Еще один проект станка CNC (чертежи)
Значит это расстояние всё таки влияет на качество! К примеру: вылет инструмента 100мм, значит между направляющими тоже 100мм. Очень хорошо! Далее: вылет инструмента 200мм, значит между направляющими должно быть 200мм! Но почему должно быть 200мм? Потому что при 200мм больше плечо удержания нежели при 100мм. А если мы поставим вылет фрезы 100мм и базу 200мм. Получим меньшие нагрузки. Меньшие нагрузки дают меньшие отклонения при одинаковой жёсткости. Весь мед не в увеличении жёсткости, а в увеличения плеча удержания!
Возьмите карандаш посередине двумя пальцами правой руки, двумя пальцами левой руки возьмите на 1 см выше, нарисуйте несколько фигур. А теперь пальцами левой руки за верхний кончик и порисуйте. Каким способом лучше получается? А почему?
Плюс к этому увеличение этого плеча способствует точности. Например при базе в 100мм верхний подшипник люфтит на 0,1мм, при вылете фрезы это будут те же 0,1мм. При базе в 200мм уже будет 0,05мм. Так?
буду дома - составлю програмку - из физики - покажу что и как будет.
ваш карандаш не будет рисовать лучше чем позволяет одна ваша рука - возьметесь одной
или возьметесь одной а второй конец зафиксируете.
вообще-то я больше привык в цыфирках, - нарисую - покажу.
“”“Возьмите карандаш посередине двумя пальцами правой руки, двумя пальцами левой руки возьмите на 1 см выше, нарисуйте несколько фигур. А теперь пальцами левой руки за верхний кончик и порисуйте. Каким способом лучше получается? А почему?
Плюс к этому увеличение этого плеча способствует точности. Например при базе в 100мм верхний подшипник люфтит на 0,1мм, при вылете фрезы это будут те же 0,1мм. При базе в 200мм уже будет 0,05мм. Так?”“”
Не так, вся нагрузка в такой системе идет на нижнюю направляющую, посути вехнюю можно взять даже в 2 раза меньшнго диаметра и от этого практически ничего не изменится. Вы берете карандаш вообще одной рукой, двумяже никто не пишет.
А если потшипники люфтят на 0,1 мм то такой станок получим (если не учитывать жесткости) вообще точностью 0,4мм и как далеко расположены направляющие уже будет пофигу.
Не так, вся нагрузка в такой системе идет на нижнюю направляющую, посути вехнюю можно взять даже в 2 раза меньшнго диаметра и от этого практически ничего не изменится. Вы берете карандаш вообще одной рукой, двумяже никто не пишет.
А если потшипники люфтят на 0,1 мм то такой станок получим (если не учитывать жесткости) вообще точностью 0,4мм и как далеко расположены направляющие уже будет пофигу.
Ну не надо цепляться к цифрам, это ж для примера. 😃
Ну не надо цепляться к цифрам, это ж для примера. 😃
посчитал силы и смещения.
дельта0, дельта1 и дельта два - это смещения инструмента, нижней и соответственно верхней направляющих.
S1, S2 - это катеты соответствующих подобных треугольников.
H - высота инструмента
hH - расстояние между направляющими.
расчет проводился для одинаково жестких направляющих, в силу малости смещений продольными смещениями пренебрегали (направляющие скрутятся по дугам, не по прямой).
как можно увидеть - при равном расстоянии между направляющими и высотой инструмента - смещение составит
два условных смещения нижней направлящей (действует сила в два раза больше чем на инструменте)
одно условное смещение верхней,(действует сила равна той что на инструменте)
смещение на инструменте - 5.
в случае если расстояния между направляющими в два раза больше расстояния до инструмента,
смещение на нижней - 1,5 на верхней 0,5 на инструменте 2,5.
в случае если расстояние между направляющими в полтора раза больше расстояния до инструмента
1.(6) для нижней 0,(6) для верхней и 3.(2) для инструмента.
посмотрим теперь на проценты
когда расстояние между направляющими увеличивается с одной высоты инструмента до полутора - прогиб уменьшается с 5, до 3.22
что увеличивает жетскость на (5/3,222) * 100%=155%
когда расстояние между направляющими увеличивается с полутора до двух высот инструмента прогиб уменьшается с 3,222 до 2,5
что увеличивает жесткость на 3,22/2,5=128%
одинаковые прибавки высот.
