Перейти к содержанию
ks_krasnodar

Буду ставить ЧПУ на китайца BF20L-Vario

Рекомендуемые сообщения

Доброго времени суток!

Уже год работаю на BF20L Vario. За это время станочек оброс оснасткой, появилось желание делать с его помощью более сложные и красивые вещи для хобийных дел, которые ручное управление превращает в подвиг. Решил оснастить его ЧПУ.

 

На нашем форуме есть несколько веток вроде бы про это, но к сожалению, до логического конца ни одна не доведена. Описание процесса установки чпу либо прекращается на ранней стадии, либо авторы показывают уже готовый рабочий экземпляр без выкладывания ворклога. Поэтому начинающему трудно приходится.

 

Попытаюсь вновь поднять эту тему, буду задавать уважаемым гуру глупые вопросы.

На мой дилетантский взгляд вопрос выбора ШД считаю основным, потому что их размеры и моменты потянут за собой способ присоединения к станку - ременную передачу, либо напрямую через муфты. Здесь проходила информация, что у BF20 моменты на Z - 4,4 ;X -2,75 ;Y - 2,75.

Я правильно понимаю, что выбор будет стоять между NEMA 23 (st 57-76 1,5 нm редуктор 1:2 по X Y и 1:3 по Z)и NEMA 34(4,5 н м присоединение напрямую через муфты - не порвут ли они станок в случае ЧП?). Интересно будет узнать у уважаемых форумчан, у кого с какими моментами двигатели стоят и как это на работу станка влияет.

 

Обрабатывать собираюсь алюминий, латунь, сталь совсем по чуть-чуть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ks_krasnodar, момента самого по себе обычно недостаточно, чтобы серьезный вред станку причинить. как правило наибольший ущерб бывает, когда на быстрой подаче подвижный элемент доезжает до конца направляющих.. ну и по инерции портит ШВП, или подшипниковую опору.

а момент надо выбирать исходя из максимального усилия фрезерования, +процентов 50 - на разные неучтенные дела типа трения направляющих и т.д. ну и учесть падение момента у ШД на оборотах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Продолжаю разбираться с шаговиками, вы имеете в виду вот эти зависимости момента от скорости вращения? Тут оговорка, что это приведено для полного шага. Но я так понял все ставят микрошаг - там какая зависимость? Еще большее уменьшение момента при увеличении числа оборотов?

 

post-58863-088586000 1367134163_thumb.jpg

post-58863-017835000 1367134170_thumb.jpg

 

Думаю сейчас вспомнить университетский курс и провести расчеты режимов резания отталкиваясь от паспортных данных станка, определить усилия, потери на трение в кинематике, посчитать максимальные подачи и от них уже перейти через передаточное отношение ходового винта к частоте вращения вала ШД. Попытаюсь также учесть момент инерции стола и шпинделя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да сделайте проще-прицепите на маховик подачи палку длиной полметра , вешайте на неё разные грузы и считайте момент. Формула для более-менее точного (+-10%) расчёта сил резания в длину 3 строки в книжке и требует предварительного расчёта поведения материала :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

графики такие обычно приводятся для полного шага... особого значения не имеет, полный шаг, полушаг или микрошаг там. индуктивность обмоток никуда не делась, их надо перемагничивать и тратить на это дело энергию. которая идет в результате на не вращение ротора. отсюда - и падение момента.

в резултате получается, что для стандартного ШД с шагом 1.8 градуса (200 шагов на оборот) при частоте импульсов в 1000 гц - имеем 5 оборотов в секунду, или 300 в минуту, и падение момента процентов 15-20, а при частоте импульсов в 3500гц (1000 оборотов) уже в два раза падение. плюс возможность резонанса и т.д.

 

Лучше поставить сервомоторчики!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

С помощью ручных электронных весов измерил моменты страгивания и хода стола с установленными поворотными тисками весом 16 кг.

post-58863-009490700 1367273628_thumb.jpg

X, Y

M страг = Fстр *Rмахов = 0,5 кг *9,8 *0,05 = 0,25 Н/м

М движ = Fдвиж *Rмахов = 0,35 кг *9,8 *0,05 = 0,17 Н/м

Ось Z

Мстраг подъем = Fстр *Rмахов = 4 кг * 9,8 *0,0625 =2,45 Н/м

М подъема = Fдвиж *Rмахов=3,5 * 9,8 *0,0625 =2,14 Н/м

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Вот это подход, уважаю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ставьте 86 движки! 57 маловато для уверенной работы, могу продемонстрировать на своём тренировочном! у меня 57*110

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

mechanic25, Если он поставит 86 движки, то при включении станок будет крутиться вокруг них, а если 2 поставить то его инерцией разорвет :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ks_krasnodar, Вы бы вначале ШВП поставили и со скоростью определились.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, ещё скажите что в космос улетит!

