ДЕЛАЕМ ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК С ЧПУ САМИ

[MaxVovk 0]

И схему выставки "Перпендикулярности линейками и микрометрами" пожалуйста.

Знаешь, я вот честно воспринял это как мелкий укол :).

PS. Вчера утром взял заказ - сделать крутую светодиодную вывеску-логотип в одно заведение. Срок - сегодня, 20-00. И оно уже висит, а в кармане похрустывает 12 франклинов...

У всех разный подход, и пусть смеются и не знают те, кто вчера говорил, что купить, отфрезеровать акрил, нарезать и наклеить пленку, отполировать, спаять 200 светодиодов на 1мм пластике в качестве платы - нереально за полтора дня, несмотря на сумму... Да - фотку покажу - сегодня забыл фотик... :)

Изменено 15 февраля 2005 пользователем MaxVovk

[MaxVovk 0]

Всё написано не с целью подковырнуть, а чтобы помочь сделать свой станок ЧПУ. На первом станке, лучше начать с трёх осей, и на сотку лучше не замахиваться.

Мы друг друга, кажется, не понимаем... Но ладно, снова пойдем по кругу :).

- Станину мы свинчиваем из уголков, со всеми распорками-растяжками, и заливаем полимер-бетоном - это гранитная пыль, размешанная в смоле. После полимеризации получаем крайне прочный, не любящий резонировать материал.

- Рельсы по X ме крепим к станине через резину толщиной 3мм и шириной с ширину рельса. Точно юстируем и затягиваем все болты (они там идут через каждые 60мм) равномерно, насколько сможем. Знакомый конструктор подсказал мне это решение, многое объяснял, ну это не важно.

- Портал мы делаем сборным из алюминиевых деталей, вырезанных из плиты Д16Т толщиной 20мм. Все детали свинчиваются, на шпунтах.

- Рельсы по Y так же привинчиваются к порталу болтами через 60мм (ну о каком провисе и осевой жесткости вы говорили?).

- По Z делаем такую же жесткую пространственную раму из алюминия. К ней аналогично крепятся релься.

- Все возможные детали, работающие на изгиб, усиливаем ребрами жесткости.

- Точность ШВП у меня все - П3.

- Точность рельс+ каретка - заявлена сотка.

- B и C координаты специально задумал и делаю сам, так хочу и там добиться высокой точности.

И я не понимаю - что значит не замахиваться? Я проектирую и буду строить станок, максимально "замахиваясь" на эту сотку. Все остальные рассуждения - ерунда, просто будем смотреть и мерить, что получится в результате.

Если вопрос о перпендикулярности X-Y и Y-Z - то все выставлю с помощью обычного большого металлического угольника, затем промерю и проверю по теореме пифагора :), затем затяну крепеж.

И еще, про опыт, производственную базу, етс. Я вроде приличный технарь, отличное пространственное воображение, делал уже очень много разных, и далеко нетривиальных вещей. Поэтому и рисую чертежи в Солиде, с точностью в сотку, со всеми сопряжениями и проверками на пересечения. Точить все детали буду на вполне приличном промышленном оборудовании. И я тут не вижу проблем. Есть проблемы с точками приложения силы, крутящими моментами - и вот тут уже приходится консультироваться, а затем все равно "на всякий случай" и тут увеличивать запас по прочности. :)

Да - а машина, что по ссылке, вполне жесткая. Шпиндель там стоит 5-киловаттный, это уже показатель. И конструкция очень похожа на задуманную мной.

Да, и еще, подмечу, так как вспомнил. :)

Параллельности крайне важны. Уже наверно 2 года назад мне случайно досталась промышленная железка - что-то типа направляющей - брусок 75х25, длиной 2м. Все грани шлифованы и полированы, каленые. Не знаю, для чего оно использовалось, я использую как направляющую для точных резов. И в свое время с ее помощью сделал примитивный станок, где по самодельным шлифованным рельсам ездит каретка на подшипниках, на ней асинхронник крутит алмазный диск. Это дело до сих пор изумительно работает, обрабатывает кромку стекла. А там кстати тоже мощности немаленькие - движок 2кВт, диск диаметром 200мм... Но ничего не вибрирует, и качество обработки как заводское...

