Сообщений в теме: 175

[pkasatkin]

Всем привет!

На форуме новичок, но небольшой опыт в создании станков есть. Собрал в свое время станок с полем метр на метр на ШВП, теперь вот созрел для постройки станка для раскроя листовых материалов. Поле планируется 2050х3050.

Задачи станка: раскрой листовых (фанера, мдф, оргстекло, композит, алюминий д16т) + 3D всяких пане и МДФ панелей.

Желательная скорость раскроя 4 м/мин, на финишном по 3D хотелось бы чтобы держал 7м/мин.

Точность позиционирования хотелось бы поймать 0.1мм, в идеале конечно же 0.05.

Станок делаю на рейках по X Y, по Z швп.

Направляющие HIWIN 20 по всем осям.

Собственно сейчас стоит вопрос добиться жесткости и точности сборки рамы. Начитался на форумах что станину из трубы при сварке гнет и необходимо последующее фрезерование всех частей дабы вывести все в ноль да и направляющие рельсы надо как-то спозиционировать. У меня к сожалению возможности такой нет, по-этому принято решение делать отдельно станину, выводить в ноль точки опоры и сверху жестко крепить раму станка из алюминиевого станочного профиля 60х120, на котором и будут сидеть рельсы.

Плюсы такого решения вижу в том, что крепление направляющих в профиль даст мне правильную геометрию, так как отклонения у профиля по сечению минимальны.

Для портала планирую использовать готовый портальный профиль для ЧПУ станков, оказывается у нас такой делают и даже есть в наличии =) Опять же плюс в том что уже готовы и выведены плоскости для посадки направляющих и рейки.

 

 

Для крепления портала планирую использовать отфрезерованные детали из Д16Т 20мм толщиной, все пазы для кареток и крепления портала также будут отфрезерованы на ЧПУ.

 

 

Портал постарался выстроить так, чтобы все компоненты включая шпиндель не выходили за каретки по X, для равномерной нагрузки.

 

 

Для оси Z планирую использовать как основу плиту Д16Т 30мм, в ней выбрать лишний материал чтобы посадить туда ШВП 1605 (или посоветуете 2005???), для кареток и направляющих тоже думаю отфрезеровать пазы на 2мм глубиной.

 

Шпиндель планирую использовать 2.2 кВт воздушного охлаждения китайский GMT.

 

Для начала хотелось бы получить пожелания/предложения/возрожения по самой конструкции, если что-то не так. Будет ли жестко или где-то огрехи?

А у меня основной вопрос по рейкам и двигателям…

1. По рейке думаю использовать 15х20, так как этот размер рекомендован для портала, посадочно там для него. Но какой выбрать модуль, шестерню и какую редукцию - для меня загадка. Просмотрел кучу тем, но найти чтобы грамотно все расжевали так и не смог, обычно все сваливается в обсуждение какую в принципе передачу выбрать и в итоге все начинают мифически вращать гайку швп.

 

2. Второй вопрос, связанный с первым - это движки. Какие выбрать?! Вес портала будет примерно 50 кг. То что сервы это хорошо - знаю, но 40тр за один комплект серва+драйвер, а мне их надо 3 (2 по Х и один по Y), в бюджет не влазит. Думаю ставить ШД и планетарный редуктор. Сейчас в наличии PL57HM76 18.6 кг.см, но подозреваю что это мало (хотя если через редуктор???).

 

Буду очень признателен если поможете рассчитать рейка-редуктор-двигатель!

А так вопрос действительно горит, пытаюсь закончить с рассчетами и вперед заказывать.

Раньше пользовался услугами Пуриков, в принципе остался доволен обслуживанием вопросов по драйверам, как-то драйвер погорел - починили по адекватным деньгам. Но на всех ветках где не читают все советуют  Leadshine - что скажете - действительно переходить на драйвера этой фирмы? Может посоветуете где брать ближе к Москве по адекватным деньгам (можно в ЛС дабы не рекламировать)?! 

