства…
про стоимость подобного оборудования и говорить нечего.
а так все 3 Д модели можно делать и на 3х координатном.
Очень оптимистичное заявление…