Перейти к содержанию
Cross

Расчет достаточной жесткости станины и других компонентов станка под конкретные обрабатываемые материалы.

Рекомендуемые сообщения

Доброго дня! Хочу собрать фрезерный станок. Опыт есть только в модернизации совковых станков, из чугунины. По этому очень нужен ваш совет!

 

1) Основная задача: обработка древесины, фанеры, МДФ, пластиков.

2) Предполагаемый форм-фактор: 5 осей (голова-голова), портального типа.

3) Предполагаемое рабочее поле X1000, Y1000, Z400. Все это пока примерные прикидки.

 

Однако хотелось бы обрабатывать и мягкие металлы, например Д16Т

 

Как подобрать компоненты таким образом, что бы их характеристики находились на достаточном уровне, для обеспечения уверенной работы по конкретным материалам? Я могу расчитать конструкцию на прочность в солиде, но не знаю какие усилия действуют на фрезу во время резания. Например, концевая Ф4, рабочая подача - 1000, обороты 10к, глубина за проход 4 мм. Это я по дюрали работаю на чугунине сейчас.

 

ВОПРОСЫ:

 

Обрабатываемый материал:

a) Фанера, МДФ, пластики.

b) Мягкие металлы

Т.е. что выбрать для дюрали, а что только для дерева?

 

Шпиндель:

a) Мощность (скорее всего моторшпиндель мадэ ин чина)?

b) Тип охлаждения?

 

Привод:

a) Шаговый двигатель, модель? (Минусы шаговиков мне известны. Интересно какую максимальную скорость они могут выдать например на рейке и на швп с шагом 10, пока не уйдут в резонанс или момент не упадет?)

 

b) Серво, мощность?

 

Направляющие:

a) Цилиндрический рельс (размер)?

b) Профильный рельс (размер)?

 

Тип передачи:

a) ШВП (размер, шаг)?

b) Шестерня - рейка (размер)?

 

Материал станины:

а) Сварная, профильная труба 80/80, стенка 5.

b) Литая из полимер-гранита, либо с добавлением карбоновой фибры.

c) сварная из профильной трубы, залитая внутри полимер-гранитом.

d) Из дюралевых или стальных плит.

 

P.S. Ось Z планируется с противовесом. Оси А и В планируются либо на ремнях (для дерева) либо на волновом редукторе (дюраль)

 

ПОЯСНЮ: ИЛИ-ИЛИ. Я понимаю, что станок по мягким металлам будет резать и древесину, но стоить будет как минимум на порядок дороже. Хочу знать во сколько встанет обработка дюрали, если это догого для меня, то откажусь от этой идеи и буду довольствоваться деревяхой. У меня для стали и дюрали чугунина есть, но там рабочее поле 200/300, мало... Вот, конечно же хотелось бы собрать максимольно дешево, если делать с большим запасом, это повлечет за собой траты. Ниже фото предполагаемых портальных схем (рельсы внизу, рельсы вверху.

post-109016-058929300_1533719379_thumb.jpg

post-109016-036596400_1533719389_thumb.png

Изменено пользователем Cross

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Может модернизировать 6р83 на рельсы его и повесить ему на хобот вфг. Хобот как раз около метра можно выдвинуть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ришат116, Можно, но не нужно. Быстрые подачи убьют направляющие.

 

Cross, усилие фрезеровки можно по обычной методике посчитать, по книжкам. Возьмите хороший пластик, типа капролона, его прочность известна. И посчитайте усилия для фрезеровки его.

По жесткости - можно прикидывать так, что на максимальных режимах отклонение фрезы не должно превышать какого-то процента от подачи на зуб. Попробуйте взять 10%, посчитаете в солиде или Ансисе, можно будет слегка расстроиться, и или делать так, или слегка урезать хотелки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Может модернизировать 6р83

Как показывает моя практика, модернизация старого станка бывает более трудоемка, чем постройка с нуля. Я бы больше не хотел с этим связываться. Мне мне нужен станок под конкретные задачи. Обязательно 5 координатный, без вариантов и обязательно по схеме "голова-голова". Для работы по дереву и пластикам. Занимаюсь вакуум-формовкой. Я хочу кинуть на стол прямоугольник склееный из плит из мдф размером 400/300/300, нажать кнопку и пойти пить пиво. Потому, что я задолбался на чугунной, тихоходной трехкоординатке с маленьким полем фрезеровать каждый слой отдельно , а потом склеивать. Нужен быстрый станок по дереву и пластикам... Точность - 0,1 достаточна для моих целей. Но я типа так удочку закидываю, авось раскошелюсь на что-то по мягким металлам...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Cross, усилие фрезеровки можно по обычной методике посчитать, по книжкам.