Всем заранее спасибо за ответы!

[nklw]

  Так, вроде, все нормально, если бы не размеры...
  Какое сечение балки портала и толщина  стенки?

[3D-BiG]

Желательная скорость раскроя 4 м/мин, на финишном по 3D хотелось бы чтобы держал 7м/мин.

Для нормального станка на рейках это черепашьи скорости, ибо МДФ 12мм алмазной фрезой обычно кроят на подачах 12м/мин, ДСП - 6-8м/мин, а для 3D-обработки часто и 18м/мин применяют, если, конечно, станок позволяет нормальные ускорения... А с вашими параметрами станок будет аутсайдером...

 

Точность позиционирования хотелось бы поймать 0.1мм, в идеале конечно же 0.05.

А на каком расстоянии? В принципе ее указывают на расстояние 300мм, тогда - да, если ожидаете на все поле - это фантастика: дюралевый портал шириной 2 метра только при нагреве его на 5 градусов изменит свою длину 22.2*10**-6 * 5 *  2000 = 0.222мм , т.е. при изменении температуры в помещении на 5 градусов, что вполне допустимо, только по порталу  на нерабочем станке выскочим вдвое от ожидаемой вами погрешности, а по длине, ибо она еще в полтора больше, получим большую погрешность.

 

Для портала планирую использовать готовый портальный профиль для ЧПУ станков, оказывается у нас такой делают и даже есть в наличии =)

А как у этого профиля с прямизной и с жесткостью? В удовлетворительных пределах? Я бы уточнил...

 

Второй вопрос, связанный с первым - это движки. Какие выбрать?! Вес портала будет примерно 50 кг. То что сервы это хорошо - знаю, но 40тр за один комплект серва+драйвер, а мне их надо 3 (2 по Х и один по Y), в бюджет не влазит. Думаю ставить ШД и планетарный редуктор.

50кг на портал?!!!!  НЕ верю!!!! Или вы его делаете из бумаги, а шпиндель и двигатели - воздушные шарики?!!! Меньше 100кг порталов НЕ видел, обычно гораздо тяжелее (когда приходится ставить порталы на станки сразу привлекаю 5-6 человек)...

Обычно ставят ременный редуктор - для шаговиков более чем достаточно и проблем с люфтами не будет и в настройке системы проблем нет.  По редукторам и как их считать писал на форуме несколько раз, объясняя тем, кто для реечных станков хотел обойтись без редуктора, и почему в таком диапазоне коэффициентов редукции надо брать числа... Так что повторяться НЕ буду...

Кстати движков надо НЕ 3, а 4 - в расчете вы забыли про ось Z.

 

 

Сейчас в наличии PL57HM76 18.6 кг.см, но подозреваю что это мало (хотя если через редуктор???)

Этого до обидного мало - я сторонник даже не 86 движком, а 110-х... Последнее время - трехфазных....

[pkasatkin]

  Так, вроде, все нормально, если бы не размеры...
  Какое сечение балки портала и толщина  стенки?

Вот чертеж балки, площадь сечения 32.8 см кв, 1 м.п. весит 8.9 кг

[pkasatkin]

Для нормального станка на рейках это черепашьи скорости

Если в итоге получиться добиться большей скорости я только рад буду. Сейчас наблюдаю станок на сервоприводах не китай, на котором кроят на скорости 3м/мин, вот там мне кажется что-то не так... Так что пока звезд с неба на хватаю и стабильной работы при скорости 4-5 м/мин мне пока хватит для моих целей.

 

Про точность все правильно написали, это я не указал на каком расстоянии. Конечно на всем столе такой не добиться.

 

По порталу выше выложил разрез. Вообще там фирма сама использует этот профиль для построения своих станков на продажу, но пожалуй дополнительно запрошу сегодня дополнительно все характеристики.

