Нужен точный ЧПУ по цветным металлам. Покритикуйте.
Здравствуйте, мне нужно сделать достаточно точный ЧПУ по цветным металлам. (В основнтм Д16АТ). Точность нужна 0.01 максимум 0.02мм Поле 300х400, в высоту 300(может будет использоваться еще 2 оси установленные на стол). Как думаете можно на таком станке добиться таких точностей? Боковые стенки, стол, основание-Д16Т 20мм Внутри основания чугунная плита весом 100кг. Релсы и ШВП от сервотехники. ШВП 16мм, рельса SBG15. На фрезу будет подаваться СОЖ под давлением(думаю насос от автом. инжектора поставить).
Выложи чертеж в солид, так проще и понятней смотреть.
Я бы в данном случае не делал подвижной стол. Но это дело вкуса. А принципиально, вот:
Консоль каретки Z на вылете 300 мм будет резонировать. Точности не получите. Вылет консоли может быть не более 180…200 мм. Для поворотной оси этого достаточно.
В качестве совета, разверните стол. Ход стола сделайте 300 мм, ход по балке - 400 мм.
Я недавно делал проект станка по алюминию, тоже 300х400 с похожими требованиями. Вот что у меня получилось.
не пойму я как тут файлы прикреплять. Все время ошибки лезут. Архив положил сюда:
mail.google.com
логин: forallopen2010
пароль: 0102nepollarof
Вложение в письме под названием ЧПУ там вся сборка под солид 2010
Я бы в данном случае не делал подвижной стол. Но это дело вкуса. А принципиально, вот: Консоль каретки Z на вылете 300 мм будет резонировать. Точности не получите. Вылет консоли может быть не более 180…200 мм. Для поворотной оси этого достаточно. В качестве совета, разверните стол. Ход стола сделайте 300 мм, ход по балке - 400 мм.
Ежели можно без потерь развязать 2 оси и избежать при этом увеличения погрешности на Z от X оси, то почему этого не сделать? Также хотелось бы заметить, что при опускании X оси под стол, можно обойтись и 1 комплектом ШВП-ШД-Сильфон. Кстати именно поэтому стол развернут 400 по Х для сужения рельс под столом. К тому-же если портал жестко закреплен на шасси, то вибрации на шпинделе по идее должны быть меньше из-за большей жесткости портала.
По поводу оси Z. Там каретки и рельсы поменяны местами, поэтому ежели не устраивают вибрации на вылете 300, ставим на стол доп. столик высотой 100мм
Граф, если не секрет, какой точности Вы добились от Вашего станка?
Ежели можно без потерь развязать 2 оси и избежать при этом увеличения погрешности на Z от X оси, то почему этого не сделать?
Не очнь понял, что вы имеете в виду? Как ось Х может влиять на погрешность оси Z?
Точность 0,01 мм и одна ШВП на оси Х согласуются плохо. Тут надо либо добиваться точностей, либо экономить. По Х надо не зауживать базу ради одной ШВП, а наоборот, сделать ее максимально большой. Тогда и жесткость будет большой.
Вообще-то, вибрации на шпинделе (в том числе и от фрезы во время фрезерования) не зависят ни от чего, ни от портала, ни от основания, это данность. Вы хотите сказать, что эти вибрации через жесткий неподвижный портал плохо передаются на подвижной стол по Х? Но это чистое заблуждение. Через фрезу и заготовку эти вибрации передаются на стол напрямую! Поэтому, лично на мой взгляд, лучше, когда жесткий и массивный стол, на котором закреплена заготовка, неподвижен. В этом случае, он гасит колебания.
На счет Z. Консоль может резонировать в любом случае, хоть она торчит вверх (для резонанса это даже лучше, потому что свободная), хоть вниз. Заметьте, пиноли шпинделей промышленных фрезерных станков не выдвигаются более 70…100 мм. И это неспроста, иначе не получить чистоту поверхности (в том числе и из-за резонансов), а значит не получить точность в сотку.
Вы просили покритиковать 😃 я даже не критикую, ни боже мой! 😃 Я просто высказываю свои собственные мысли, глядя на ваш проект, который конечно имеет право на жизнь 😃
Что касается моего проекта, то он в процессе подготовки производства. Сейчас рано что-либо говорить про точности (расчитываю 0,05 мм), но прототип у него известный станок www.datron.com/…/m7hp-milling-machine.html
Я его видел, он весьма точен и грызет хорошо, но стоит около 2-х миллионов 😦 Мой будет стоить тысяч 400. Если говорить про полноценную обработку алюминия, то тут свою жабу приходится засунуть куда подальше. 😦
Вопрос к Графу - если не секрет - какая толщина поводка для гайки ШВП в конструкции балки? И какой вылет от крепежной плоскости до центра винта ? Просто интересно для сравнения.