Я бы с радостью, был бы очень признателен, если бы вы подсказали по каким именно книжкам? Например одна каретка профильного рельса 15 размера, рассчитана на 11380 N динамической нагрузки. Хватит ли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Предполагаемое рабочее поле X1000, Y1000, Z400.

При таких ходах по осям не направляющие будут ограничивать, а жесткость рамы в первую очередь, особенно такой компоновки, как на первом фото.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Однако хотелось бы обрабатывать и мягкие металлы, например Д16Т

Точность - 0,1 достаточна для моих целей

Что то мне подсказывает что под такие "хотелки" и с полем 1000х1000х400 станок должен весить тонн 20-30

хотя может и ошибаюсь......

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Точность 0,1 это я по дереву указал. Я вот думаю. У меня есть сейчас чугунный фрезер на ластохвостах. Он жесткий априори. В литературе, которую посоветовал rv3dmg , вскользь упоминается, что для определения сил, которые действуют на элементы станка во время резания используется динамометр. Может смастерить какую-то оправку, кондуктор или приспособление, которое бы показывало реальную силу действующую на заготовку?. Например. взять хотя бы цилиндрические рельсы. Рельс крепим к столу, а к кареткам крепим тиски с заготовкой. Динамометр крепится к столу и к тискам с заготовкой.

post-109016-015701300_1533977677_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Динамометр крепится к столу и к тискам с заготовкой

Сомнительно, что из таких измерений удастся получить достоверный результат, так как подвижное закрепление сильно изменит всю картину резания, лучше тензометры использовать, а проще ориентироваться на справочные данные производителя инструмента, фрез.

Жесткость станка не только сами направляющие, но и вся станина и её жесткость и способность поглощать вибрации и не иметь резонансов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

тензометры использовать

Я думал об этом, но куда его установить этот тензодатчик?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

При таких требованиях к точности, габаритам и гибкости не лучше ли будет обратить внимание на б/у промышленный робот манипулятор?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Точность 0,1 это я по дереву указал. Я вот думаю. У меня есть сейчас чугунный фрезер на ластохвостах. Он жесткий априори. В литературе, которую посоветовал rv3dmg , вскользь упоминается, что для определения сил, которые действуют на элементы станка во время резания используется динамометр. Может смастерить какую-то оправку, кондуктор или приспособление, которое бы показывало реальную силу действующую на заготовку?. Например. взять хотя бы цилиндрические рельсы. Рельс крепим к столу, а к кареткам крепим тиски с заготовкой. Динамометр крепится к столу и к тискам с заготовкой.

Такие испытания мало что дадут. При фрезеровке есть масса неизвестных как динамические нагрузки, их знакопеременность, сочетание резонанса всех узлов, вибрации, и все это в зависимости от расположения нагрузки и прочее.

Это как в строительных расчетах по 1-му и 2-му предельному состоянию (что справедливо и к механике станков), где зачастую результат по 1-му предельному состоянию (предел при котором конструкция разрушается) радужный, а вот 2-му (когда конструкция не разрушается, но теряет свои функциональные параметры) картина сильно огорчает. Если сюда приплюсовать динамику и устойчивость, то результат совсем становится плачевным.

Такие задачи не под силу обычному инженеру с высшим образованием. Это удел каких нибудь ботанов из НИИ машиностроения которые годами изучают такие специфические задачи и то так сказать- "приближенно к реальности"

Короче, попросту говоря идея расчета вполне себе такая...можно сказать утопична.

Мой совет полагайтесь на позвоночник и кошелек. Оно само покажет когда уже жесткости "достаточно".

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.