 

По порталу признаю, что-то упустил. Имеем: 2.3 м.п. * 9кг м.п. профиля + 4 двигателя (PL86H113) * 3.5 кг + 12 кареток Hiwin * 0.3кг + 5.5 м.п. рельсы * 2.2 кг + шпиндель 5.5 кг = 56кг + рейка Y + швп Z + детали из дюраля.

 

Кстати движков надо НЕ 3, а 4 - в расчете вы забыли про ось Z.

Не забыл, просто Z будет без редуктора, а там я считал именно оси с редукцией.

 

По редукторам и как их считать писал на форуме несколько раз

Если вспомните в какой теме буду очень благодарен, так и не нашел.

 

Обычно ставят ременный редуктор - для шаговиков более чем достаточно и проблем с люфтами не будет

А с планетарными редукторами есть проблемы?

 

Этого до обидного мало - я сторонник даже не 86 движком, а 110-х

Ну те движки сейчас стоят как раз на станке с ШВП, винты крутят хорошо. Думал о возможности их использования, но похоже что действительно придется на 86 движки переходить.

[nklw]

Вот чертеж балки, площадь сечения 32.8 см кв, 1 м.п. весит 8.9 кг

 

  Этих параметров профиля для балки не просто мало, а очень мало.
  300 / 150 / 8 - куда ни шло.
  Рабочее поле у Вас - 2 метра, значит балка примерно 2.4 - 2.5 метра - примерно, высота потолка в среднестатистической квартире. Представьте  алюминиевый профиль 150 на 100 мм, закрепленный в двух местах: на полу и на потолке.
-  на уровне груди прикрепите к нему монтажку ( имитация шпинделя с фрезой ) и сильно потяните на себя...
   Даже вычислять ничего не надо - этот профиль на полсантиметра скрутится ( минимум ) от приложенной посередине силе в 40 - 60 кг.
- знающие люди говорят, что именно такое усилие развивается порталом при резке листовых материалов. В штопор его, конечно, не скрутит, но
болтаться будет так, что всем фрезам конец.
  Про фрезеровку алюминия и говорить нечего.

[yaso73]

Про точность все правильно написали, это я не указал на каком расстоянии. Конечно на всем столе такой не добиться.

Зато Вы упомянули рейки.А там и на небольших расстояниях всё грустно с сотками.

Но для раскроя и 3д(без иллюзий на соточные точности) - вполне подойдёт.

[pkasatkin]

Этих параметров профиля для балки не просто мало, а очень мало.

Так, а что тогда посоветуете использовать? Я так понимаю направление - это стальные трубы... Какое сечение будет оптимальным? Я тут смотрю на 200x100x8 - но вот думаю не перебор ли? Вес портала сразу 90 кг только 2.5м такой трубы... Я так понимаю посадочные канавки под рельсы и рейку придется фрезеровать, если выбирать стальную трубу?! Они же наверняка там не идеально ровные...

 

Сейчас работаем на станке, где портал тоже алюминька, фото прилагаю. По размерам точно не скажу, но очень близко к тому профилю. Так вот грызли д16т - вроде без проблем, но снимали по 0.5 мм за проход...

[nklw]

Так, а что тогда посоветуете использовать? Я так понимаю направление - это стальные трубы...

 

  Этот специализированный алюминиевый профиль 150 на 100 - нормальный, но ( имхо ) слабый для длины 2.5 метра.
  Советовать вам стальной профиль я не могу, так как исхожу из ваших же вводных, что фрезеровать его возможности НЕТ.
 
  Если такая возможность все же есть, то вам имеет смысл познакомиться с конструкцией этого же раздела, форума: "Выбор конструкции рамы", где автор решал ( и решил ) сходные с вашими проблемы строительства подобного по размеру станка.
  Ну, а если условия не позволяют обрабатывать такой стальной профиль, то тогда уже придется решать задачу как-то по-другому: например, складывать для усиления имеющийся алюминиевый профиль с таким же или со стальным; может, как-то иначе.
 

