Search in topic

Станок 1200х650х120 на зубчатых рейках

После постройки первого станка решил заморочитться со вторым.
Поскольку теперь практически все теперь буду покупать (предположительно тут www.refit.com.ua), решил более четко сформулировать требования.

• задачи: 2,5Д - раскрой МДФ (до 20 мм ), фанеры (до 10 мм), и дюраля (до 6 мм);
  3Д - фрезеровка из тех же материалов;
  плазменная резка стали до 3,5 мм.

• рабочее поле: 1200х600х150 мм;

• точность фрезеровки на всем рабочем поле до 0,1 мм;

• скорость позиционирования по Х и У не менее 2 м/мин (из-за плазмореза).

Остановился на полимербетонном столе и сварном портале.
Направляющие по всем осям - рельсы;
Передвижение по осям Х и У хочу сделать на косозубых рейках и шестрернях, по оси Z - ходовой винт.
Рабочие устройства - шпиндель Kress 1050 FME и плазменный резак из комплекта ZX-416 (sts-svarka.com.ua/index.php?productID=316)

Прошу участиников форума высказать свои комментарии.
Сразу оговорюсь, что статьи Графа читал и не раз, за темой форума слежу довольно долго.

Более всего интересует, смогу ли я при таком подходе обеспечить требуемую скорость и точность?
Какие требования к рейкам необходимо выдержать?
Если рейка не годится, чем ее заменить?

Проект буду делать в солидворксе и выкладывать модели по мере его развития.

<br />Прошу участиников форума высказать свои комментарии. <br />Сразу оговорюсь, что статьи Графа читал и не раз, за темой форума слежу довольно долго.<br /><br />Более всего интересует, смогу ли я при таком подходе обеспечить требуемую скорость и точность?<br />Какие требования к рейкам необходимо выдержать?<br />Если рейка не годится, чем ее заменить?<br /><br />Проект буду делать в солидворксе и выкладывать модели по мере его развития.<br /> <br /><br />

<br /><br /><br />
Алексей добрый вечер,

на вопрос: “смогу ли я при таком подходе обеспечить требуемую скорость и точность” Точность - конечно, все серьезные фрез.станки построены на рейечных шестернях.Скорость - я не знаю какие вводные данные и ожидаемые результаты у вашего проекта,все нужно знать в купе и серьезно считать, ответит не смогу на данный вопрос.

на вопрос:“Какие требования к рейкам необходимо выдержать?” Станочная сталь, закаленная соответствующим образом после нарезания зубьев, отшлифованная.Зубья высокие предполагают на себе нести большие нагрузки, низкого профиля зубья маленькие нагрузки.Какие нагрузки у вас будут?Например рейка с шагом 3.5мм, высотой зуба 3.5мм серьезно нагружаемая общая высота такой рейки около 17 мм, ширина 15мм.
Насчет точности: шестерни работают с “люфтом” всегда.Не делать его нельзя.От точности исполнения плоской рейки и ведущей шестерни зависит точность при обратнох ходе(после реверс команды будет пропуск шага(ов) как не крути)

на вопрос:“Если рейка не годится, чем ее заменить?” мда ну и вопросик:), надо знать цель, если нагрузки серьезные - ничем! после 300N/m - рейка, я так думаю.

Огромное спасибо!
При оценке боковых нагрузок я исходил из предположения AlexSpb о том, что при фрезеровке подобными шпинделями боковые нагрузки не превышают 10 кг (100 Н).
(www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=31&st=0 сообщение 14)

При максимальном вылете 0,12 м. Получаем всего 12 Нм.

До рисования проекта на словах могу сказать, что направляющие и зубчатые рейки оси Х буду находиться выше плоскость стола как раз на величину вылета. А портал будт не П-образным, а почти плоским. Идею подсмотрел на www.mechmate.com. (но у них требования к точности минимальные).

<br />Огромное спасибо! <br />При оценке боковых нагрузок я исходил из предположения AlexSpb о том, что при фрезеровке подобными шпинделями боковые нагрузки не превышают 10 кг (100 Н).<br />(www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=31&st=0 сообщение 14)<br /> <br />При максимальном вылете 0,12 м. Получаем всего 12 Нм.<br /><br />До рисования проекта на словах могу сказать, что направляющие и зубчатые рейки оси Х буду находиться выше плоскость стола как раз на величину вылета. А портал будт не П-образным, а почти плоским. Идею подсмотрел на <a href=“www.mechmate.com” target=“_blank”>www.mechmate.com</a>. (но у них требования к точности минимальные).<br />

