Станок по алюминию с подвижным столом (420х320х170)
Почему с подвижным столом?
По двум причинам. Если рабочий ход по Х задать в районе 300 мм, то габаритный размер по Х получается примерно таким же, как у с танка с подвижным порталом, а подвижной портал очевидно менее жесткий, чем неподвижный. Вторая причина экономическая. Если задать рабочий ход по Y в районе 400 мм, то можно обойтись одним винтом по Х без потери жесткости на краях диапазона, а значит, можно сэкономить на комплектующих (ШВП, мотор, драйвер).
(Чтобы не было недоразумений по поводу обозначений, договоримся, здесь и далее под перемещениями я понимаю: стол — это Х, балка - это Y, ну а Z, она и в Африке Z).
Практически весь станок (кроме подвижного стола и оси Z) стальной, сваренный из прямоугольных труб, а значит тяжелый. Вес более 80 кг. Поэтому, для удобства эксплуатации станок относительно легко разбирается на 5 частей - стол-основание, две стойки портала, балка портала, ось Z.
Почему сварной и почему из стальных труб?
Потому что, эта технология в данный момент для меня доступна - есть где грамотно сварить и есть на чем обработать после сварки. И все это по приемлемой (опять же, ДЛЯ МЕНЯ) цене.
Вообще, при проектировании станка, в первую голову нужно озаботиться не тщательностью компоновки и конструкторскими изысками (это все потом), а технологией - из чего делать, где делать, и кто будет делать.
Станок проектируется под КОНКРЕТНУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. Без ответа на вопросы - из чего, где и кто - приступать к практическому конструированию нет смысла. Иначе вы рискуете никогда не завершить постройку, ведь нарисовать даже самую замысловатую конструкцию - не проблема, но изготовить нарисованное - вот это и есть главная проблема. И еще. Я не приемлю разговоры тапа - задумано здорово, да только у рабочих (или у меня самого) руки оказались кривые - подумать о кривизне рук надо заранее и сконструировать так, чтобы свести последствия этой кривизны к минимуму. Такой подход предусматривает компромисс между тем, как лучше всего сделать и тем, на сколько это возможно, т.е. в конечном итоге - между ценой и качеством. Так вот, этот станок тоже во многом компромиссный.
Например, стол.
Можно сказать, что было бы лучше его сделать, если не из чугунного литья, то из полимербетона, или искусственного камня. Типа, жестче и проще.
Во-первых, жесткость станка в основном определяется жесткостью подвижной столешницы и жесткостью оси Z, т.е. выигрыш по жесткости не очевиден.
Во-вторых, сказал А, говори Б – стойки балки портала, да и саму балку тоже придется делать из камня. А это увеличение габаритов и веса. Оправдано это увеличение? На мой взгляд, не очень.
В-третьих, вся эта возня с закладными деталями, опалубкой и смолой не проще, а лично для меня, так и вообще, сложнее.
Я решил сделать из стальных труб. Но это не есть компромисс. Это сознательное решение.
Кстати о трубах.
Я применил трубу 100х50х5. Почему именно эта труба, а не какая-то другая? Ответ прост.
На производстве (где будет делаться станок) я поинтересовался - какие подходящие трубы есть в наличии? Что значит подходящие? Это значит с толщиной стенки больше 4-х мм. А почему не 2 или 3 мм? По формулам высчитал? Да, нет. Сопромат тут не причем. Голая технология. 5 мм – очень комфортная толщина для сварщика. Трубы между собой удобно варить (не очень сильно прогревается и почти не ведет), и толстую железку, не боясь прожечь трубу, приварить не проблема. Из тонких труб тоже можно все сварить, но требуется разделка пластин и ХОРОШИЙ сварщик. Это к вопросу о конструировании и кривых руках рабочего.
Мне предложили 100х50х5. Я ее зарезервировал и сконструировал станок конкретно под эту трубу. А если бы предложили 60х60х5? Взял бы эту. И станок был бы чуть другой.
А если бы у них вообще никакой трубы не было? Заказал бы 80х40х5 и ждал бы полгода пока привезут с оказией. Потому что, на рынке трубу с толстой стенкой не купишь. Или платил бы большие деньги высококвалифицированному сварщику.
Т.е. сначала труба, потом конструкция. Но не наоборот.
И это тоже не есть компромисс.
А что же тогда компромисс? А вот что.