[Fiks]

планирую использовать отфрезерованные детали из Д16Т 20мм толщиной, все пазы для кареток и крепления портала также будут отфрезерованы на ЧПУ

Прямо как мантру твердят ))
 

Уже было:
Есть идея через опу начать собирать станок- на фанерки прикрутить профиль поперечный чтоб удобнее было варить и чтоб было меньше шансов увести конструкцию. Поэтому чтоб столешница была точной- вырезали ее на чпу.

 

Не стал тогда писать, что на обычной циркулярке прямее будет, дождался результата:
 

Собирать станину я решил чере опу, а если точнее- через фанерку, вырезанную на ЧПУ. Зря надеялся на чпу)) погрешность составила 2мм на длине 800мм.

 

Совет: смените религию, забудьте эти "мантры". Станкостроение не на ЧПУ держится, а на МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ станках. Если действительно хотите точности, то станок нужно делать на металлообрабатывающем оборудовании. Ну а далее как получится. Смысл сабжа - на вашем станке отобразятся все "дерибасы" мастер-станка на котором его собственно делали. Ваш будет естественно кривее предыдущего.
Точность и качество в порядке уменьшения:
1. На новом прецизионном металлообрабатывающем станке.
2. На металлообрабатывающем станке с малой степенью износа станины.
3. На изношенном металлообрабатывающем станке.
4. На новом деревообрабатывающем станке заводского выпуска
5. На изношенном деревообрабатывающем станке заводского выпуска
6. На станке изготовленном чОрным Властелином (станок для деревях  2 мм. вправо-влево-нормально)
А при чём здесь ЧПУ спросите вы? Да ни при чём. Какая разница кто фрезу по станине погонит - мотор или Вася Пупкин пЯдали крутить будет, главное чтоб та станина ровная была, а не ямой выгнута и не саблей изогнута.
Имхо: смените религию пока не поздно...

 

[preps]

Сейчас работаем на станке, где портал тоже алюминька, фото прилагаю. По размерам точно не скажу, но очень близко к тому профилю. Так вот грызли д16т - вроде без проблем, но снимали по 0.5 мм за проход...

 

Ну и делайте на таком профиле, для жесткости сзади уголок 100х100 толщиной 10мм приверните. Заодно будет куда и кабель канал бросить. У меня 5 станков разного формата  - все самодельные из аллюминиевого профиля и труб. Сварные только основания. Каждый станок пилит аллюминий без проблем. Как вырезку так и 3Д.

 

Не нужны вам железные трубы.

 

Сосед у меня сделал станок 1600ч1600- просто трубы 100х100 скрутили вместе и усилили уголком - делали под раскрой фанеры - но аллюминий пилит без проблем.

 

Фото старое - еще кабельканалы не прицепили и углы - уже в бой :-)

 

 

 

З,Ы Первый ваш вопрос советующим господам должен быть - "покажите тот станок, что вы сделали самостоятельно, и на котором зарабатываете". ЧПУ теоретиков то пруд пруди :-)

Сообщение отредактировал preps: 12 Август 2016 - 22:28

[pkasatkin]

Если такая возможность все же есть, то вам имеет смысл познакомиться с конструкцией этого же раздела, форума: "Выбор конструкции рамы"

Тему эту смотрел до этого, но станочек там "немножко" побольше... Там портал 250х250х10 как я понял   Боюсь что для меня этот размер точно перебор.

 

У знакомых высота портала над столом 200, поговорил, сказали что можно в принципе фрезернуть посадочные под рельсы, просто снимая по чуть-чуть. Там шпиндель HSD 2,2 кВт, по 0.1-0.2 мм за проход брать должен я думаю. 

Так что может и правда буду потихоньку смотреть в сторону стального портала. По деньгам должно выйти примерно одинаково в итоге, тот профиль 3900р за метр и покупать 3 метра мин + доставка

Имхо: смените религию пока не поздно...