И какой вылет от крепежной плоскости до центра винта ?
Минимально возможные по конструктивным соображениям.
Вообще, я бы не хотел обсуждать свой станок в этой теме, тем более что он еще не сделан 😃
Я его видел, он весьма точен и грызет хорошо, но стоит около 2-х миллионов Мой будет стоить тысяч 400. Если говорить про полноценную обработку алюминия, то тут свою жабу приходится засунуть куда подальше.
Мой бюджет 150, максимум 200. Я б и рад жабу засунуть, да некуда… 😦 Отсюда и одна ось на X… Но при таких размерах стола не вижу чесно говоря сильного фу по поводу одной ШВП. А по поводу жесткости… Я некоторые вещи головой понимаю, а обьяснить не могу. Но сейчас мне кажется, что жесткий портал и подвижная Х жестче, чем подвижный портал.
Насколько я понимаю, точность позиционирования на станке ЧПУ может быть бесконечно точной. (Я как-то посчитал, если я на своем драйвере ШД поставлю деление щага 1:25000 и при шаге винта 5мм то точность позиционирования какая-то фантастическая получается.) Куда она девается, ежели на Вашем станке Вы ожидаете только лишь 0.05мм??? Насколько я понял убегает точность в жесткость станка и вибрации. Поэтому хочется сделать станок жестко, насколько возможно, чтобы избежать прогибов конструкции под нагрузкой, а заодно тяжелой-чтобы избежать вибраций. С подвижной X я могу положить чугунную плитку прямо под крепление рельсов X, а также запихать такую-же в ось Y. Насколько я понимаю такой тупой метод все-таки должен снизить вибрации и на X и на Y. А с порталом так не получится, его ведь таскать нужно, и ежели в портал сунуть плиточку весом в 100кг, то даже 86 фланец может не потянуть.
Я наверно плохо мысли свои излагаю… За корявость извините.
По поводу оси Z внимательно посмотрите плиз ГДЕ стоят каретки, а где рельсы и потаскайте Z вверх-вниз. Ежели на такой конструкции голову поднимать, то плечо меняется. При полностью поднятой голове консоли нет воопче, крепление шпинделя через каретку упирается в станину. Соответственно, нужна жесткость-устанавливаем доп. стол, или тиски, или доп. оси. Ежели че-то не очень твердое и с не высокой точностью, но обьемное, то можно и просто на стол бросить. Такой пролет большой мне нужен именно для установки доп. оборудования, когда расстояние между столом и шпинделем резко сокращается.
Про бюджет. Чтобы фрезеровать сотку по алюминию, нужен не KRESS 1,2 кВт за 5000 руб, а нормальный шпиндель за 2500 но долларов 😦
Но сейчас мне кажется, что жесткий портал и подвижная Х жестче, чем подвижный портал.
Я же говорил, дело вкуса.
Насколько я понимаю, точность позиционирования на станке ЧПУ может быть бесконечно точной.
Это было бы здорово, но чудес, к сожалению, не бывает! Шаговый мотор позиционируется только в устойчивом положении - в шаге и полушаге - при любом дроблении. Промежуточные положения ротора мотора неустойчивы. Например, при дроблении 1:6 первые 2 импульса может стоять на месте, а на третьем скакнуть в полушаг, следующим импульсом сдвинуться на 1/6 шага, потом стоять на месте, и только на шестом импульсе сдвинуться в шаг. Вариантов может быть бесчисленное множество. Так что, для расчета точности позиционирования, принимают во внимание только шаг и полушаг. Дробление используют для других целей.
По поводу оси Z внимательно посмотрите плиз ГДЕ стоят каретки
Я вижу где стоят каретки. Но и вы поймите - если Z сдвинута вниз, то консоль внизу (сверху консоли нет), а если Z сдвинуть вверх, то соответственно внизу консоли не будет, но она (консоль) вылезет вверх (куда же ей деваться) и все равно будет резонировать. 😃 Вернее может резонировать при определенных режимах резания. По закону подлости, эти режимы и оказываются нужными.
Я же не говорю, что нельзя. Я говорю, что можно нарваться.
Но если надо, то конечно…, но шпиндель тогда должен быть соответствующий, с креплением не за шейку, а по всей своей длине. Это ужесточит каретку Z и сдвинет резонанс в область более низких частот, где он не страшен. Но это опять же лично мое мнение. 😃
а заодно тяжелой-чтобы избежать вибраций
Вибрации и вес не связаны НИКАК!! А вот жесткость и вес связаны. Поясню.