 

у меня стоит швп и не чего не разрывает! а скажем еле ползает!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

На первом этапе модернизации думаю пока обойтись штатными винтами.

 

Так вот я собственно и пытаюсь разобраться КАКИЕ движки ставить на этот станок для того чтобы на нем можно было делать то, что написано в паспорте – торцевое фрезерование макс Ф 63 мм, фрезерование пальцевой фрезой макс Ф16 мм.

Можно конечно сразу сервы и ШВП заказать, но это уже будет совсем другой уровень расходов. Хочется сначала все же просчитать какие моменты нужны по осям для работы с инструментами вышеуказанных размеров.

 

В общем пошуршал по справочникам, самую большую нагрузку с учетом хлипкости станка выбрал – фрезерование плоскости торцевой фрезой Ф63, 5 твердосплавных зубов

t – 1 мм

Материал СТ10

S – 0,15 мм/зуб,

Рекомендуемая скорость резания получилась 59,5 м/мин.

Частота вращения шпинделя – 303 об/мин,

Минутная подача – 227,25 мм/мин

Мощность резания получилась – 0,641 кВт

Мощность двигателя станка – 800 Вт, с учетом КПД 0,8 должно хватить.

Окружная сила через формулу мощности резания получилась - 66,28 Н, Горизонтальная сила, давящая на ходовой винт - 80,3 Н.

 

Теперь по моментам X и Y.

 

Сила трения в направляющих и ходовом винте стола, нагруженного поворотными тисками исходя из соотношений винтовой передачи получилась P осев = M/ (D винт x 0,2) = 78 Н.

Сумма этих двух сил (80,3+78) дает значение момента на ходовом винте при обработке торцевой фрезой Ф63 мм.

 

M= 0,2 x 158,3 x 0,016=0,51 Н/м Получается, что 57 мотор легко сдвинет стол даже без редуктора?

 

post-58863-088111000 1367331190_thumb.jpg

 

 

Теперь подача

227 мм/мин = 113,5 оборотов ходового винта с шагом 2 мм в минуту

Если 200 шагов ШД - это один оборот вала, то в минуту он должен делать 113 x 200 = 22600 шагов или 376 шагов в секнду. На графике зависимости крутящего момента от скорости вращения вала ШД момент в этой точке – около 1,4 Н/м. Запас есть солидный.

 

Ну а максимальная скорость холостого перемещения стола с тисками получится примерно при 8000 шагов в секунду – 40 оборотов/сек при прямом подключении ШД к ходовому винту.

 

OPTIMUM у себя дает моменты по X,Y – 2,75, т.е редукцию применяет еще специально для поднятия момента…. может они более жесткие режимы резания применяют или у меня ошибка в расчетах, я последний раз это в институте делал…. Какие будут мнения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

mechanic25, очень интересно, поделитесь вашим опытом если станок сопоставимый, какие у вас режимы резания и скорости перемещения, двигатели и редукторы. Мне бы это очень помогло разобраться.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В немецком ките для очушивания BF20 в упаковочном листе стоят движки 2.2 Nm на все оси….. редукция X,Y – 1,25, на Z – 1:2. У меня замеры по Z показывают момент страгивания головы на подъем 2,5 Nm, тут я с ними согласен. Но вопрос какие брать двиги это к сожалению не решает пока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

 

Добрался до оси Z.

 

Теоретический вес головы вместе с двигателем и цанговым патроном примерно 34 кг.

Максимальный диаметр сверления по стали по паспорту Ф20 мм. При этом при минимальной подаче 0,06 мм/об осевая сила получается 250 кг - 2450Н, мощность резания 0,71 кВт.

По мощности это предел электродвигателя. Вес головы при сверлении будет помогать и его можно отнять от осевой силы. Останется 216 кг - 2116 Н.

М= 0,2 х 2116 х 0,016=6,7 н/м.

Если сверлить алюминий, то будет полегче, за минусом головы освевая сила будет 100 кг и М=3,14 н/м. Но все равно о жесткости говорить при таких усилиях на колонну нечего...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Так Вы и не сверлите :) Фрезеруйте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну вроде с моментами по X,Y более менее появилась ясность.

Попробую уточнить скорости подач при обработке стали, латуни и алюминия. Режимы взял с сайта у ET. Фрезы концевые Ф16мм тоже их.

 

Стали общего назначения

V =80 м/мин S=0,08 мм/зуб Sм=764 мм/мин при n=1592 об/мин. Sм =764 мм/мин.

 

Латунь

V =120 м/мин S=0,1 мм/зуб Sм=955 мм/мин при n=2388об/мин. Фреза четырехперая.

 

Алюминий

V =150м/мин S=0,15 мм/зуб Sм=900мм/мин при n=3000 об/мин. Фреза двухперая.