а результат - в одном случае в полтора раза, в другом - на 30 процентов.
и как я уже ранее говорил - если вас не устраивает точность 0,2мм, то почему вас устроит точность 0,1мм?
а уже тем более 0,15 или 0,13мм.
т.е. расстояния между направляющими можно и нужно делать в один - полтора раза больше расстояний до инструмента,
но более этого - делать бессмысленно
посмотрим теперь на проценты
когда расстояние между направляющими увеличивается с одной высоты инструмента до полутора - прогиб уменьшается с 5, до 3.22
что увеличивает жетскость на (5/3,222) * 100%=155%когда расстояние между направляющими увеличивается с полутора до двух высот инструмента прогиб уменьшается с 3,222 до 2,5
что увеличивает жесткость на 3,22/2,5=128%одинаковые прибавки высот.
а результат - в одном случае в полтора раза, в другом - на 30 процентов.
Очень красивый расчёт! Респект автору 😃 . Но Вы немного неправильно берёте проценты. Надо считать так:
1,5 раза прирост 55%
2 раза прирост 55 + 28 = 83%
Вы просто показали, что увеличение плеча в 2 раза не дает увеличения в 2 раза жёсткости. Что эти величины не есть взаимно пропорциональны. Ну это и так было понятно. Согласитесь, что прирост в 83% это очень много.
Очень красивый расчёт! Респект автору 😃 . Но Вы немного неправильно берёте проценты. Надо считать так:
1,5 раза прирост 55%
2 раза прирост 55 + 28 = 83%Вы просто показали, что увеличение плеча в 2 раза не дает увеличения в 2 раза жёсткости. Что эти величины не есть взаимно пропорциональны. Ну это и так было понятно. Согласитесь, что прирост в 83% это очень много.
не согласен
это очень мало.
точность 0,2мм и точность 0,1мм - это одного порядка вещи.
точность 0,1мм и точность 0,01мм - вещи порядка разного.
посмотрите как у вас будет работать верхняя направляющая (Дельта2) в точке h=2 - нижняя прогнулась на 1.5, верхняя на 0.5 (разница в три раза!!!)
можно в принципе посмотреть что получится при установке разных направляющих…
то что я показал - это:
при расстоянии 1.5 - вы получаете прогиб 3,2222 от прогиба на одной направляющей при воздействии на нее этой силы
при расстоянии 2 - вы получаете прогиб 2.5
при расстоянии 3 - вы получаете прогиб 1.88
нет смысла задирать и расстягивать каретки на две три рабочих высоты, полторы - хватит за глаза!
другой вопрос что сдвигая базу на расстояние меньше рабочей высоты - сразу вылазят соответствующие коэффициенты!
если база между подшипниками равна половине высоты - то тут же коэффициент вырастает до 13!
т.е. если у вас на оси зет каждый из подшипников продавится на сотку - инструмент сместится на 0,13мм!
и именно поэтому я говорил что конструкции неправильные!
раздвигая направляющие У в три раза - в одной оси получают уменьшенный прогиб порядка 1.9(хотя можно было взять полторы высоты и получить 3.2-3.3)
сдвигая базу зет - получают увеличенные прогибы и накапливающиеся ошибки! - спрашивается - нафига?
все оси должны быть проанализированны и сконструированны таким образом чтобы давать везде ОДИНАКОВЫЙ минимально возможный прогиб.
в оси У этот прогиб меньше чем прогиб одной направляющей при воздействии на нее рабочей силы быть не может принципиально.
вот и брать и рассчитывать! - баланс и только баланс, чтобы было одинаково хорошо, а не по разному хреново!
1,5 раза прирост 55%
2 раза прирост 55 + 28 = 83%
не согласен
это очень мало.
точность 0,2мм и точность 0,1мм - это одного порядка вещи.
точность 0,1мм и точность 0,01мм - вещи порядка разного.
Ндаа… Без коментариев…
нет смысла задирать и расстягивать каретки на две три рабочих высоты, полторы - хватит за глаза!
другой вопрос что сдвигая базу на расстояние меньше рабочей высоты - сразу вылазят соответствующие коэффициенты!
если база между подшипниками равна половине высоты - то тут же коэффициент вырастает до 13!
