1

Тема: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Добрый вечер, друзья!
Собираю второй станок. Первый был из *овна и палок, пилил дерево и пластик.  Хочу станок посерьезнее. Чтобы фрезеровать дюраль. Ну и, чтобы потом не копить на 3й станок, хочу попробовать заложить в него возможность фрезеровки стали.
Сначала я соблазнился на готовые модули линейного перемещения с алиэкспресс, вот такие  https://aliexpress.ru/item/400103928770 … 4aa6u2GN8n

Но быстро понял, что получится хлипко. Моделирование в Solidworks дало прогиб в 5-10 соток при нагрузке в 100 кг.

В общем, думал я, прикидывал и решил, дабы потом не мучиться с косяками и не жалеть потраченных денег, сделать  конструкцию станка сварной, из стального профиля.

Последней каплей было то, обстоятельство, что я поинтересовался ценами на комплектующие, входящие в состав указанного мной модуля линейного перемещения. Все, что в нем есть, можно купить примерно за 11 тысяч. Доплачивать за профиль (источник хлипкости), крышку к нему и кронштейн крепления двигателя еще 15 тысяч не хочется.



Нашел в каталоге конторы в своем городе неплохие профиля из стали 09Г2С  - 100х100 мм и 200х40 мм с толщиной стенки 7 мм.



Прикинул станину



https://skr.sh/i/270722/GsN2GJm0.jpg?download=1&name=%D0%A1%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%88%D0%BE%D1%82%2027-07-2022%2020:10:32.jpg





Промоделировал. При нагрузке в 1000N прогибы в 0.5-1 сотку.



Я понимаю, что при моделировании всего станка деформации добавятся, а при воплощении его в жизнь по закону подлости будут еще больше.

Но все же - первые результаты - это нормально? пойдет чтобы фрезеровать дюраль, ну и сталь по возможности?  Просто чтоб понять, на правильном пути я или нет.



Следующий вопрос по поводу рельс. Я видел в сети много фото, согласно которым для монтажа рельс к профилю сначала приваривается полоса, а потом на ней же фрезеруется площадка под рельс. В этом есть какой-то сакральный смысл? Нельзя ли просто отфрезеровать профиль на глубину 1 мм к примеру? При толщине моего профиля в 7 мм, думаю жесткости это много не отнимет.



Еще один вопрос - из каких примерно нагрузок мне исходить при моделировании деформаций? Я не прошу точных расчетов, но может кто-то навскидку помнит, к примеру - дюраль, фреза 5 мм, съем 1 мм, усилие резания столько то килограмм.



Я беру за основу 100 кг, но даже не знаю много это или мало?.



Тот профиль, что я выбрал, конечно хорош, но вся станина (кстати, ее размеры 700х600 мм) весит 90 кг. Многовато...   Да... рабочее поле хочу около 400х400.



Посоветуйте. Может есть кто, собиравший станок на основе сварной рамы?

2 (изменено: , 2022-07-27 21:42:24)

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

пойдет чтобы фрезеровать дюраль, ну и сталь по возможности?  Просто чтоб понять, на правильном пути я или нет.

Ну скажем для фрезеровки металла, сверхмощный станок не требуется, т.к. скорость резки будет низкой, и глубина за проход будет очень маленькой чтобы "загнуть" раму станка, в большинстве случаев на обработку дерева требуется большая нагрузка на станок, чем при работе с металлом...

NanoByte сказал:

Нельзя ли просто отфрезеровать профиль на глубину 1 мм к примеру?

Можно, если Вы найдете того кто Вам его отфрезерует, помнится я искал в Мурманске чтобы отфрезеровать, нашел на судоверфи, но мне там сказали что не возьмуться, т.к. у них минимальный заказ это 50000 рэ. а на фрезеровку 2-х труб сказали 10000, но отказались, не хотели они за червонец работать, поэтому пришлось импровизировать, и прокладывать фальгу...

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

3 (изменено: ygordom, 2022-07-27 21:49:07)

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

съем 1 мм, усилие резания столько то килограмм.

Для раскроя алюминия применяются однозаходные фрезы диаметром 3.175 и 6 мм. Режим фрезеровки выбирается следующий:Частота вращения шпинделя: 15000…18000 об/мин;Скорость подачи: 720…1200 мм/мин;Глубина за один проход: 0,2 — 0,5 мм.