При кручении жесткость пропорциональна квадрату размеров сечения, а при изгибе - четвертой степени. Значит, чем больше сечение, тем жестче, но и, соответственно, тем больший получается вес конструкции. Т.е. в отношении жесткости, вес является следствием. Т.е если мы видим, что какой-то станок имеет небольшие габариты, но зато имеет большой вес, то мы подразумеваем, что сечения у станка большие, а значит он жесткий. Вес очень важная характеристика при выборе станка, поэтому он всегда указывается наряду с габаритами. 😃 Но если вы просто нагрузили станок чушками, то получается… Ну, в общем, сами понимаете…
Что касается вибраций, то на на способность гасить колебания влияет совсем другое свойство материала, а именно - ударная вязкость. Например, Д16Т по ударной вязкости самый неудачный материал для станка. Он звенит!! И не важно толстая плита или тонкая, звенит ОДИНАКОВО.
Поэтому станины станков делают из чугуна, или полимербетона - ударная вязкость хорошая.
Так что с весом тоже не все однозначно. 😃
Шпиндель предполагается использовать от пурелоджика PL-SPD-2200 вод. охлаждения.
По поводу шагов в шаговом двигателе мне 3 спеца сказали, чтобы я не парился при любом делении шага, типа если есть хотя-бы 30проц. запас по мощности, то при каждом импульсе ШД будет точно сдвигаться. Правда спецы магазинные, веры им не очень, вернусь в москву, у меня там реальный спец по движкам знакомый есть, попытаю его. Не знаю как при 1:25000, но при 1:16 хиленький движок типа 15 фланца при половинной нагрузке отрабатывает каждый шаг это точно, сам проверял. Но даже если действительно использовать только полушаг то при ШД 1.8град/шаг и винте с шагом 5мм получаем точность позиционирования 0.0125мм и это удовлетворительный для меня вариант. Главное эту точность не потерять. Правда макс. скорость при этом будет 2.5 м/мин, но программисты сказали, что больше для цветных металлов и не надо.
По поводу вибраций. При одинаковом возмущающем воздействии при одинаковых условиях большую амплитуду получит деталь с наименьшим весом. Так, что тупо прикрутить чушку может и глупо, но смысл в этом есть. Хотя может я и не прав.
Теперь по поводу Д16Т. Это мой любимый материал на самом деле. Т.к. прочность он имеет такую-же как и сталь зато в 3 раза легче. В той раме, которую я нарисовал прогиб боковой стенки у винта составит 0.016мм при толщине стенки 10мм и 0.009 при стенке 20мм. Это если приложить нагрузку 30кг. (Кстати, может быть Вы знаете какие нагрузки действуют на оси при обработке например того-же Д16Т)Если заменить Д16Т на сталь 20мм… Станок и в таком виде уже к 300кг подобрался. Поэтому ежели не Д16Т то что Вы могли-бы порекомендовать столь-же жесткое и легкое? Кстати, у меня есть приличный кусок титановой брони (марку и состав не знаю). Может ее?
Теперь по поводу Z. Т.е. Вы хотите сказать, что железяка прикрученная над шпинделем и в данный момент не несущая никакой нагрузки может вызвать неприятные последствия на резонансе просто своим наличием? Чего-то не верится… Я видел на вполне взрослом станке на ось Z было дофига че прикручено, чего можно было-бы прикрутить в другое место, однако прикрутили именно к раме Z, резонанса не побоялись…
ЗЫ. Мысль закрепить движок по всей длинне мне понравилась.
1:16 хиленький движок типа 15 фланца при половинной нагрузке отрабатывает каждый шаг это точно, сам проверял
Как проверяли? 😃
Вот диаграмма дробления 1:16. ВСЕ шажки отработаны, но все они РАЗНЫЕ. Только шаг и полушаг всегда на месте.
Д16Т хороший материал, кто же спорит! Но ваша конструкция сделанная из него будет гудеть, как барабан. А это все скажется на чистоте обрабатываемой поверхности и сотку вы не получите.
Прочность для корпуса станка не главное, главное - жесткость, а это значит большие сечения, а это значит, что можно взять менее прочный материал, например АМг3 или даже АМц, но зато с гораздо лучшими свойствами по ударной вязкости. Я хочу донести до вас простую вещь - если вы хотите стабильно ловить сотку, то несущественных мелочей в конструкции быть не может.
Вы все время путаете понятия - прочность с жесткостью, вибрации с резонансом, вес с ударной вязкостью… Наверно, мы просто говорим на разных языках.
