Проект станка
Насколько помню сопромат, прогиб стержня с жестко заделанными концами меньше, чем со свободными
раз в 8.
В четыре, но целиком и полностью присоединяюсь 😃
Почему бы не сделать сварную раму из профиля с приличным сечением и в неё заделать направляющие?
Я уже говорил, любая конструкция работает благодаря деформациям, т.е. более жесткие элементы гнут (растягивают, сжимают, скручивают и т.д.) под себя менее жесткие. В связи с этим, системы типа «направляющая – каретка» строят или на зазорах, или на деформациях. Если направляющая одна, то проще на зазорах (например, одна направляющая втулка скольжения, другая - вилка). Если направляющих две, то проще на деформациях (жесткая каретка – менее жесткие направляющие). Заметьте, я не говорю - лучше, я говорю – проще.
Предположим, мы захотим сделать две направляющие и каретку одинаковой жесткости при минимальных зазорах. Что получится? Одно из трех: или направляющие разрушат каретку, или каретка разрушит направляющие, или каретку просто намертво заклинит. Придется увеличивать зазоры. В результате, на одном конце направляющих будет все хорошо, а на другом (или в середине, это как повезет) – каретка будет болтаться. Ужесточение допусков формы и расположения поверхностей (прямолинейность, некруглость, параллельность, перпендикулярность и т.п.) приведет к таким затратам, что мало не покажется.
А может пойти другим путем – устроить узлы регулировки и юстировки? Можно. Но надо иметь в виду, что узлы регулировки и юстировки получатся заведомо менее жесткими, чем каретка и направляющие, и мы все равно получим систему, основанную на деформациях.
Конструкция, которую мы обсуждаем, есть конструкция на деформациях в чистом виде - жесткие каретки гнут под себя менее жесткие направляющие. Тут есть и плюсы и минусы.
Плюсы – простота и дешевизна. Нам даже не надо сильно переживать, что направляющие будут не идеально прямолинейные. Настройка проста – сдвигаем каретку на один конец направляющих и фиксируем их, сдвигаем каретку на другой конец и тоже фиксируем. Все. В любом промежуточном положении (например, посередине) жесткая каретка сдеформирует направляющие под себя.
Минусы – трудно рассчитать эти сложные и очень небольшие деформации. Здесь помогает анализ прототипов.
Не надо зацикливаться на прогибе направляющих под весом каретки.
Пусть каретка находится посередине метровых направляющих. Направляющие максимально прогнулись. Вопрос – на сколько надо передвинуть каретку, чтобы прогиб направляющих изменился на 0,05 мм? Можно рассчитать. Пусть это будет 150 мм. Значит, мы просто говорим, что точность станка по Z равна 0,05 мм на площадке 150х150 мм. Я плохо представляю себе хобби применение станка, где мне потребовалась бы такая точность по Z на деталях большего размера. А для раскроя на всей длине мне и вовсе прогиб направляющих Х пофигу.
P.S. Направляющие можно выгнуть дугой вверх на величину максимального прогиба под действием веса каретки Х, это обычная практика.
Одно из трех: или направляющие разрушат каретку, или каретка разрушит направляющие, или каретку просто намертво заклинит.
не согласен.
А может пойти другим путем – устроить узлы регулировки и юстировки? Можно. Но надо иметь в виду, что узлы регулировки и юстировки получатся заведомо менее жесткими, чем каретка и направляющие, и мы все равно получим систему, основанную на деформациях.
Не согласен.
Направляющие можно выгнуть дугой вверх на величину максимального прогиба под действием веса каретки Х, это обычная практика.
Не согласен.
Не надо зацикливаться на прогибе направляющих под весом каретки.
Бог с ним с весом.Вы по умолчанию принимаете нагрузку от инструмента =0! А это не фреза, а бормашина.
Это все возможно при допущении что все кривое,нагрузка на инструмент минимальна,а качество обработки побоку.Геометрия тоже.
Деформации просто нужно учитывать и соотносить с нагрузкой на инструмент.
Все зависит от задачи!!!
Jen
Я бестолково объяснил.
Имелось ввиду что подвижной будет часть с направляющими и швп с мотором.
Площадку для фрезера на Вашей схеме закрепить к кареткам поперечной оси,а всю конструкцию с направляющими,мотором,винтом сделать подвижной и к ней закрепить фрезер.
Вы получаете ход по всей оси и убираете лишние консоли.
Нарисуйте на своей схеме фрезер с креплением и посмотрите.
Да, понял, я видел такое на некоторых станках. Поначалу то-же так хотел, потом подумал, что ширина конструкции оси Z (140 mm у меня) будет очень близко к поверхности обработки, а это означает, что поверхности с болшими углами (примерно больше чем 45 градусов) будет невозможно обработать - будет мешать конструкция. Для меня это важно. Мне такая кострукция нравится, может придумаю что ни будь.