Изменено 16 февраля 2005 пользователем MaxVovk

[Racer 0]

Поностью согласен с Художником. Я заканчивал иститут по специальности конструктор станков, сечас пишу программы на станки с ПУ. Так вот на последних из них(выпуск 2001г)действйтельно стоит система термокомпенсации о которой говорилось выше. Шпиндель имеет систему охлаждения хотя и мах обороты не велики 10000мин. На концах ШВ стоят виброгасители подобранные индивидуально для каждого винта. Причем перед работой станок неодходимо "прогреть", т.е около часа станок барабанит по всем осям со включенным шпинделем в холостую,вот тогда получаем сотки.

Ничего ви своим угольником в помине не выставите это просто смешно.

Есть ГОСТ на проверку параметров точности фрезерных станков,там есть методики, посмотрите хотябы это.

Станина из 20мм алюминия тоже не годится вопервых из-за разницы коэфициентов теплового расширеия с направляюшими, во 2-ых сборная не будет иметь жесткости и 3-е на таком тонком алюминии очеть сложно получить плоскотность,ну а направляющие через резину это ....

На счет методики монтажа и расчета направляющих посмотрите каталог японской фирмы THK там все подробно написано.

Расчет ходового винта см например Кочергин.точно не помню название типа Курсовое проектирование металлорежущих станков,книг по данной теме довольно много опять же есть всякого рода стандарты.

[Художник 47]

Да, MaxVovk,

Вы меня вероятно не понимаете, наверное зря всё писал, а также возможно, путаете понятия элементарное перемещение, или единичный шаг машины, или дискрета перемещения, дискрета интерполяции, точность интерполяции, дискрета датчика перемещения, resolution, наконец, непараллельность, неровность реза линии, неплоскостность, погрешность измерения, точность измерения, и точность координатной машины.

Про полимер-бетон Вы раньше не говорили, просто бетон писали.

"Все остальные рассуждения - ерунда, просто будем смотреть и мерить, что получится в результате."

А смысл тогда всё на форум вытаскивать? Тогда просто надо делать, не смотреть и мерить, а делать и измерять. Только не школьной деревянной линейкой конечно.

Можно прорезиненным портняжным метром.

А вообще, всё от задач, если +/- 0,5 mm на изделии устроит, ну чего упираться?

А на вопрос по перпендикулярности Вы так и не ответили. Если про "большой металлический угольник" и пифагоровы штаны это не шутка, то как Grom1 говорит, ну чтож, удачи.

Изменено 17 февраля 2005 пользователем Художник

[Горыныч 544]

Берем двигатель с известным усилием, например 10N/m и ШВП и известными параметрами, например шаг резьбы 5мм, диаметр 40мм, шарики 3мм. Как это дело перевести в усилие на гайке ШВП? Пока не учитываем никаких энерций, трений, етс.

<noindex>здесь</noindex> посмотри в разделе документация (на ШВП)

[Художник 47]

MaxVovk,

" Но ладно, снова пойдем по кругу :)"

По кругу не надо ходить, лучше по спирали вверх.

Слушайте только добрые советы, на злые внимания не обращайте. Посты в этой теме для Вас не злые. Умейте ценить опыт. От всей души желаю Вам успеха, поэтому предостерегаю от лишней траты Вашей энергии. Иногда слушайте сердцем…

[Художник 47]

MaxVovk, MaxVovk,

"Портал мы делаем сборным из алюминиевых деталей, вырезанных из плиты Д16Т толщиной 20мм. Все детали свинчиваются, на шпунтах."

Шпунтами оси с шестернями соединяются. Если штифты имелись ввиду, то в дюрали Д16Т они почти бесполезны...

[Художник 47]

MaxVovk,

А если нас студенты из МВТУ почитают? Могут сказать, дядьки пургу метут. Несолидно получается. Надо завязывть с этим делом.

Пессимзм у меня начался по этой теме, Вы уж извиняйте.

[Художник 47]

MaxVovk,

«машина, что по ссылке, вполне жесткая. Шпиндель там стоит 5-киловаттный, это уже показатель.»

Эта машина не жёсткая. Поэтому и предназначена резать только модели из пенопласта. «Вполне» не инженерный термин. То, что шпиндель мощный, действительно показатель, но чего? Угадайте с двух раз. А как Вы думаете, почему немецкие инженеры пошли на сознательное уменьшение жёсткости конструкции, поставив верхнюю балку не на основание вертикальных портальных балок, а на 8 болтов, перенеся таким образом нагрузку от всех моментов изгиба и кручения горизонтальной балки на деформацию изгиба болтов крепления? Сопромат, однако. Угадайте с трёх раз.

