CNC с подвижным столом.
Решил построить для своих нужд CNC с подвижным столом. Ход 500х500х70 . Основной обрабатываемый материал - алюминий и дюраль. Хотелось бы и мягкую сталь. Бюджет всего дела - порядка 3000$.
С электроникой проблем нет, по основной специальности - электронщик. Мозги - центральный контроллер с флеш карточкой. Связь с ним по сети, загрузка файлов с G-кодом по FTP протоколу. Небольшой графический ЖКИ. Энкодер для точного ручного позиционирования головки. Это как раз для меня самое простое.
Сложнее с механикой. Выбрал конструкцию с подвижным столом по Y-координате. Начинаю с конструкции стола. На стальной станине - две рельсовых направляющих (cnc.net.ua), 15 мм. Стол - 500х500 из стали или дюраля. Под ним ШВП (диаметр винта 16 мм).
Сразу же возникло много вопросов
- Вариант станины из стальной плиты 30мм 1200x800 масса около 80 кг. Знакомый посветовал другой вариант станины сварной (на втором рисунку.) Направляющие из 30 мм плиты. Посередине распорки из швелера. Масса порядка 130 кг. Что лучше?
- Материал стола сталь (35 кг) или дюраль (18 кг). Что лучше? Стальной стол дешевле но тяжелее.
- Как правильно выставить напавляющие рельсы. Как обеспечить крепление стола к кареткам. Как это все регулировать?
Готов сотрудничать с профессионалом от механики. Взамен - мозги для станка, со схемами платами и прошивкой, можно и в публичный доступ.
Только что позвонили с завода, максимально обрабатываемый размер на обрабатывающем центре с ЧПУ - 1м.
С электроникой проблем нет, по основной специальности - электронщик. Мозги - центральный контроллер с флеш карточкой. Связь с ним по сети, загрузка файлов с G-кодом по FTP протоколу. Небольшой графический ЖКИ. Энкодер для точного ручного позиционирования головки. Это как раз для меня самое простое.
А что за контроллер? Какие G и M коды он будет переваривать?
По конструкций, второй вариант с столом из Д16T или В95.
А что за контроллер? Какие G и M коды он будет переваривать?
По конструкций, второй вариант с столом из Д16T или В95.
Контроллер самодельный, большой опыт их создания. Буду его делать на базе контроллелеа STR912
С этим особых напрягов нет. Есть все исходники, чтобы за пару месяцев его сделать.
Хорошо - по второму варианту. Как обеспечить регулировку параллельности ШВП и рельсов?
Контроллер самодельный, большой опыт их создания. Буду его делать на базе контроллелеа STR912
С этим особых напрягов нет. Есть все исходники, чтобы за пару месяцев его сделать.Хорошо - по второму варианту. Как обеспечить регулировку параллельности ШВП и рельсов?
Тут где то лежит книга “Программируемые роботы”, там есть примерная методология выставления направлющих и ШВП, там для подвижного портала, этот же метод можно использовать для подвижного стола.
Большой опыт по ЧПУ контроллерам для станков?
Контроллер самодельный, большой опыт их создания. Буду его делать на базе контроллелеа STR912
С этим особых напрягов нет. Есть все исходники, чтобы за пару месяцев его сделать.Хорошо - по второму варианту. Как обеспечить регулировку параллельности ШВП и рельсов?
Посмотрите кталоги фирмы ТНК thk.ru/catalogues.shtml
Или фирмы SKF, они как раз предлагают разные схемы установки направляющих.
С ШВП чуток сложнее, перекос влияет сильно на ее работоспособность. На сколько я слышал на заводах до сих пор нет ГОСТов или др требований по поводу этого отклонения, все по разному справляются с этим. Но обычно перекос опор и гайки в ШВП не должен быть больше 0,2 мм а иногда и меньше.
Регулировку направляющих обычно делают специальной прижимной планкой, при этом один рель жестко зафиксирован в бурт или упор, а второй имеет возможность немного перемещаться.
С опорным поверхностям под рельсы предъявляеются опр требования по точности - отклонение от прямолинейности, от плоскостности и т.д. точно не скажу, но на тех станках где это видел было около 10-12 мкм на 1000 мм (допуск).
Тут где то лежит книга “Программируемые роботы”, там есть примерная методология выставления направлющих и ШВП, там для подвижного портала, этот же метод можно использовать для подвижного стола.
