Расчет жесткости станины станка

[Tiro 12]

Вот-вот-вот мы и подходим к тому. Можно ли линейным называть расчет когда жесткость конструкции зависит от внешних сил.

Вопрос дилетанта: частота струны плывет со временем? Означает ли это, что превышен предел текучести?

[Гость ISPA]

А вот если ТС планирует делать ВСО со скоростью более 1000 об./мин, то моё мнение, надо считать динамику.

На таких оборотах обязательно нужно считать динамику.

[MFS 248]

1000об./мин для хоббийного станка с фрезами максимум 10мм диаметром это не то что ВСО, а просто ни о чем. Может это мм/мин? И не 1000, 2000-3000-4000 хотя бы?

[soklakov 1 475]

Вопрос дилетанта: частота струны плывет со временем? Означает ли это, что превышен предел текучести?

Плывет. Только связано это не с текучестью, а с ползучестью. То есть предел текучести вовсе необязательно превышен. В случае струны превышение предела текучести привело бы к разрыву.

Не совсем удачный пример.

Тон звука струны зависит не столько от толщины сколько от силы натяжения струны. Чем сильнее сила натяжения тем больше собственные частоты. Толщина струны при этом не меняется.

Согласен. Пример не очень удачный еще и потому, что толщина в большей степени на массу влияет и этим частоту меняет, а не тем, что влияет на уровень напряжений при одном и том же усилии.

Но все же струна наглядно демонстрирует и объясняет многие аспекты динамического анализа.

[evgw 22]

1000об./мин для хоббийного станка с фрезами максимум 10мм диаметром это не то что ВСО, а просто ни о чем. Может это мм/мин? И не 1000, 2000-3000-4000 хотя бы?

Ну да, я имел ввиду подачу от 1000 мм/мин, при этом обороты шпинделя от 10000 об/мин.

Ну может быть реально у Вас будет 2-3 метра в минуту и обороты 20000, допустим.

[evgw 22]

В целом затея не очень реальная в том плане, чтобы совместить скоростное и силовое фрезерование.

Вы, конечно же, будете портал делать. Портал будет ездить.

Так вот, чтобы этот портал имел приемлимую жесткость для силового фрезерования стали, например на поле 1000х1000, надо будет его сделать весом хотя бы тонну, и то, это очень мало. При таком весе получится жесткость как у плохих китайских станков.

При этом разогнать такой портал даже до скорости 1000 мм/мин будет очень сложно. А прикиньте, какая инерция будет у портала...

При этом для скоростного фрезерования хватило бы портала весом 100-200 кг.

Думаю, не стоит совмещать скоростное и силовое фрезерование в одном станке.

Но, если всё же хотите попробовать, то можно рассмотреть конструкцию с подвижным столом и неподвижным порталом. В таком случае выйти на приемлимое сочетание показателей более реально.

[Гость ISPA]

Пример не очень удачный еще и потому, что толщина в большей степени на массу влияет и этим частоту меняет, а не тем, что влияет на уровень напряжений при одном и том же усилии.

Речь идет об одной струне. С одной толщиной.

Ненатянутая, например гитарная струна, вообще не будет звучать. Поэтому гитаристы ее подтягивают.

А вот чем сильнее натягивать эту струну тем больше будет собственная частота. Повторю одной и той же струны.

Как вы считаете, что изменяетсч когда гитарист подтягивает струну

1. Жесткость струны

2. Масса струны

3 Толщина струны

И в сторону увеличения или уменьшения.

[soklakov 1 475]

Речь идет об одной струне. С одной толщиной.

Это как? С чего Вы решили? Почему Вы додумываете? Я говорил о нескольких струнах разной толщины, равносильно натянутых. Да, возможно, не все прописал сразу и не все было ясно. Я не говорю, что Вы не поняли, скорее я не объяснил. Но вот так вот категорично взять на себя "речь идет" в разговоре, начатом не Вами?

А вот в Ваших рассуждениях:

Ненатянутая, например гитарная струна, вообще не будет звучать. Поэтому гитаристы ее подтягивают.

А вот чем сильнее натягивать эту струну тем больше будет собственная частота. Повторю одной и той же струны.

Как вы считаете, что изменяетсч когда гитарист подтягивает струну

1. Жесткость струны

2. Масса струны

3 Толщина струны

И в сторону увеличения или уменьшения.

речь, очевидно, идет об одной струне. И столь же очевидно, что натяг, в первую и самую важную очередь, изменяет напряжения(кстати, не заметил такого варианта, хотя да - по факту они изменят жесткость). Строго говоря, изменится и масса и толщина, но это копейки.

Но WTF? Я под впечатлением от "речь идет".

[Гость ISPA]

что натяг, в первую и самую важную очередь, изменяет напряжения(кстати, не заметил такого варианта, хотя да - по факту они изменят жесткость).

В случае когда напряжения меняют жесткость струны или конструкции задача по определению собственных частот остается линейной?

[soklakov 1 475]

В случае когда напряжения меняют жесткость струны или конструкции задача по определению собственных частот остается линейной?

Давление - скаляр)

Хватит, коллега. Давайте лучше что-нибудь полезное делать.

[Гость ISPA]

Давайте лучше что-нибудь полезное делать.

Так я вам и не мешаю.

Давление - скаляр)

Так ведь матрицы жесткости пользователю Ансис не нужны.

Поэтому давление и стало скалярным.