И ещё. Перечитайте пост от Racer. Инженер не по наслышке эту тему знает. Может, у Вас к нему вопросы возникнут.

Да, кстати о жёсткости, шпунты обычно в столярном деле применяются, у меня все стулья на шпунтах поразваливались, больше такие покупать не буду.

«И конструкция очень похожа на задуманную мной.»

Это ваша задуманная конструкция похожа на их реализованную, и никак не наоборот.

[MaxVovk 0]

Я практически закончил рисовать чертежи. Как все окончательно сделаю - повешу тут, для оценки моих изысков. :)

Для начала все детали сделаю из фанеры, 20мм. Вот заодно на жесткость фанерную и посмотрим :).

Кстати, я только вчера зашел по этой ссылке, а чертежи русую уже довольно давно... Получилось очень похоже.

Вот для примера. И критику я воспринимаю :).

[Художник 47]

MaxVovk,

Номано, номано, для ваших задач пойдёт. Не надо ничего из фанеры делать, пустая трата времени.

Разве что:

"Собрание в колхозе.

Кузмич, выскажись!

- Вот куплю себе фанёры, сделаю ероплан, и к едрене матери отседова..."

Про фанеру, пифагоровы штаны, это я так понял, юмор такой инженерный.

Только не пишите больше про полсотки, я вас умоляю...

[Художник 47]

MaxVovk,

"Кстати, я только вчера зашел по этой ссылке"

Вы не отвлекайтесь на эти мелочи, сами знаете, почему. Вы машину делайте. В России делаете, значит делайте это не только с умом, не только с любовью к жизни, делайте лучше, делайте по русски, делайте с душой! Думайте и богатейте.

Дорогу осилит идущий.

Искренне Вам, удачи.

Китай на пятки наступает.

Изменено 17 февраля 2005 пользователем Художник

[Racer 0]

MaxVovk

Опоры под подшипники ШВП надо штивтовать обязательно. В поре которая находится длйже к двигателю ставятся 2 радиально упорных подшипника по схеме дуплекс-0 с углом контакта 20°. Подшипники дуплексируются на заводе изготовителе и поставляются в паре,для создание предварительного натяга. Можно сдуплексировать самому путем установки дистанционных колец между наружной и внутренней обоймой подшипников разной толщины. На заводе подшлифовывают обоймы или селективно собирают. Для самостоятельной дуплексации подшипников надо соорудить спец динамометр чтобы нгружать предварительно кольцо. Сила предварительного натяга зависит от максимального тягового усилия подачи по оси,точно должна превышать его процентов на 10. Можно посмотреть в справочнике если собираетесь строить что-то мало мальски серьезное.

Также ставятся в опорах винтов специальные комбинированные подшипники, могут быть радиальне скомбинированы с 2-мя упорными но это самый худший вариант.

Вторая опора делается плавающей для компенсации тепловых перемещений,для этого подойдет обычный радиальный шарикоподшипник.

Дли вертикальных осей вторая опора не обязательна вовсе.

Вопрос смазки очень актуален надо предусмотреть манжеты для того чтобы ана не вытекала. Смазку как я полагаю будете использовать консистентную(Литол24), периодически ее надо будет пополнять или менять, поэтой причине надо предусмотреть в корпусах опор штуцера с клапанами.

Если тот узел что изображен на рисунке вертикально ото ось Z то жосткость у такой компановки малая т.к очень большая консоль,расстояние до направляющих следуюшей оси и непосредсвенно исполнительным рабочим органом.

Надо разнести горизонтальные направляюшие по ширине(для данной схемы), что в общемто не очень хорошо.

Посмотрите схемы перемещения РО станков ведущих производителей. Схему можно определить по внешнему виду по расположению телескопической защиты и выберите наиболее подходящую для себя. Поверьте таких схем множество.

[MaxVovk 0]

Номано, номано, для ваших задач пойдёт. Не надо ничего из фанеры делать, пустая трата времени.

Только не пишите больше про полсотки, я вас умоляю...

Из фанеры или МДФ, второе скорее всего. Критические моменты усилю вторым слоем на ПВА :). А сделаю именно для проверки конструкции, благо на это уйдет всего пара дней. Люмуний купил - дорогой как собака, да еще на заказ и долго... Но качество люминия меня немного удивило - все ровное, масляное, блестящее. Но все равно все детали буду шлифовать со всех сторон, пусть не супер - но будет красиво :).