Большой опыт по ЧПУ контроллерам для станков?
Да, сейчас автоматизирую очередной деревобрабатывающий станок продольного реза. Движки - кировоградские от дельта-крок. Драйвер - L297 + 2xL6203. Контроллер с ЖКИ и четыре выхода на пускатели. Управление векторником.
Книгу скачал, сейчас буду смотреть
Посмотрите кталоги фирмы ТНК thk.ru/catalogues.shtml
Или фирмы SKF, они как раз предлагают разные схемы установки направляющих.
С ШВП чуток сложнее, перекос влияет сильно на ее работоспособность. На сколько я слышал на заводах до сих пор нет ГОСТов или др требований по поводу этого отклонения, все по разному справляются с этим. Но обычно перекос опор и гайки в ШВП не должен быть больше 0,2 мм а иногда и меньше.
Регулировку направляющих обычно делают специальной прижимной планкой, при этом один рель жестко зафиксирован в бурт или упор, а второй имеет возможность немного перемещаться.
С опорным поверхностям под рельсы предъявляеются опр требования по точности - отклонение от прямолинейности, от плоскостности и т.д. точно не скажу, но на тех станках где это видел было около 10-12 мкм на 1000 мм (допуск).
Какой именно рекомендуете каталог? Общий (23 М) или специализированный. Можно примерный эскиз посмотореть?
Взамен - мозги для станка, со схемами платами и прошивкой, можно и в публичный доступ.
Описание этого устройства интересно посмотреть.
Драйвер - L297 + 2xL6203
3а-48в?
Описание этого устройства интересно посмотреть.
3а-48в?
За MOSFETы (меньше радиаторы) и больший ток. Схема их сопряжения - в PDF на L6203. C ней работал раньше, регулировал обороты коллекторного двигателя.
По контроллеру - для каждого станка разрабатываю свой. Когда дойдут руки до электроники- выложу. Сейчас придут платы на управление шаговиками. После отладки - могу тоже поделиться.
И еще - как мне показалось на рельсовые напралвющие и ШВП на cnc.net.ua цены завышены раза в два, есть ли им альтернативы?
И еще - как мне показалось на рельсовые напралвющие и ШВП на cnc.net.ua цены завышены раза в два, есть ли им альтернативы?
Для Москвы, цены даже очень не плохие!
Какой именно рекомендуете каталог? Общий (23 М) или специализированный. Можно примерный эскиз посмотореть?
Нашел кое что получше (см. аттач)
Это направляющие фирмы Hiwin . В разделе монтаж есть схема закрепления рельсов. Так же в этой методичке есть примеры расчетов их направляющих. Думаю будет полезно. Раздел 1-9 Варианты установки.
Нашел кое что получше (см. аттач)
Это направляющие фирмы Hiwin . В разделе монтаж есть схема закрепления рельсов. Так же в этой методичке есть примеры расчетов их направляющих. Думаю будет полезно. Раздел 1-9 Варианты установки.
Ага, понятно как их выставить параллельно по горизонтали. По вертикали - уповать только на точность фрезеровки основания и станины? По методичке - точность фрезеровки порядка 0.01-0.02 мм Возможно ли это сделать на станине длинно 1 метр без поиска дорогих импортных станков?
Ага, понятно как их выставить параллельно по горизонтали. По вертикали - уповать только на точность фрезеровки основания и станины? По методичке - точность фрезеровки порядка 0.01-0.02 мм Возможно ли это сделать на станине длинно 1 метр без поиска дорогих импортных станков?
в этом суть всего дела )))
хотите сделать точную деталь - станина, берите точный станок 😉
чисто в принципе можно и на станке невысокой точности получить такие параметры точности, но только при особых изворотах. Например подобрать специальный инстр и режимы, а так же переда каждым проходом уточнять обрабатываемый размер… Или в конце концов сделать несколько деталей и выбрать из них самую лучшую… ведь по теории вероятности может получиться и идеальная деталь )))
В общем обычно такие детали шлифуют, очень редко используют тонкое фрезерование.
Одни словом ищите хорошее производство, где уже когда либо чем-то таким занимались, чтобы не было проблем.
Кстати там и требования к шероховатости предъявляются… ориентировочно 0,32… 0,8 мкм (Ra).