Если на 1 мм. воткнете, то фрезы будут ломаться, а если уменьшить скорость, то будут гореть, фрезеровка металла это долгий и нудный процесс, люди и на фанерном станке алюмишку фрезеруют по 0,2мм, за проход.... запас жесткости это конечно хорошо, но думаю стоит зациклить внимание на дорогой электроники и механических узлов, что бы практически исключить люфты!!!

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

4

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

ygordom сказал:

т.к. скорость резки будет низкой, и глубина за проход будет очень маленькой

Ну а как-нибудь выразить это в цифрах? Я на одном форуме задал вопрос про готовые линейные модули (ссылку на али я приводил выше) мне покрутили пальцем у виска, сказав, что даже дюраль на таком модуле обрабатывать нельзя.
К примеру, обычная сталь, черновая обработка (а значит хочется побыстрее), фреза 5 мм, съем 1 мм. Примерно, какое будет усилие резания? Ну и скорость подачи....

5 (изменено: ygordom, 2022-07-27 21:52:13)

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

что даже дюраль на таком модуле обрабатывать нельзя.

Правильно сказали, линейный модуль на призменных рельсах надо искать, или самому делать. (то что на Вашем фото выше)

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

6

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Ага... спасибо за цифры. Но это, скажем так, руководство к испльзованию готового станка, а я свой пока разрабатываю. При тех режимах, что вы указали, каково примерно будет усилие резание. Мне же нужно не просто посчитать оптимальные режимы фрезерования, но и понять, насколько мой станок деформируется при таких нагрузках.

7

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Позвоните мне на вайбер ватсап или телеграм, быстрее объясню, номер в личке....

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

8

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

ygordom сказал:

Правильно сказали, линейный модуль на призменных рельсах надо искать, или самому делать. (то что на Вашем фото выше)

Секунду.... так на моем фото те же хивиновские рельсы, что и на модуле с алиэкспресса.
Только на модуле рельса сидит на алюминиевом профиле. А я хочу на  стальной ее прикрутить.

9

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Секунду.... так на моем фото те же хивиновские рельсы, что и на модуле с алиэкспресса.

Что то мне подсказывает что там только 2 подшипника, они обычно по 1 подшипнику на рельсу ставят в целях экономии, я как-то сталкивался с таким модулем, человек на алике заказывал,,,,,,

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

10

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Следующий шаг. Что скажете?
https://skr.sh/i/140822/olPP3p7T.jpg?download=1&name=%D0%A1%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%88%D0%BE%D1%82%2014-08-2022%2014:11:30.jpg

11

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Следующий шаг. Что скажете?

https://777russia.ru/forum/uploads/images/2022/08/baa6d5251a1c0559f5c406c6c7684db5.jpg
Расстояние меж подшипниками делайте....

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

12

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

ygordom сказал:

Расстояние меж подшипниками делайте....

Учту. Ну а по самой раме? А то мне тут на другом форуме говорят, что это все шлак и  я винтики закрутить не смогу.   Да, хочу обратить внимание - поверхность под рельсы, естественно будет обработана после отжига.

13 (изменено: ygordom, 2022-08-14 19:14:06)

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Учту. Ну а по самой раме?

https://777russia.ru/forum/uploads/images/2022/08/c1929d18c1f4e3e3e7848cc9e13328a9.jpg
https://777russia.ru/forum/uploads/images/2022/08/9f1612818c6f415bfe20556a8fa88936.jpg
https://777russia.ru/forum/uploads/images/2022/08/1f0f80163085210312504fd47bd226c9.jpg
У меня расстояние меж подшипниками почти 1,5 подшипника...

NanoByte сказал:

что это все шлак и  я винтики закрутить не смогу

если смотреть по Вашему проекту, то да, возможно не сможете, т.к. крепежные отверстия в подшипнике как раз на ребро приходятся....

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

14

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

ygordom сказал:

т.к. крепежные отверстия в подшипнике как раз на ребро приходятся....

Вы имеете в виду под ребром вертикальную стенку? Нет, это не так. Там места хватает.

15

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Вы имеете в виду под ребром вертикальную стенку? Нет, это не так. Там места хватает.

Значит закрутите...))))

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

16

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

По поводу расстояния между подшипниками - у вас и портал побольше. У меня поменьше. Просто я подшипники взял избыточно мощнее.