Конструкция, которую мы обсуждаем, есть конструкция на деформациях в чистом виде - жесткие каретки гнут под себя менее жесткие направляющие. Тут есть и плюсы и минусы.
Плюсы – простота и дешевизна. Нам даже не надо сильно переживать, что направляющие будут не идеально прямолинейные. Настройка проста – сдвигаем каретку на один конец направляющих и фиксируем их, сдвигаем каретку на другой конец и тоже фиксируем. Все. В любом промежуточном положении (например, посередине) жесткая каретка сдеформирует направляющие под себя.
А как вы ось Y у себя регулировали? Я заметил там у вас направляющие запрессованы.
Небольшая просьба
Если не трудно, скажите, какого диаметра отверстие у вашего кронштейна под Проксон. Я хочу его то-же использовать, хочу прикинуть размеры.
Все зависит от задачи!!!
Вот именно! 😃
Обозначте эти задачи. Какие точности вы хотите получить от хоббийного станка? Что вы на нем собираетесь делать?
Я излагаю очевидные вещи. Их не я придумал 😃
Вы можете соглашаться или нет. Это ваше право. 😃 Я даже спорить не буду. 😃
Граф
И я не буду.
Jen
Поначалу то-же так хотел, потом подумал, что ширина конструкции оси Z (140 mm у меня) будет очень близко к поверхности обработки, а это означает, что поверхности с болшими углами (примерно больше чем 45 градусов) будет невозможно обработать - будет мешать конструкция. Для меня это важно. Мне такая кострукция нравится, может придумаю что ни будь.
Думаю Вы не поняли.Нарисуйте схему с фрезой и креплением.
А как вы ось Y у себя регулировали? Я заметил там у вас направляющие запрессованы.
Да, направляющие Y запрессованы в стенки по глухой посадке. Они не регулируются.
Отверстия в стенках под направляющие обработаны на расточном станке попарно. Допуск на межцентровой размер расчитывается исходя из минимального зазора в паре направляющая - втулка скольжения таким образом, чтобы каретка рядом со стенкой не клинила. Точно выдержать габарит каретки Х при запрессовке невозможно. Вот почему регулируются у меня растояние между направляющими Х.
Отверстие под Проксон - 20 мм.
Бог с ним с весом.Вы по умолчанию принимаете нагрузку от инструмента =0! А это не фреза, а бормашина.
Я всегда и везде говорю одно и то же - конструкция станка подобная той, которую мы тут обсуждаем, эффективна для фрезерования алюминия фрезами диаметром до 3 мм с подачами до 100 мм/мин при заглублении до 2 мм. И не более! При этом я исхожу из того, что при этих режимах резания нагрузка на фрезу будет порядка 1…2 кг, ну, может быть 3 кг. Надавим больше - фреза сломается 😃
Думаю Вы не поняли.Нарисуйте схему с фрезой и креплением.
Это что-то похоже на это?
2 Граф
Спасибо.
Это что-то похоже на это?
Да.
И портал усилен,и направляющие неплохо стоят и неплохие.
Может поводок сзади и зря,но конструкция замкнутая,жесткая и пыль не попадет.
Мне понравилось. Фрезерок серьезный можно повесить.
Кто это сотворил?
Если стараться можно только глючки найти.
Если стараться можно только глючки найти.
Зачем их искать? Они сами в глаза лезут…
Малая база по Х и жидкое крепление перемычкми портала на боковины… Тем паче не встык, то есть рассчет только на Аллаха, а не на растяжение болтов…
Это все при таком относительно большом ходе Z…
ИМХО- инструмент при 3 кг нагрузки вбок будет уводить до 0.5 мм навскидку.
Кто это сотворил?
Незнаю, я как-то в интнрнете нашел.
Я вот прикинул, как будет установлен шпиндель. На левом рисунке он установлен на выносном кронштейне (коричневого цвета), а на правом рисунке - прямо на основании оси Z, получается в первом случае угол обрабатываемой поверхности до 70 градусов, во втором токо 40.
Зачем их искать? Они сами в глаза лезут…
А в моем станке второй версии что в глаза лезет?
А в моем станке второй версии что в глаза лезет?
Тоже самое…
Очень мала база портала по Х. При такой высоте и нагрузке на инструмент вдоль этой оси портал будет выкручивать направляющие неподеццки…
Жескость портала по У тоже мало чем обеспечивается…
Jen
А я думаю что все не так плохо.
Если качественно изготовите,подусилите портальчик в плане боковых нагрузок,поймете что осьZ как я предлагаю принципиально лучше,то и с Графом потягаетесь.