в этом суть всего дела )))
хотите сделать точную деталь - станина, берите точный станок 😉
чисто в принципе можно и на станке невысокой точности получить такие параметры точности, но только при особых изворотах. Например подобрать специальный инстр и режимы, а так же переда каждым проходом уточнять обрабатываемый размер… Или в конце концов сделать несколько деталей и выбрать из них самую лучшую… ведь по теории вероятности может получиться и идеальная деталь )))
В общем обычно такие детали шлифуют, очень редко используют тонкое фрезерование.
Одни словом ищите хорошее производство, где уже когда либо чем-то таким занимались, чтобы не было проблем.
Кстати там и требования к шероховатости предъявляются… ориентировочно 0,32… 0,8 мкм (Ra).
Приятель предложил сделать на центре maxxon (если не ошибюсь).
Второй вопрос. По предложенной методичке предлагают сделать краевые упоры для направляющих. Итого добавляюьтся еще две плоскости к которым предъявляются высокие требования по параллельности. Так-ли они необходимы при таких невысоких нагрузках.
По технологии - стоит ли калить станину тк это резко удорожает процесс ее изготовления.
Приятель предложил сделать на центре maxxon (если не ошибюсь).
Второй вопрос. По предложенной методичке предлагают сделать краевые упоры для направляющих. Итого добавляюьтся еще две плоскости к которым предъявляются высокие требования по параллельности. Так-ли они необходимы при таких невысоких нагрузках.
По технологии - стоит ли калить станину тк это резко удорожает процесс ее изготовления.
марку такую первый раз слышу ) может это конкр модель.
Конечно все зависит от той точности которую вы хотите получить от вашего станка. Если ваш проектируемый станок убдет не очень высокой точности (типа класса Н, или максимум П), то тут не стоит особо заморачиться над этим. Посмотрите соотв ГОСТ (вроде 8-82), а еще есть ГОСТы на разные параметры станков, и на испытания станков.
Там есть различные допуски на те или иные параметры. Все это конечно сложно учесть при проектирвоании, но грубо говоря точность вашего станка в какой то мере получается в прямой зависимости от точности его деталей. Очень сложно сказать точное влияние каждлой на точность, но обычно эти доли примерно известны из практики. Обычно шпиндельный узел всегда определяет большую сост часть точности обработки, потому к нему предъявляют большие требования по точности геометрической, по жесткости и т.д. К другим узлам станка требования меньше. В вашем случае если стол перемещается с заготовкой не слишком высокая точность нужна (сложнее было бы с крестовым столом).
Неточность изготовления поверхностей опорных грозит вам:
- перекосом стола
- повышением натяга в направляющих
- заеданием направляющих (это если совсем плохо собрано)
- различными ударами и вибрациями и т.д.
Поэтому лучше их все таки точно изготовлять.
При малых нагрузках наверно все это не так важно. Но если будете быстро перемещать, то куча проблем может всплыть. надо проверять на практике все.
Станину вообще лучше не закаливать. Ее наоборот обычно либо отжигают если сварная, либо еще какую нить успокаивающую ТО делают. Из алюминиевых сплавов станины сам не видел. Для точного станка наверно не сгодятся, жесткость будет ниже, а на счет гашения колебаний точно не знаю. Самое реальное - чугунная литая станина, или сварная с посл отжигом. Есть еще варианты из синтетического бетона, но это не для любителей.
Есдинственный заметный выйгрыш у алюм сплавов - вес, цена спорная, а на счет вибраций надо исследовать.
Большое спасибо за развернутый ответ. Буду советоваться с технологом. Сейчас посчитал примерную стоимость.
- Направляющие 380е
- Каретки 360е
- ШВП 280е
Итого примерно 1020 евро.
Рассматриваем второй вариант подвижный стол на двух цилиндрических направляющих диаметром 20 мм (хотя по надо посчитать, может придется большего диаметра). Линейные подшипники+корпуса для них+направляющие+ШВП выходит 480 евро. Стол немного уменьшил (из дюраля), его расчетный вес получается около 10 кг. Конструктив выходит попроще. Чем по вышему мнению такая схема будет проигрывать выше указанной. Может чтобы уложиться в бюджет взять получше фрезер?
Второй вопрос на складе есть только ШВП без винта для регулировки люфта . Стоит ли его брать или поискать чтото получше?
Перезвонил приятелю - центр называется МАHО.
MAHO известная фирма, думаю и центр обр. у них хороший.