<br /><br /><br />

Просмотрел ссылку и нашел: for cutting plywood and MDF , а вы хотите еще и аллюминий да еще на глубину 6мм и сразу) так не выйдет ничего, для достижения ТАКОЙ цели надо все лепить из чугуна, все должно быть огромное массивное… а не из жестяной стали… из опыта - ваш станок в такие тряски занесет при глубине 6мм на аллюминее( даже 5квт быстром двигателе на шпинделе) что вы просто нажмете на красную кнопку с разбегу, если успеет конечно до развала конструции на составные…
честно говоря не знаю что есть плазморезка и как она сходится по своим показателям с вертикальным шпинделем фрезеровального…Как может плазма резать МДФ? не влезаю, пардон…
Знаю одно - инструмент по металу может работать с деревом и с МДФ, наоборот, подтягивать инструмент по МДФ и дереву под метал почти не возможно… проект может пойти в тупик.Советую (можете не учесть его)Подумайте еще раз, что же вы можете вытянуть по себестоимости метал инструмент или инструмент по дереву и МДФ.не надо делать микс. Микс всегда не правильная штука в любой технике по известныем причинам.В электорнике микс как то еще катит, а в механике нет.
С Уважением!

<br />Огромное спасибо! <br />При оценке боковых нагрузок я исходил из предположения AlexSpb о том, что при фрезеровке подобными шпинделями боковые нагрузки не превышают 10 кг (100 Н).<br />(www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=31&st=0 сообщение 14)<br /> <br />При максимальном вылете 0,12 м. Получаем всего 12 Нм.<br /><br />До рисования проекта на словах могу сказать, что направляющие и зубчатые рейки оси Х буду находиться выше плоскость стола как раз на величину вылета. А портал будт не П-образным, а почти плоским. Идею подсмотрел на <a href=“www.mechmate.com” target=“_blank”>www.mechmate.com</a>. (но у них требования к точности минимальные).<br />

<br /><br /><br />

Почитал AlexSpb- не понятно какой станок он выбрал из линейки 1000ватт и как у него получается “вес около 3кг. и мах. нагрузку от фрезы~10кг.” Честно ничего не понял по данному пункту, очень все смазано… но он знает к чему идет и что его конкретно интересует - это поработать над применением серво двигателей.
Честно напягает, я привык разговаривать на язуке чертежей и формул… он не применяет или не открывает их…Увидел просто цель - по моему не совсем достижимую.
Зная как сегодня пашут заводы на вовлечение больших масс на закуп своего оборудования, зная как они максимально удешевляют/оптимизируют свой продукт конструктивно отношусь к поставленной цели AlexSpb с долей писсимизма.

Простите народ, но это мое личное мнение, оно может быть ошибочным.

2Стрела RoSa

Зная как сегодня пашут заводы на вовлечение больших масс на закуп своего оборудования, зная как они максимально удешевляют/оптимизируют свой продукт конструктивно отношусь к поставленной цели AlexSpb с долей писсимизма.

Можете быть оптимистом.
Станки Cnc-magic A3 basic уже год производятся серийно и не имеют ценовых аналогов.
Скоро будет ювелирный и раскладчик смд компонентов.

Честно напягает, я привык разговаривать на язуке чертежей и формул… он не применяет или не открывает их…Увидел просто цель - по моему не совсем достижимую.

На форуме повествование,а не ликбез.
“Зубья высокие” ?
“большие нагрузки”?
“маленькие нагрузки”?

на вопрос: “смогу ли я при таком подходе обеспечить требуемую скорость и точность” Точность - конечно, все серьезные фрез.станки построены на рейечных шестернях.Скорость - я не знаю какие вводные данные и ожидаемые результаты у вашего проекта,все нужно знать в купе и серьезно считать, ответит не смогу на данный вопрос.

на вопрос:“Какие требования к рейкам необходимо выдержать?” Станочная сталь, закаленная соответствующим образом после нарезания зубьев, отшлифованная.Зубья высокие предполагают на себе нести большие нагрузки, низкого профиля зубья маленькие нагрузки.Какие нагрузки у вас будут?Например рейка с шагом 3.5мм, высотой зуба 3.5мм серьезно нагружаемая общая высота такой рейки около 17 мм, ширина 15мм.
Насчет точности: шестерни работают с “люфтом” всегда.Не делать его нельзя.От точности исполнения плоской рейки и ведущей шестерни зависит точность при обратнох ходе(после реверс команды будет пропуск шага(ов) как не крути)

У шестерни есть “формула” и указывается и в чертеже-это модуль
Люфт шестерня-рейка обычно выбирают и способов достаточно много.
Диаметр шестерни и выбирают из расчета нагрузок,скорости перемещения,удобства редукции.
Пропускаются не шаги,а мертвая зона от люфта судя по вашему объяснению.
Ничего личного,просто раз вы меня помянули. 😃

После постройки первого станка решил заморочитться со вторым.
Поскольку теперь практически все теперь буду покупать (предположительно тут www.refit.com.ua), решил более четко сформулировать требования.