т.е. если у вас на оси зет каждый из подшипников продавится на сотку - инструмент сместится на 0,13мм!
А кто говорил в 2-3 раза и более? Я просто сказал что прямоугольник лучше квадрата. Что-то Вы в разные стороны клоните… Сначала говорили что квадрат это идеал, а теперь в полтора раза лучше?
и именно поэтому я говорил что конструкции неправильные!
раздвигая направляющие У в три раза - в одной оси получают уменьшенный прогиб порядка 1.9(хотя можно было взять полторы высоты и получить 3.2-3.3)
сдвигая базу зет - получают увеличенные прогибы и накапливающиеся ошибки! - спрашивается - нафига?
А у кого Вы видели расстояние между направляющими Y больше в 3 раза чем вылет инструмента?
баланс и только баланс, чтобы было одинаково хорошо, а не по разному хреново!
Расчёт это конечно хорошо 😃
только вот возникает вопрос - что Вы собираетесь обрабатывать, каким инструментом!
Если дерево, пластики : фреза 2-3 мм, Proxxoн при 20000 оборотах, подача 200 мм/мин, глубина 3-4 мм, то там ни смещения, ни прогибов, которые приведут к потере точности плюс минус 0,1 мм, не будет.
Ну а если Вы собираетесь дюраль или даже сталь фрезеровать, то… ну Вы понимаете, что я хочу сказать 😒
По поводу взаимного расположения деталей - более менее ясно, осталось воплотить все это в металле…
Причем, в связи с ограниченным бюджетом, желательно на базе доступных покупных элементов. В идеале, как я понял, конструкция должна быть монолитной, что не совсем приемлимо, всвязи с необходимостью точного ее изготовления, что не каждый сможет во первых - себе позволить, а во второх - проконтролировать эту точность(люфт подшипников я не рассматриваю). Готовые опорные модули не позволяют собрать все это должным образом без применения различных дополнительных конструкций, увеличивающих их высоту. Поразмыслив, набросал такой вот вариант:
Более темная деталь прижимает подшипники, показана одна из четырех(две по вертикали и по горизонтали). Профиль - 40х40(типа KANYA), но это не догма, можно использовать и фрезерованые детали. Соосность крепежных отверстий большой роли не играет, в разумных пределах - можно и “на коленке”,ИМХО. Хотелось бы услышать какие то практические советы в дополнение к теории.
Марат, по поводу материалов: ничего тверже дерева и пластика не планируется, но попробовать на алюминии наверно не удержусь 😒
ЗЫ. Нашел в каталоге оннинен нержавеющие калиброваные трубы диаметром 28 мм - можно попробовать из них сварить конструкцию(28 - наружный диаметр подшипника), конечно с первого раза наверняка не получится, зато практически монолитная конструкция получается…
Вы просто сплющите подшипники при затягивании…
Вы просто сплющите подшипники при затягивании…
Да ну, сталь против дюраля?
Мне честно конструкция не понравилась. Не вижу, как тут можно добиться жесткости.
Потом, какая толщина профиля? В нем ведь несущая резьба будет, а он весь такой ажурный, с рюшечками 😉
Ну и цена этого профиля, конечно, не пять копеек…
1,5 раза прирост 55%
2 раза прирост 55 + 28 = 83%
расстояния равны - смещение 5
в полтора раза - смещение3,2
в два раза смещение 2,5
масштабируем по 2,5 на 0,1.
равные расстояния - 0,2мм
в полтора раза - 0,128мм
в два раза - 0,1мм
Ндаа… Без коментариев…
А кто говорил в 2-3 раза и более? Я просто сказал что прямоугольник лучше квадрата. Что-то Вы в разные стороны клоните… Сначала говорили что квадрат это идеал, а теперь в полтора раза лучше?
да, я был не прав, лучше сделать расстояние между направляющими в полтора раза больше высоты инструмента.
Существуют дополнительные факторы и дополнительные прогибы (те про которые я писал - прогиб при воздействии сил вдоль У)
и эти прогибы тем сильнее чем больше расстояние между направляющими, и чем выше стоит винт.
при том - это вы несколько постов назад утверждали что направляющие надо ставить ближе друг к другу, не будет подклинивания…
А у кого Вы видели расстояние между направляющими Y больше в 3 раза чем вылет инструмента?