По поводу вариантов - я сам думал над вариантом в подв столом, но он по любому проигрыват… тем более с цилииндр. направляющими :
- потому что направляющие длинные получаются (Длина = разм стола плюс ход по этой оси = много )
- потому что надо двигать тяжелый стол плюс еще более тяжелую заготовку = мощный двигатель.
Ваирант с подвижным шпинделем, тем более с легким, намного лучше получается.
По поводу ШВП если честно не понял про какой вы винт - натяг у них регулируется по разному… есть около 5-7 способов - взаимным разворотом полугаек, шайбами разными, гакой с заранее известной погрешностью по шагу и т.д.
На счет циллиндрических шариковых направляющих - они наверно не компромис. При диаметре 20 мм нагрузка порядка 90 кг статическая на одну каретку, а динамическая около 130 кг. Жесткость невысокая, как регулировать натяг не совсем понятно и т.д. Если есть возможность то лучше шариковые рельсовые взять.
Стол из дюраля наверно будет неплох, только вот он не твердый… на нем забоины и потертости быстро появятся… а значит точность базирования пропадет… в общем не для промышленности такой станок будет а только для дома.
MAHO известная фирма, думаю и центр обр. у них хороший.
По поводу вариантов - я сам думал над вариантом в подв столом, но он по любому проигрыват… тем более с цилииндр. направляющими :
- потому что направляющие длинные получаются (Длина = разм стола плюс ход по этой оси = много )
- потому что надо двигать тяжелый стол плюс еще более тяжелую заготовку = мощный
Для небольших ходов (500 мм) это не такой большой недостаток. Двигатель мощный найти несложно. Зато по сравнению с портальной схемой можно повесить более мощный фрезер. Вес стола и заготовки будет все равно ниже портала с хорошим мощным фрезером. Хотя это все мои рассуждения на уровне пальцев.
Вот другая похожая конструкция.
www.symphony.com.br/cnc.php
Только можно разнести шире направляющие.
По ШВП есть только тип SFU (с сайта cnc.net.ua) Хотя надо смотреть боле подробно.
Хорошо, увеличиваем диаметр направляющих до 30мм. Цена решения вырастает на 100 евро. Стальной стол весит около 30 кг. нагрузка распределяется на две направляющие и в отличие от портальной схем ырасстояние между линейными подшипниками выше.
Чертовщина какая-то человек делает контроллеры,причем ДЛЯ КАЖДОГО СВОЙ!!
Может имеется ввиду драйвера и интерфейс?
При этом задает вопросы,говорящие о его некомпетентности в механике чпу.
Значит и контроллер такой?
Может контроллер нормальный,тогда хочу тз и цену,готов купить 😁
Калить станину этож придумать надо!
Кстати, посмотрел на вашу начальную идею.
У вас на столе наверно много Т-образных пазов. Обычно их делают 3, 5, реже больше. У высокоточных делают еще базовые отверстия в столе.
Для любительского наверно хватит 3-5 пазов. И можно еще один поперечный.
По поводу ШВП - 16 мм при длине ход порядка 500 мм может не сгодиться - не устойчиввый стержень.
Радиус инерции вала будет равен 16/3 = 5,3 мм…
Гибкость равна 500/5,3 = 95. Обяательно нужен расчет на устойчивость винта! Потому как его нагрузочная сопсобность понизится примерно раза в 2-3 а то и больше…
Обычно в таких случаях просто берут больший диаметр. Потому как еще и крутильная жестоксть будет больше. на длине 500 мм вал диаметром 16 мм может закрутиться на несколько градусов вплоне от момент порядка неск Нм. и следовательно вся точность может потеряться.
Знаете почему станки в стране не производят?
Потому что думают как дилетанты или так:
Для любительского наверно хватит 3-5 пазов. И можно еще один поперечный.
По поводу ШВП - 16 мм при длине ход порядка 500 мм может не сгодиться - не устойчиввый стержень.
Радиус инерции вала будет равен 16/3 = 5,3 мм…
Гибкость равна 500/5,3 = 95. Обяательно нужен расчет на устойчивость винта! Потому как его нагрузочная сопсобность понизится примерно раза в 2-3 а то и больше…
Обычно в таких случаях просто берут больший диаметр. Потому как еще и крутильная жестоксть будет больше. на длине 500 мм вал диаметром 16 мм может закрутиться на несколько градусов вплоне от момент порядка неск Нм. и следовательно вся точность может потеряться.