Нагрузка к которой Вы примериваетесь-проксон с шеечкой 20мм это не нагрузка,а ветерок,так сказать бриз.Поэтому все будет нормально!
Более того, небольшие несоосности и кривости ваш друг, т.к. вызовут упругие деформации по силе превышающие нагрузку от инструмента и компенсируют люфты!!!
При попытке поставить более серьезный инструмент можно увеличить массу.
Для таких направляющих приемлемая конструкция.
Нагрузка к которой Вы примериваетесь-проксон с шеечкой 20мм это не нагрузка,а ветерок,так сказать бриз.Поэтому все будет нормально!
Даже умножение люфтов в подшипниках на 5-8 из-за больших рычагов??
т.к. вызовут упругие деформации по силе превышающие нагрузку от инструмента и компенсируют люфты!!!
подусилите портальчик в плане боковых нагрузок
😃 😃 😃
Даже умножение люфтов в подшипниках на 5-8 из-за больших рычагов??
Да, у меня получается рычаг на оси Z и -Y 1:5 т.е. всего 10. т.е. если люфт в направляющих будет 0,01 мм (это вообще нормально?) то система будет болтаться на 0,1 мм. Многовато, может помогут , как говорит AlexSpb, деформации.
Какую вообще можно ожидать точность от такой конструкции на длинне 200 мм если обрабатывать дерево или аллюминий неспеша фрезой 3 мм диаметра?
будет выкручивать направляющие неподеццки…
там нагрузка на фрезу ожидается до 3 кг, а направляющие по Х - 30 мм в диаметре.
To Jen
По поводу рамы. Каретка Х у вас - замкнутая рамка. Поэтому направляющие Х лучше сделать регулируемые в пределах 0,1…0,15 мм. Ни в коем случае не настаиваю, но я бы сделал так
Швеллер - стандартный 50х80х50х5 алюминиевый (можно стальной). Регулировка напрпляющих - в пределах дорусков крепежных отверстий брусков. Потом после сборки и регулировки можно заштифтовать.
Основную жесткость раме можно придать плитой-рабочим столом или закрепить швеллеры на отдельном мощном и жестком столе.
To Jen
Все вышесказанное мной имеет отношение именно к конструкции на Вашем рисунке.Из листового дюраля.
Вновьпредложенная Графом конструкция- отдельный разговор, т. к. в разы слабее и менее технологична.
To Jen
Вновьпредложенная Графом конструкция- отдельный разговор, т. к. в разы слабее и менее технологична.
Общая жесткость станка определяется жесткостью направляющих и больше ничем. Жесткость остальных элементов конструкции должна быть адекватна этой жесткости. Я считаю, что жесткость швеллера адекватна жесткости направляющих. О каких разах вы говорите?
Про технологичность.
Станок самодельный. Швеллер покупвется на рынке, бруски выпиливаются дома ножовкой, все сверлится на обычном сверлильном станке, калиброванные отверстия под направляющие развертываются обычной слесарной разверткой тоже дома, направляющие (штоки) покупные. Для изготовления подобной рамы вообще никакой завд не нужен!
Мне кажется, что это намного дешевле, чем фрезеровать пластины и растачивать отверстия под направляющие попарно на расточном станке с жесткими допусками на заводе за реальные деньги.
Граф
Общая жесткость станка определяется жесткостью направляющих и больше ничем.
И СОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ И ЖЕСТКОСТЬЮ СОЕДИНЕНИЯ!!!
Заделка направляющих в этом проекте конструктивно и технологически удачная,гораздо лучше предложенной Вами.
Станок самодельный. Швеллер покупвется на рынке, бруски выпиливаются дома ножовкой, все сверлится на обычном сверлильном станке, калиброванные отверстия под направляющие развертываются обычной слесарной разверткой тоже дома, направляющие (штоки) покупные. Для изготовления подобной рамы вообще никакой завд не нужен!
Ф направяющих 30мм и не в каждом гараже есть сверлильный станок,сверло и развертка Ф30.
Заведомо лучше сделать на заводе.
To Jen
Поэтому направляющие Х лучше сделать регулируемые в пределах 0,1…0,15 мм.
Я так понимаю, что все отверстия в швеллере и в брусках должны быть расположены с такими-же допусками. Можна такое сделать на обычном сверлильном станке?
Мне кажется, что это намного дешевле, чем фрезеровать пластины и растачивать отверстия под направляющие попарно на расточном станке с жесткими допусками
Я думаю там в пластинах вообще жестких допусков ненужно, если делать отверстия попарно - главное что-бы отверстия под направляющие были строго на одинаковом расстоянии друг от друга. Диаметр под них то-же может быть ± - они потом винтами фиксируются. Или я чего-то непонял?