попробуйте поговорить с ребятами из instankoservis.ru они сами делают станки, находятся в одессе, и думаю закупают по более низким ценам. Возможно смогут, что то предложить по более вменяемым ценам.

Если мой станок сможет резать дюраль на глубину 6 мм фрезой четверкой при подачах 150-200 мм/минуту - меня это устроит. Кстати, автор Мекмейта сказал, что дюраль фрезеровать можно, хотя и не спеша.

To СтрелаРоза: для плазмореза вообще нет боковых нагрузок - это бесконтактный способ резки металла (для него главное - высокая скорость перемещения резака).

To AlexSpb: а Вы начали делать станки с полем, большим, чем А3? Если у Вас есть предложение, удовлетворяющее моим запросам - напишите в личку, плз.

То TheMarshall. Спасибо за инфу, попробую… О результатах отпишу обязательно. Рефит совершенно дурные цены дерет, но альтернатив по механике я в Украине не знаю… 😦

С Мекмейтом идея не прошла - он не имеет нормальных направляющих.
Автор сказало, что такой станок сможет фрезеровать дюраль 1 мм толщиной…

Сейчас размышляю, как лучше всего расположить рельсы и зубчатые рейки, чтобы посадочное место под них шлифовать одновременнно…

Еще есть представительство www.servotechnica.ru в Украине. Только мутные какие то, просишь у них прайс, а в ответ: “Пишите, что Вам нужно посчитаем”. Готовый прайс на все позиции, ни от кого, не удалось получить. И такое ощущение, что цены даются от настроения.

Я тоже поддерживаю Алексея по поводу машиностроительных терминов. Давно читаю форум, почему одни, например Граф, профессионально излагают свои мысли, другие нет. Есть машиностроение, которое существует сотню лет, есть слова, принятые во всех странах мира.
Я тоже парился, какая механика будет у станка. Не хочу обижать, не пробовали просмотреть пару-тройку справочников по зубчатым передачам?

1. Вид зубчатой передачи, прямозубая или косозубая? Косозубые передачи применяются, когда надо снизить шумность работы. Они передают несколько большие нагрузки, но изготовлять их большой геморрой. И самое важное, при работе с нагрузкой возникает осевая нагрузка на вал шестерни (двигателя или редуктора).
2. Передаваемая нагрузка зависит от модуля и ширины зуба, что легко решается. Но при изготовлении зубьев большего размера снижается их точность, посмотрите справочник по допускам и посадкам.
3. Специфика зубчатых передач заставит применить вас редуктор.
4. Проблемы уничтожения люфта решается, посмотрите справочники по авто- и мототрансмиссиям (спортбайки). На вал ставятся две шестерни, одна жестко, другая с возможностью поворота на неск. градусов, между ними ставится пружина, пружину считайте сами, исходя из нагрузки при фрезеровании ал. сплавов. Справочники фрезеровщика. Усилие при резании.
5. Если при передаче движения резьбовыми винтом и гайкой от них нет нагрузок, перпендикулярных осям движения портала (на направляющие), при передаче с использоваием зубчатых реек они есть, и не слабые.
   Теперь подумайте, сколько придётся вам решить проблем. Скорость нужную получите. Но сможете ли добиться нужной точности, используя всё это. Не проще ли, дешевле и надёжнее использовать классику, как в конструкциях Графа.
   Рейки будут около 2000 мм длиной. Закалить сможете, чтобы не колбасило, изделие не тело вращения, как винт с резьбой.
   Удачи.

Спасибо за комментарии!

1. Я уже писал, что хочу косозубую рейку. Но, похоже, от этой идеи придется отказаться 😦
   В каталоге рефита косозубых реек нет. Делать ни шестерни, ни рейки не планирую - это все покупное.

2. Модуль получился 1,5. Ширина зуба 17 (выбрано из каталогов).

3. Редуктор на шестернях 1:3 - 1:3,5. Ведомая шестерня и будет двойной - можно ли так сделать?
   (т.е малая шестерня на оси шагового двигателя, большая - двойная, и потом уже рейка).
   Смогу ли я таким образом выбрать люфт в обоих зацеплениях?

4. Основная идея применения реек - обеспечить адекватную СКОРОСТЬ свободного перемещения.
   Как такое обеспечить на винтах без сервоприводов?

5. Направляющие по осях Х и У - рельсы. refit.com.ua/rail_abbar
   Выбрал BRH20A. Учитывая, что при использовании прямозубых реек перпендикулярное усилие направлено на “отталкивание” шестерни от рейки, если рейка будет смотреть зубьями вверх, вес портала также будет противодействовать этому усилию.

РS. Сорри, что не совсем соблюдаю машиностроительную терминологию. Я все же медик 😃