Wirbelwind
Возьмите таблицы скоростей и нагрузок швп,
И не умничайте.
И человеку голову не дурите.
Чертовщина какя-то человек делает контроллеры,причем ДЛЯ КАЖДОГО СВОЙ!!
Может имеется ввиду драйвера и интерфейс?
При этом задает вопросы,говорящие о его некомпетентности в механике чпу.
Значит и контроллер такой?
Может контроллер нормальный,тогда хочу тз и цену,готов купить 😁
Калить станину этож придумать надо!
А я и не говорю что компетентен в механике ЧПУ, для этого и задаю вопросы и изучаю все доступные источники по этому вопорсу.
Электроника мой основной бизнес и там я зарабатываю деньги. Сейчас есть возможность потратить определенную сумму на такой станок и использовать его с большой пользой для дела. А по контроллерам - наверное не стоит путать мягкое с влажным. Механика - одно, электроника - другое.
Для небольших ходов (500 мм) это не такой большой недостаток. Двигатель мощный найти несложно. Зато по сравнению с портальной схемой можно повесить более мощный фрезер. Вес стола и заготовки будет все равно ниже портала с хорошим мощным фрезером. Хотя это все мои рассуждения на уровне пальцев.
Вот другая похожая конструкция.
www.symphony.com.br/cnc.php
Только можно разнести шире направляющие.По ШВП есть только тип SFU (с сайта cnc.net.ua) Хотя надо смотреть боле подробно.
Хорошо, увеличиваем диаметр направляющих до 30мм. Цена решения вырастает на 100 евро. Стальной стол весит около 30 кг. нагрузка распределяется на две направляющие и в отличие от портальной схем ырасстояние между линейными подшипниками выше.
Для дерева такой станок наверно будет супер, а вот при обработке стали другой расклад. Сила резания на порядок больше будет. Да и заготовка тяжелее наверно будет. Стол ващ будет ездить и в центре прогибаться… микрометро эдак на 10-20… может это и немного, но в такой схеме надо еще учесть что если будете резать сбоку заготовку будет опрокидывающий момент немалый. Губят любую конструкцию не силы а моменты. Под длинные направляющие такие надо подпорки лучше тсавить… и между ними расстояние увеличивать… вот и получится схема с подвижным порталом.
В общем это спорный момент, как хотите так и делайте. У схемы с подв порталом тоже есть минусы. В любом случае даже на готовом станке надо много чего опробовать до того как признать его годным. Мало ли где то будет резонанс, шум сильный, трение высокое или износ.
Наверно в любительских станках на готовые решения лучше ориентироваться.
30 мм наверно будет определенно лучше в вашем случае.
Знаете почему станки в стране не производят?
Потому что думают как дилетанты или так:
Wirbelwind
Возьмите таблицы скоростей и нагрузок швп,
И не умничайте.
И человеку голову не дурите.
Вы утверждаете что один и тот же вал допустим диаметром 16 мм длиной 100 мм и длиной в один метр одну и туже нагрузку можете передавать??? Вот это полный бред, ботайте спаромат теорию устойчивости Эйлера.
А в станках проблема усточивости между прочим не самая последняя. Просто в вопросе с ШВП обычно просто берут диаметр побольше, там где длинные винты.
Знаете почему станки в стране не производят?
Потому что думают как дилетанты или так:
Wirbelwind
Возьмите таблицы скоростей и нагрузок швп,
И не умничайте.
И человеку голову не дурите.
Давайте без оскорблений. Есть определенная задача, время и бюджет. Брать за 4000 евро проксоновский не вижу смысла. Какой вариант на ваш взгляд наиболее оптимальный?
КонстантинТ
я никого не оскорблял.
Проксон тоже за станок не считаю.
Готов помочь вам взаимообразно с механикой,если ваш контроллер мне подойдет.
А я и не говорю что компетентен в механике ЧПУ, для этого и задаю вопросы и изучаю все доступные источники по этому вопорсу.
Электроника мой основной бизнес и там я зарабатываю деньги. Сейчас есть возможность потратить определенную сумму на такой станок и использовать его с большой пользой для дела. А по контроллерам - наверное не стоит путать мягкое с влажным. Механика - одно, электроника - другое.
Он хотел выразится, что контроллер должен быть один (универсальный), а драйвера разные под конкретный двигатель. А вы пишете что каждый раз делаете новый контроллер под конкретный станок. Что то аллогично.