На счет Z. Я говорю, что как каретки не привинчивай, консоль в такой конструкции есть ВСЕГДА, и чем она длиньше, тем легче поймать резонанс, при этом не важно, где консоль в данный момент находится, вверху или внизу.
Скажите, это ваш первый станок?
Д16Т хороший материал, кто же спорит! Но ваша конструкция сделанная из него будет гудеть, как барабан. А это все скажется на чистоте обрабатываемой поверхности и сотку вы не получите.
Прочность для корпуса станка не главное, главное - жесткость, а это значит большие сечения, а это значит, что можно взять менее прочный материал, например АМг3 или даже АМц, но зато с гораздо лучшими свойствами по ударной вязкости.
Для ювелирного станка по воску какой материал посоветуете ? Оптимальный вариант . И что лучше , рельсы или цилиндрические направляюшие ?
Для ювелирного станка главное - плавность хода.
Можете проделать эксперимент.
- Возьмите гладкую стальную плиту, насыпьте на нее горсть шариков, положите сверху на шарики другую такую же плиту, и покатайте верхнюю плиту относительно нижней.
- Теперь, вместо шариков налейте масла, и точно так же подвигайте плиту.
В первом случае вы услышите звук, т.е. будут присутствовать вибрации в диапазоне звуковых частот. Во втором случае, вы ничего не услышите, т.е. вибраций нет. Вот вам и ответ на вопрос, что лучше, шариковые направляющие или втулки скольжения.
Если сравнивать рельсы с каретками и круглые шариковые втулки, то рельсы лучше.
По материалам для станины. Сталь с низким содержанием углерода (Сталь 3, Сталь 10, сталь 20), Если алюминий, то Амц, Амг 3, АД31.
…По поводу шагов в шаговом двигателе мне 3 спеца сказали, чтобы я не парился при любом делении шага, типа если есть хотя-бы 30проц. запас по мощности, то при каждом импульсе ШД будет точно сдвигаться. Правда спецы магазинные, веры им не очень…
Веры им не то что “не очень”, а “совсем нет”.
Посмотрите темку rcopen.com/forum/f110/topic186836
я для своих нужд смотрел позиционирование на микрошаге.
И эти картинки для ненагруженного ШД. Малейшая нагрузка в виде вращающегося пневматического соединения сдвигает промежуточные (не шаг или полушаг) микрошаговые позиции. Так что точное позционирование не то что на 1:25000, а и на 1:16 - из области мечты.
Вот вам и ответ на вопрос, что лучше, шариковые направляющие или втулки скольжения.
Только втулки скольжения стираются быстро при шаге 0.03 мм (обычно), значит рельсы .
олько втулки скольжения стираются быстро при шаге 0.03 мм (обычно)
Ну, это вы зря. Там же не сухое трение. Там большая площадь контакта с адсорбированной пленкой масла на поверхностях. Скорее шарики канавки накатают, у них контакт в точке. Так что, еще вопрос что дольше прослужит 😃
Кроме того, в отличии от шариковых направляющих, втулки скольжения обладают хорошей демпфирующей способностью. Т.е. вибрации от шаговиков будут гаситься.
Скорее шарики канавки накатают, у них контакт в точке.
Это если китайские направляюшие то да вы правы, между прочим писали об этом на юв.форуме , там у некоторых стирались направляюшие . но как то боязно использовать втулки скольжения
Со втулками скольжения будет ЛУЧШЕ, но дороже. Качественно сделать 3-х координатный стол на втулках скольжения - не дешево!!
В этом деле кругом компромиссы…
Какие материалы лучше подбирать в выборе , втулки скольшения и направляюшие . Их много но какие имено и где посмотреть
Да, это первый станок. Раньше только издали видел как ЧПУ работает. Сейчас возникла острая нужда в ЧПУ, а денюшков на взрослый нет… 😦 Но понимание что такое механика есть. Давно, в детстве картинг полностью сам себе сделал и выигрывал не нем соревнования. Потом было ишшо много чего, все вроде до сих пор работает как задумывалось. А ща насмотрелся как люди чуть-ли не из газет ЧПУ делают и подумал, может и я смогу. Поэтому и решил сам станок сделать.
Диаграмма с микрошагом меня немного расстроила… Из этого следует, что никак нельзя дробить шаг меньше, чем наполовину:(. А я чесно говоря на это надеялся, хотел 1:4 поставить. А проверял маленький движок по простому(мне точнее и не нужно там было) приклеил к валу магнит, а над ним поставил датчик AS5045. Установил деление шага 1:16 получается около 4000 положений на оборот. При каждом шаге датчик показывал сдвиг на 1 шаг.