По жесткости, по распределению сил, а значит по деформациям основание стола надо было бы сделать так.
Но тут возникает вопрос обработки посадочных поверхностей для рельс и под фланцы опор ШВП в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также вопрос расточки отверстий под опоры ШВП с двух сторон (с поворотом на 180 град.). И все это с приличными допусками. Т.е. требуется не убитый горизонтально расточной станок, со всеми вытекающими – время, пряморукий фрезеровщик ну, и деньги, конечно.
И вот тут я пошел на настоящий компромисс. В ущерб «правильности» силовой схомы, сконструировал стол так, чтобы ВСЕ посадочные поверхности фрезеровались с ОДНОГО УСТАНОВА на обычном вертикально фрезерном станке. В этом случае, испортить сварную заготовку трудно.
Это опять к вопросу прямых рук.
Оправдан компромисс? Думаю, да.
В общем, стол, опоры балки портала и сама балка заказаны. Посмотрим что получится.
а закладные листы под фрезеровку тоже стальные? толщина?
Интересный проект! Буду следить!
Если задать рабочий ход по Y в районе 400 мм, то можно обойтись одним винтом по Х без потери жесткости на краях диапазона, а значит, можно сэкономить на комплектующих (ШВП, мотор, драйвер). При таком разносе между коретками там хоть в метр перекоса не будет…
Z будет из стали?
акладные листы под фрезеровку тоже стальные? толщина?
С листами под фрезеровку такая же история, как и с трубами. Когда договаривался об изготовлении, я поинтересовался наличием стальных листов. Мне сказали, что всегда в наличии листы 10, 15, 20, 30. На этот ряд я и ориентировался. На самом деле, достаточно листа 6…8 мм. Заложил 10 мм, хуже не стало.
При таком разносе между коретками там хоть в метр перекоса не будет…
Это так кажется. Если бы стол ездил вправо-лево, а ось Z стояла на месте, тогда, да. А так, нет.
Z будет из стали?
Написано - все стальное, кроме подвижного стола и оси Z.
Стол и по крайней мере подвижная часть оси Z - из дюраля.
Есть ли в плане какая-либо защита направляющих и швп под подвижным столом от стружки?
Винт защищен кожухом. Направляющие открыты.
Про балку
Балка портала устроена просто. Это 3 трубы, сваренные вместе.
Однако изначально, когда я ориентировался на трубу 80х40х5, балка выглядела иначе. Дело в том, что при таких размерах трубы, расстояние между рельсами оказывается недостаточным. Поэтому, было сделано так, чтобы расстояние между рельсами задавалось не типоразмером, а длиной вертикальных отрезков труб.
В принципе и та и другая балка по жесткости близки.
Может показаться странным, но при всей простоте конструкции механическая обработка балки портала более сложная чем обработка стола. Дело в том, что установочные поверхности для рельс и опор ШВП перпендикулярны установочной поверхности самой балки. С одного установа обработать все поверхности проблематично.
На работе похожая деталька есть (установочной поверхности самой балки), часть поверхности занижается, и получается обработать высотой до 350мм.
часть поверхности занижается
Так конструируют отливки, чтобы уменьшить площадь механической обработки.
В данном случае это не решает проблемы.
Сделают, конечно. По чуть-чуть, чтобы не отжимало консольную часть. Или на уголки поставят.
От цанги шпинделя до стола с пазами - 186 мм.
Просвет между нижней гранью балки портала и столом с пазами - 169,5.
В процессе.
Сергей, а каковы общие габариты станка?
Сергей, а каковы общие габариты станка?
Если говорить про основание (которое на фото), то 600х670х118 мм
Высота всего станка с поднятой осью Z - 890 мм
Спасибо!
Сергей а сварка сплошная или “точечная”
а сварка сплошная или “точечная”
По разному. Сначала сделали пунктирную, потом проварили сплошняком. Сильнее не повело.
Балку скрутило на 3 мм. Но это оказалось в пределах припусков на обработку.
Обработка идет, но не так быстро, как хотелось бы
Обработка идет, но не так быстро, как хотелось бы
Сварщик конечно накакал(извиняюсь за выражение) - аргоном не вариант было сварить?
Да, сварка - не очень…
Не так просто за вменяемые деньги найти не только сварщика, но чтобы еще и обработали.