[_Fedor 0]

"на "Технологии машиностроения" учили, что для станочного оборудования важна именно статическая жесткость. И измеряли ее простым статическим нагружением. " - ставил несколько ж/б фундаментов под немецкие и итальянские станки. Около 40 метров были в длину и требования только на прогиб - 0.4 мм при 100 Т нагрузки почти в любой точке фундамента. Представители завода изготовителя так и проводили чисто статические испытания при приемке с приборчиками. На массу им было наплевать ...

[fluent3000 0]

evgw, спасибо за подробный ответ.

Да, будет неподвижный портал, с подвижным столом. Рабочее поле будет не более 500х500 это точно (а может и меньше).

Пока еще не брался за расчет.

При силовом фрезировании подачи-то маленькие, но и съем ведь гараздо больше, чем при ВСО.

Общая скорость обработки то на то и выходит, наверное.

Про динамику я не совсем понял. Это имеется ввиду расчет динамики перемещения шпинделя? - Ну думаю тут особых требований нет. Если надо уменьшу скорость.

Пока что непонятно почему станок под силовую фрезировку делается более массивным, чем под ВСО.

[StanislawDovnar 12]

Fluent3000!

Вы сначала скажите, у Вас главный привод ВСО (HSM) или нет.

Второе - оцените общестаночные резонансы Вашей машины, учитывая податливость подшипников шпинделя (особенно, передней опоры), рельс с танкетками и приводов подач (с ШВП или линейных).

Третье - станок крупногабаритный, среднегабаритный или миниатюрный?

Работать придется скорее с динамикой, а не со статикой станка. А вот как именно - зависит от ответов на поставленные вопросы.

<noindex>

</noindex>

Пояснение: крупногабаритные фрезерно-сверлильно-расточные станки на Диком Западе делают сейчас всё чаще субтильными, но с быстрыми главными приводами. И никаких существенных сил резания. И частоты на шпинделе - выше всех общестаночных резонансов.

Динамическая жесткость таких машин оказывается высокой (при низкой статической жесткости) из-за зарезонансного демпфирования.

[IBV 112]

крупногабаритные фрезерно-сверлильно-расточные станки на Диком Западе делают сейчас всё чаще субтильными, но с быстрыми главными приводами

Что-то я не видел "взрослых" станков для HSM в "субтильном" варианте. При той динамике, что имеет место быть при настоящем HSM жёскость должна быть на уровне.

[StanislawDovnar 12]

Что-то я не видел "взрослых" станков для HSM в "субтильном" варианте. При той динамике, что имеет место быть при настоящем HSM жёскость должна быть на уровне.

Для крупногабаритных станков фрезерно-сверлильно-расточного класса производительность не так уж важна. Важно успешно обработать большую, часто уникальную деталь. Успешно - это прежде всего без возбуждения автоколебаний по силам резания. Автоколебания обычно "садятся" на резонансы станка (не на все).

Поэтому в крупных станках не используют больших подач, но стараются сделать быстрым шпиндель.

Здесь старинный подход - сделать станок тяжелым ради статической жесткости. Работать он должен в дорезонансной области (частота вращения шпинделя ниже общестаночных резонансов).

Современный подход - сделать станок продуманно умеренно жестким. Стоит подвижная нежесткая колонна (X) с вертикально подвижной кареткой (Y), а из каретки выдвигается на метры хлипковатый горизонтальный ползун (Z) с быстрой шпиндельной головкой.

И работать по возможности станок должен в зарезонансной области. (Высокая частота шпинделя. малая подача на зуб фрезы при неплохой минутной подаче, скромная глубина фрезерования - малые силы резания пульсируют на большой частоте).

Для фрезерно-сверлильно-расточных станков меньших габаритов - другие особенности.

[fluent3000 0]

Станок у меня будет не ВСО в первую очередь (но с возможностью замены шпинделя на высокооборотистый, т.е. и ВСО тоже). Я знаю зачем мне это нужно. Т.е. у станка будет несколько режимов. С низкооборостистым шпинделем 1500-6000об/мин и с "высокооборотистым" 10000-24000об/мин. Мощности шпниделей порядка 1-2 кВт.

Рабочая область будет где-то 350х350х250

Конструкция будет с неподвижным порталом (в виде арки, а не столба) и с подвижный столом только по одной оси.

[StanislawDovnar 12]

Простейший совет. Сделайте достоверный модальный анализ.

Посмотрите, далеко ли отстоят общестаночные моды от ожидаемых частот обработки. Следующий этап, если нужно, гармонический анализ с демпфированием 2-5% и силой на шпинделе.

Мой пример статического анализа станка. похожего на Ваш, <noindex>

</noindex>

[MFS 248]

Современный подход - сделать станок продуманно умеренно жестким. Стоит подвижная нежесткая колонна (X) с вертикально подвижной кареткой (Y), а из каретки выдвигается на метры хлипковатый горизонтальный ползун (Z) с быстрой шпиндельной головкой.

Покажите, пожалуйста, пример такого станка для обработки аллюминия. Чтобы реально вот был, как вы пишете: "хлипковатый горизонтальный ползун (Z) с быстрой шпиндельной головкой.", а то мне при этих словах пенопласторез видится.

[StanislawDovnar 12]

Покажите, пожалуйста, пример такого станка для обработки аллюминия. Чтобы реально вот был, как вы пишете: "хлипковатый горизонтальный ползун (Z) с быстрой шпиндельной головкой.", а то мне при этих словах пенопласторез видится.

Несущая система станков обычно немного задрапирована. Она на самом деле меньше, чем кажется.

<noindex>TOS</noindex>

<noindex>Skoda</noindex>

<noindex>

</noindex>