По поводу Z понятно, что наверху консоли может возникнуть резонанс, только хоть убей не понимаю как это может повредить внизу, ведь каретки с преднатягом, и принимаются как жесткое крепление. Ну и пусть он наверху резонирует. В конце-концов прикрутить наверху кусок свинца, чтобы резонанс совсем в нижние частоты упал и не звенел.
Поговорил со своими конструкторами, они тоже считают, что АД31 лучше. Только много их, какой АД31 выбрать? Состаренный, подкаленный или ишшо какой? А заодно они тоже настаивают на 200 по Z… Я тут посмотрел на сайте PL есть патроны 80мм в диаметре для 4-й оси. Так, что буду уменьшать ход по Z до 200.
Ишшо важный вопрос остался для рассчета прочности. Какие нагрузки все-таки действуют на оси? Я считал на 30 кг. Я не прав? Больше? Меньше? Лучше-бы меньше, а как на самом деле? Кто знает?
А, забыл сказать. 4 ось нужна для изготовления шестеренок. Это реально или нет? Я имею в виду изготовить шестеренки на таком станке.
Какие материалы лучше подбирать в выборе , втулки скольшения и направляюшие . Их много но какие имено и где посмотреть
Вот тут видел каретки на подшипниках скольжения:www.linear-motion.ru/…/specifications.html
Только втулки скольжения стираются быстро при шаге 0.03 мм (обычно), значит рельсы .
Почему не сделать втулки из капролона? У меня в одной конструкции втулки из этого материала были одеты на подшипники. Один подшипник заклинило. Обнаружили это только через год эксплуатации… Капролон терся без смазки по практически точечной поверхности. За год стерлось примерно 0.1мм. А система работала под нагрузками не чета ЧПУ.
Собрал два чпу , собираю третий как раз для цветных металов чтоб потом при помоши него собрать уже нормальный такой какой мне хочется под ювелирку . Я делаю не по типу портального а а обычный как Минитеч или ММ или макс. Сомнения по поводу капролонов и пластиков есть , непривычно как то . У меня рельсы каретки 20 не 15 как у вас , всё б/у снятые , ШВП, всё железо кроме самого стола на котором будет крепится детали , стол из дюрали 800х300 , не знаю может ошибусь в постройке , всё таки опыта большого нету
Да, это первый станок.
Понятно.
Я не сомневаюсь, что вы сделаете станок. Я вообще бы не стал влезать в эту тему (я уже сказал, для обычного станка ЧПУ проект имеет право на жизнь), но вы обозначили сотку, максимум две, а это уже серьезно. Сотку глаз не видит, палец не чувствует и штангелем ее не замерить, да еще на поле 300х400… Очень смело.
Дробить шаг надо, хотя бы для плавности хода, но точность позиционирования будет определяться шагом винта из расчета 400 шагов на оборот.
Если консоль каретки войдет в резонанс, то и шпинделю с фрезой достанется.
Возьмите АМг3 лучше всего подойдет и плиты толстые есть.
Нагрузка определяется режимами резания (материал, диаметр фрезы, заглубление, скорость, подача). Всегда можно выбрать такие режимы, чтобы нагрузка была меньше и 30, и 20, и 15-ти кг.
Для шестеренок сотка не нужна. Достаточно обычного ЧПУ. И на вашем можно будет спокойно делать.
Да… Не надо станок ничем специально нагружать. Лучше плиты корпуса взять потолще, пользы будет больше.
Сотку померять просто фрезеруем цилиндр вертикальный и меряем микрометром. Заодно и перпендикулярность осей проверяем. А точность такая нужна, чтоб подшипника пресовать без доп. развертки. Хотя конструктора мне уже все уши прожужжали, что и 5 соток за глаза хватит. Но производители подшипников(вот ведь гады!) 2 сотки требуют! 😃 К тому-же меня всегда учили делать все идеально, плохо потом само получится. 😦
Ща всю конструкцию перелопачиваю. Хочется все-таки подешевле и попроще в сборке что-то соорудить и пожестче. А чугунную плиточку под X я все-таки оставлю. Пусть лежит себе. Не мешает ведь никому. А то куда ее девать-то? выкинуть жалко, а слесаря на ней гвозди разгибают!!! Поганцы!(Плиточку шлифану перед установкой ессесно) 😃
Про микрошаг все уже понял. Разьяснили. Полностью уже согласен, что нужен он только для плавность а точность по полушагу меряем. Дык ведь я уже пилАл, что 0.0125 получается при полушаге, меня это вроде устраивает. Не потерять-бы ее на жесткости…