Да что вы так в эти сотки уперлись... Просто если делать - так максимально возможно качественней, жестче и точней. Так ведь? А для моих акриловых целей и десятка - много, полировалка Flex и хорошие диск и паста снимают в секунды миллиметр :).

Но хочется ведь и люмуний для будущих станков точить, пусть не быстро - но точно. Поэтому и парюсь. :)

[MaxVovk 0]

...Опоры под подшипники ШВП ...

... Вторая опора делается плавающей для компенсации...

...ось Z то жосткость у такой компановки малая т.к очень большая консоль,расстояние до направляющих следуюшей оси и непосредсвенно исполнительным рабочим органом...

Я уже давно выточил вот такие штуки - делали ребята на координатно-расточном. Ролики разнесены на 80мм. Пойдет такое? Просто гуляя по рынку наткнулся на опоры SKF и купил по дешевке. Но там рядный подшипник.

Вот по термокомпенсации такой вопрос. У меня не будет ни больших скоростей, ни больших усилий. Все будет стоять в нормальной комнатной температуре, с кондиционером :). Так вот глупый вопрос. У меня два типа ШВП - диаметр 40 и длина 570 и диаметр 60 и длина 1500. Нужно ли изобретать велосипед? А то зажму X (1500мм) - там оси с двух сторон - а оно как заклинит при обработке дорогущей болванки...

Этот чертеж один из промежуточных. Я параллельно экспериментирую с расчетом эпюр напряжения в CosmosWorks - и где возникают нагрузки от желтых до красных добавляю ребра жесткости. Что интересно - разнесение кареток с 200 до 300мм лишь совсем немного увеличивает жесткость, процентов на 10...

Что радует - сегодня повозился с шаговиками, поигрался токами, напряжениями. Все крутится со страшной силой, самый мощный (12N/m) остановить руками до 1000 оборотов не получилось... :). Но греются, собаки...

И раскрутил (ой боялся, что погорит драйвер) движок до 85кГц, при микрошаге 4 , напряжении 70В и токе до 10А... Это больше 6300об/сек :). Движок издавал на разных скоростях разные звуки, терпимые до 2300 и совершенно ужасные на 2850, 3400, 3900... В качестве нагрузки на вал посадил сбалансированный алмазный диск весом в 400грамм - ну использую я их в работе :). По звукам (уже есть опыт) шагов не терял, но раскручивал я его постепенно. Больше не буду - жалко драйвера :).

Изменено 17 февраля 2005 пользователем MaxVovk

[MaxVovk 0]

И еще. Вот рисую привод по Х - и все не нравится... Нижнее расположение ШВП, "уши" высотой 950... разнес каретки на 500, все в ребрах - на симуляции слишком много красного... Вес портала на данный момент 85кг, и это при 3D, еще пара координат добавит 30кг, + шпиндель..

Есть два выхода - портал неподвижен, по Х ездит стол - но у меня поле 1500 - и нет места... И можно вынести провод Х наверх - но вот тогда придется ваять монстроидно жесткую конструкцию станины до верха - что тоже не хочется...

Буржуйский народ разгружает изгибы натянутыми тросами. Я немного смутно верю в данную идею, но может я не прав? Натянуть тросы 5мм могучими пружинами - и вроде должно разгрузить изгибы?

Это я еще к тому, что если мне привезут вторую большую ШВП с длиной винта 1500 - то буду делать 1500х1500х500... Не сразу, но во всяком случае после отладки первого станка.

[Racer 0]

To MaxVovk

Роликовые копические подшипники видел используются в универсальных станках, но для тихохода пойдет,главное грамотный предварительный натяг.

Не надо забывать о классе точности подшипника, цифра ставится перед обозначением типа 0-xxxxx. Так вот 0-полная фигня годится только для телеги,6-для автомобиля,5 и ниже станочные. Основное отличие радиальное и осевое биения.

[Racer 0]

Могу накидать приблизно схему.

[MaxVovk 0]

Могу накидать приблизно схему.

<{POST_SNAPBACK}>

Если не вломы. Только прошу учесть, что строим все-таки любительский станок. И будут ставиться ШВП и движки, которые есть.

[Racer 0]

Могу синуть модельку на мыло в Iges