17

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

У меня поменьше

Возможно и будет устойчивый, тут я даже и сказать не могу ничего....)))

База моделей для ЧПУ станка более 6000 моделей STL:
https://sz51.ru
Качайте новые модели .....

18

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

ygordom сказал:

Расстояние меж подшипниками делайте..

правильно вам советуют расстояние между подшипниками от крайних точек сантиметров 20 это минимум. жесткость выше и равномернее нагрузка на подшипники.

19

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:
ygordom сказал:

Расстояние меж подшипниками делайте....

Учту. Ну а по самой раме? А то мне тут на другом форуме говорят, что это все шлак и  я винтики закрутить не смогу.   Да, хочу обратить внимание - поверхность под рельсы, естественно будет обработана после отжига.

На  другом форуме вам сказали, про минимальную толщину металла в 6мм, для нарезания резьбы.

Ось Z со шпинделем в проект дорисуйте, тогда и увидите на сколько можно раздвинуть каретки

20

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Скажите, при длине ШВП около 600-650 мм  какую ее толщину лучше взять? 16 мм, 20 мм?   По нагрузке, исходя из момента двигателя и шага ШВП 10 мм получается что осевая будет около 170 кгс, но, как я понял,  проблема не столько в нагрузке, как таковой, а в провисании длинной ШВП.

21

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Скажите, при длине ШВП около 600-650 мм  какую ее толщину лучше взять? 16 мм, 20 мм?   По нагрузке, исходя из момента двигателя и шага ШВП 10 мм получается что осевая будет около 170 кгс, но, как я понял,  проблема не столько в нагрузке, как таковой, а в провисании длинной ШВП.

У вас же по краям будут опорные подшипники, между ними гайка.
400мм особо не провиснут, так что можно и 16ю ставить

22

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Ghost-51 сказал:
NanoByte сказал:

Скажите, при длине ШВП около 600-650 мм  какую ее толщину лучше взять? 16 мм, 20 мм?   По нагрузке, исходя из момента двигателя и шага ШВП 10 мм получается что осевая будет около 170 кгс, но, как я понял,  проблема не столько в нагрузке, как таковой, а в провисании длинной ШВП.

У вас же по краям будут опорные подшипники, между ними гайка.
400мм особо не провиснут, так что можно и 16ю ставить

Сдвоенную  безлюфтовую гайку  имеет смысл ставить или это блажь?

23

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:
Ghost-51 сказал:
NanoByte сказал:

Скажите, при длине ШВП около 600-650 мм  какую ее толщину лучше взять? 16 мм, 20 мм?   По нагрузке, исходя из момента двигателя и шага ШВП 10 мм получается что осевая будет около 170 кгс, но, как я понял,  проблема не столько в нагрузке, как таковой, а в провисании длинной ШВП.

У вас же по краям будут опорные подшипники, между ними гайка.
400мм особо не провиснут, так что можно и 16ю ставить

Сдвоенную  безлюфтовую гайку  имеет смысл ставить или это блажь?

Это на ваше усмотрение, если длина позволяет, то почему бы и нет

24

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

Ghost-51 сказал:
NanoByte сказал:
Ghost-51 сказал:

У вас же по краям будут опорные подшипники, между ними гайка.
400мм особо не провиснут, так что можно и 16ю ставить

Сдвоенную  безлюфтовую гайку  имеет смысл ставить или это блажь?

Это на ваше усмотрение, если длина позволяет, то почему бы и нет

Хм... посмотрел на предмет ШВП с безлютовыми гайками - странная штука.  Вплоть до 20 мм ШВП они все с шагом 5 мм. А мне, учитывая большое поле с одной стороны и потребности в усилии подачи с другой стороны оптимально было бы 10 мм.

Безлюфтовая ШВП с шагом 10 мм - это только типоразмер 2510.   Да, дороже, но готов раскошелиться, по габаритам проходит. Все хорошо. Но беспокоят возможные минусы этого решения. По идее, у такой ШВП больше момент инерции. Существенен ли это минус, как думаете? Движки планирую ставить NEMA23 c моментом 3 Нм.

25

Re: Проектирую станок из стального профиля. Был бы рад советам.

NanoByte сказал:

Движки планирую ставить NEMA23 c моментом 3 Нм.

Что собрались обрабатывать?
Если металл, то вряд ли вы будете гонять на больших скоростях
Дерево - тогда оно того не стоит