в очередной раз убеждаюсь что на РЦдизайне все обязательно перерастет на “ндаа, без комментариев” “вы открыли для меня неведанное” и прочую бузу!
расстояние между направляющими больше хода по зет в три раза я видел у обоих, Китсок, и Ньюфич в их оригинальных конструкциях.
Китсок - касательно конструкции, лучше и надежней и проще,в случае если блоки подшипниковые в плане квадратны, просверлить четыре из них насквозь, и также насквозь их стянуть.
сэкономите и место и время и получится лучше.
винт опустите как можно ниже (у вас шариковые направляющие - ничего не заклинит).
Зарко - правильно говорит относительно сплющивания подшипников (стали там два миллиметра, она прожмется и будет плохо кататься по направляющей.)
Китсок - касательно конструкции, лучше и надежней и проще,в случае если блоки подшипниковые в плане квадратны, просверлить четыре из них насквозь, и также насквозь их стянуть.
сэкономите и место и время и получится лучше.
винт опустите как можно ниже (у вас шариковые направляющие - ничего не заклинит).
Я попробую нарисовать как вы говорите, но сомневаюсь, поскольку путей “оквадрачивания” два - либо уменьшать расстояние между направляющими Y, либо увеличивать расстояния между направляющими Z. И то и то у меня как-то привязывалось в процессе рисования к совершенно неочевидным размерам, и просто изменить это не получится.
Марат, по поводу материалов: ничего тверже дерева и пластика не планируется, но попробовать на алюминии наверно не удержусь 😒
Тогда может не стоит так всё усложнять? А то обсуждение прогибов и смещений на фоне предлагаемого Вами конструктива смотрится как-то не серьёзно 😃
Уважаемый Марат! Усложнять конечно же не стоит, но и на грабли не хочется ни на какие наступать по не опытности - хотя бы та же диаграмма Constantine - сам бы не додумался.
Кстати кто знает чем отличаются Д16Т и Д16БТ сплавы алюминия (сам пока что не могу найти).
Заранее спасибо.
Китсок - касательно конструкции, лучше и надежней и проще,в случае если блоки подшипниковые в плане квадратны, просверлить четыре из них насквозь, и также насквозь их стянуть.
сэкономите и место и время и получится лучше.
Посмотрел, порисовал.
Получается, что расстояние между направляющими Y почти равно расстоянию между направляющими Z, но винт Y оказывается ниже нижней направляющей Y 😃 По моим представлениям, это уже ни в какие ворота не лезет 😉
To Kitsok.
Видимо Constantine имел в виду такую конструкцию, говоря о подшипниках
Но, увы, родные отверстия не соосны 😦
To Kitsok.
Но, увы, родные отверстия не соосны 😦
Ааааа, вот я тупак 😉 Ну да, только если сверлить новые отверстия…
Есть, конечно, вариант у китайцев заказать блоки по своим чертежам, но потом их тут собирать - одуреешь.
Я же рисовал несколько страниц назад 😉
Зачем у китайцев, можно и у нас, на любом более менее нормальном фрезере вам сделают корпус без проблем, лишбы дюраль был.
А по поводу не стоит усложнять - наоборот такая каретка по Z проще, да еще и жестче, потому не понимаю людей которые еще пробуют сдесь доказать обратное.
В моем станке винт по У ниже напраляющих по У, тоже расчет делал в таком варианте лучше всего получается.
Зачем у китайцев, можно и у нас, на любом более менее нормальном фрезере вам сделают корпус без проблем, лишбы дюраль был.
Я узнавал “у нас”. У нас получается дороже раза в два, при том, что фрезеровщика надо еще найти. Поэтому и ушел от сложно-фрезерованных деталей.
Попутно вопрос. Я попробовал нарисовать вот так, дополнительно будет две косынки для жесткости.
Как оно?
В том-то все и дело, что готовые модули не облегчают задачу, а усложняют… И от заказа деталей никуда не деться.
А боковины хочется все таки сделать цельными - вот так
Толщина алюминиевых деталей порядка 40 мм (при условии, что подшипник диаметром 28 мм), в принципе - не дефицит у нас, только наверно сложно будет делать отверстия по оси Z, но пока не узнавал еще
З.Ы. Kitsok, а почему рельсы обязательно ставить стоймя, а не положить набок - тогда и модули к стенке каретки прекрасно закрепятся