Если честно, сомнительная конструкция. Я конечно не знаю ценообразование и бюджетов ваших да и в принципе того какие у вас взаимоотношения с теми кто делает это. Но мне кажется, все это проще было отлить а потом обработать. Сейчас много литеек где готовы сразу и отфрезеровать (или прострогать в зависимости от размера). Не думаю что это было бы сильно дороже (точнее уверен что если бы сварщик был нормальной квалификации а не той что варил - это стоило бы одинаково). А так … эти “латки-прилатки” наделали в конструкции столько напряжений и поводок… а фрезеровка кривулины методом прижатия ее к ровному столу как то спорно… Хотя для тех кто такого сам делать не пробовал выглядит конечно внушающе …
Перечитал первое сообщение “Потому что, эта технология в данный момент для меня доступна - есть где грамотно сварить и есть на чем обработать после сварки. И все это по приемлемой (опять же, ДЛЯ МЕНЯ) цене.” - “так грамотно сварить” или по “доступной цене” ?
Мне кажется время изготовления деталей под технологию (слава богу) безвозвратно прошло. По своей основной работе я постоянно связан и знаю достоверно что сейчас нет особых проблем заказать любую металлообработку по приемлемым ценам в розницу по крайней мере в Московском регионе. Не думаю что стоит зацикливаться на технологии. Это как правило так или иначе рождает компромиссные конструкции.
мне кажется, все это проще было отлить а потом обработать. Сейчас много литеек где готовы сразу и отфрезеровать (или прострогать в зависимости от размера). Не думаю что это было бы сильно дороже (точнее уверен что если бы сварщик был нормальной квалификации а не той что варил - это стоило бы одинаково).
Смотрим по ценам.
Сегодня средняя стоимость чугунной отливки - 80…100 руб/кг. Литой станок получается тяжелее сварного на 20…30%, соответственно, отливки моего станка будут весить примерно 100…110 кг. Умножаем одно на другое и получаем по минимуму 8000 руб за комплект отливок на станок. Это называется - ЗАДАРОМ! Дальше обязательная термообработка, берем 2000 руб. (отливка должна остывать вместе с печью, а это не дешево), и наконец механическая обработка - как минимум 20000 руб. Итого - 30000 руб за станок. Это дешевле, чем моя сварная конструкция.
Конечно! Отливка с последующей обработкой для станка была бы лучше во всех отношениях. Даже спорить не буду. Загвоздка в одном - мне нужен только один (прописью - ОДИН) станок.
Комплект моделей для литья моего станка оценивается в 250…350 тысяч рублей (в разных местах по разному). Как правило, цены везде озвучивают без НДС, а по срокам - пол года. Соответственно, выйти на приемлемую себестоимость комплекта отливок с обработкой получится при условии заказа 15 станков. Но мне-то нужен ОДИН.
Да, еще одно. Предположим, я заказал 15 станков. Не факт, что я получу хорошие, “прямые” отливки. С первого раза корпусные отливки (с полками, ребрами, местными приливами) получаются редко, в моей практике - никогда. Там не проливается стеночка, тут трещит, здесь ведет, не попадаем в размер после усадки… - обычное дело. Будет требоваться доработка литьевых моделей, перестановка литников и питателей, потребуется изменение конструкции отливки. Все это закладывается в стоимость моделей, поэтому они такие дорогие. А там, где модели дешевые, придется доплачивать. Ну, и время, конечно.
“так грамотно сварить” или по “доступной цене” ?
Когда я сказал “грамотно”, я имел в виду сварочный пост с нормальным сварочным столом и наличием необходимых сварочных приспособлений. В результате - да, сварщик “накакал”, но зато повело не больше припусков на обработку. Может быть замечательный сварщик, аккуратные швы, но при сварке, что называется - в гараже на коленке, поведет так, что обработкой не исправишь. Ну и по цене, соответственно…
Мне кажется время изготовления деталей под технологию (слава богу) безвозвратно прошло.
Тут вы совсем не правы. Если делать оптимальную по цене/качеству конструкцию, то сначала технология, а потом конструкция. Наоборот - слишком дорого. Именно в отсутствии технологий затычка в нашем “импортозамещении”. Сделать-то можем, но стоит столько, что купить все равно дешевле, не смотря на санкции 😃
Отфрезеровали. Подсобрали.
Условия для съемки были не очень… Покрашу, тогда сделаю нормальные фото.
в итоге что вышло по деньгам? с материалом