 

Получается, что больше 1000 мм/ мин скорость перемещения стола при обработке не требуется.

Теперь посмотрим какую скорость может дать ШД 1,5 нм при редукции 1:2. Выше я определил теоретически момент на обработку и преодоление сил трения - 0,5 нм, увеличу его в 1,5 раза на всякий случай до 0,76 нм. Тогда по графику двигателя он с учетом редукции получится 0,38 нм. Этому соответствует около 7000 шагов в секунду или 35 об/сек вала ШД. Через редуктор 1:2 на ходовой винт попадет 17 об/сек. Скорость при шаге винта 2 мм/об составит 2100 мм/мин.

 

Ну вроде с моментами по X,Y более менее появилась ясность.

Попробую уточнить скорости подач при обработке стали, латуни и алюминия. Режимы взял с сайта у ET. Фрезы концевые Ф16мм тоже их.

 

Стали общего назначения

V =80 м/мин S=0,08 мм/зуб Sм=764 мм/мин при n=1592 об/мин. Sм =764 мм/мин.

 

Латунь

V =120 м/мин S=0,1 мм/зуб Sм=955 мм/мин при n=2388об/мин. Фреза четырехперая.

 

Алюминий

V =150м/мин S=0,15 мм/зуб Sм=900мм/мин при n=3000 об/мин. Фреза двухперая.

 

Получается, что больше 1000 мм/ мин скорость перемещения стола при обработке не требуется.

Теперь посмотрим какую скорость может дать ШД 1,5 нм при редукции 1:2. Выше я определил теоретически момент на обработку и преодоление сил трения - 0,5 нм, увеличу его в 1,5 раза на всякий случай до 0,76 нм. Тогда по графику двигателя он с учетом редукции получится 0,38 нм. Этому соответствует около 7000 шагов в секунду или 35 об/сек вала ШД. Через редуктор 1:2 на ходовой винт попадет 17 об/сек. Скорость при шаге винта 2 мм/об составит 2100 мм/мин.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

:good: только не будет он ехать 2100! вернее будет но т.к ему нужен плавный разгон и торможение то на длине стола он толко и будет что разгонятся и сразу тормозить!

Изменено пользователем mechanic25

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

а швп помещается взамен штатных винтов? точность возрастет, уйдет люфт, да и мотору будет проще крутить - там кпд намного выше

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

mechanic25, Кстати, про разгон и торможение я и не подумал!!! :fool: А еще я не подумал, что если клинья поджать слишком сильно, то трение сожрет весь момент на ШД, а если поджать слабо, будет ездить быстро, но СПИД будет вихляться... так что запас по моменту это вещь весьма условная получается.... В общем сказывается полное мое отсутствие опыта в проектировании станков с ЧПУ :wacko:.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

aegis, на офф сайте Optimum написано, что на станок можно ставить КИТ и без ШВП, хотя ШВП и предлагается за отдельную плату. Зазоры в ходовом винте/гайке вроде полностью можно выбрать... + Mach вроде люфты может компенсировать.

 

 

http://www.optimum-machines.com/products/cnc-pc-controls-complete-and-adapter-kit/complete-and-add-on-kit-for-mi/index.html

 

Просто ездить будет медленне - 14 мм/сек вместо 25 мм/сек. Я так понял, прочитав фирменный мануал по установке ЧПУ, что станок уже подготовлен для этого. Детали просто достаются и крепятся болтами в штатные места. ШВП считаю - это сильное удорожание для хоббийного станка, собственно говоря, та точность, которая есть сейчас на ручном управлении, меня вполне устраивает. Станок используется для модельных дел, эксплуатируется в щадящем режиме, план на нем гнать не собираюсь :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ks_krasnodar, да делов основном не в скорости. мотору легче - раз, точность выше - два, ресурс выше - три, люфт - четыре. при точении направление действия вектора горизонтальных сил постоянно на определенных участках, поэтому люфт выберается легко. при фрезеровании программно выбрать его можно, но вот фрезе от этого легче не станет жить - любой люфт это увеличение/уменьшение подачи на зуб. вы же не сверловкой по координатам решили заняться

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

точность выше - два

Спорный вопрос при использовании китайских C7, а более точные на этот станок ставить по моему не целесообразно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

EugenySG, никто не мешает сделать карту коррекции винта. и самое главное - износ при эксплуатации практически никак не повлеяет на эту точность, что нельзя сказать про винт-гайку скольжения. на первое время может и хватить, дальше если более-менее регулярно работать и пытаться делать детали поточнее то я бы задумался про швп однозначно.

ну а по точности. швп с7 имеет погрешность не более 50мкм на длине 300мм. измерите равномерность шага родного винта? :crazy:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.