Я бы сменил, если бы были выходы на металлообрабатывающие станки =)

Вообще размер самой большой детали из дюральки 300х400, а станок на котором работаем далеко не дрова - японские сервы и редукторы, рельсы THK, Итальянский шпиндель... Понимаю, что если собран криво то никакие фирменные комплектующие не спасут, но там не самодельный станок, а заводского производства.

Вы мне скажите, в вашем понимании те же Биверы и Мультиками - тоже станки на которых резать дюраль нельзя?

У меня 5 станков разного формата  - все самодельные из аллюминиевого профиля и труб.

Спасибо за поддержку) Смотрю опыт у вас богатый, что в общем скажете о конструктиве?

[preps]

Да у меня почти такой же конструктив :-) Время показало. что уголки нужно делать больше.

 

Я бы как то так намутил, не в пропорциях конечно, а по смыслу...

 

 

Даже плазмарез 1500x3000 делал по такой же схеме, только без укосов.

 

Сообщение отредактировал preps: 12 Август 2016 - 22:44

[kolokop]

Позволю себе совет - пластину с хомутом удлините так чтобы шпиндель возможно было зажать как можно ниже 

Сразу планируйте как эту пластину использовать для крепежа кожуха вытяжки (MDF батенька).

Сообщение отредактировал kolokop: 13 Август 2016 - 00:17

[pkasatkin]

Позволю себе совет - пластину с хомутом удлините так чтобы шпиндель возможно было зажать как можно ниже 

 

Я вот что-то боюсь прямо так сильно удлиннять эту пластину, чтобы не получить большой рычаг с ее помощью... Сантиметров на 5 думаю надо все таки сдвинуть, тоже смущает сильный вылет шпинделя, но какое из двух зол выбрать - большой вылет шпинделя или рычаг через плиту 20мм толщиной я пока не понял. Про крепление вытяжки уже тоже подумал, что стоит озаботиться заранее, спасибо.

[kolokop]

 Сантиметров на 5 думаю надо все таки сдвинуть, тоже смущает сильный вылет шпинделя, но какое из двух зол выбрать - большой вылет шпинделя или   Р Ы Ч А Г  через плиту 20мм толщиной я пока не понял. 

А рычаг не меняется, так как в данном случае мы рассматриваем рычаг от патрона шпинделя до нижней каретки по Z.

[pkasatkin]

Посчитал рейку, если где-то накосячил просьба поправить:

Рейка 15х20 модуль 1.5. Шестерню собираюсь использовать на 20 зубьев.

Получаем диаметр делительной окружности 1.5*20 = 30. Длина делительной окружности 30*Pi=94.2. ШД 200 шагов на 1 оборот, итого 94.2/200 = 0.471 мм за 1 шаг.

 

Начинаю потихоньку вливаться в тему редукторов, от планетарных решено отказаться из-за люфтов, а безлюфтовые очень дорогие. Решено делать редуктор на ремнях. Как я понял, это дополнительно поможет справится с вибрациями двигателя на низких оборотах.

Мотор собираюсь использовать PL86H113, вал 14мм.

Редуктор:

Зубчатые шкивы тип 5М, 15 зубъев и 60 зубъев. Итого редукция 1:4.

Тогда в итоге получаем 0.1177 мм за 1 шаг двигателя и в режиме микрошага 1:16 точность от передачи 0.0073 мм. В режиме 1:8 точность 0.0146.

Надеюсь в расчетах не наврал. Буду рад любым комментариям 

[3D-BiG]

Тогда в итоге получаем 0.1177 мм за 1 шаг двигателя и в режиме микрошага 1:16 точность от передачи 0.0073 мм. В режиме 1:8 точность 0.0146.

Для прямоугольных двигателей (с невыровненным магнитным потоком) "точность" выше 1/4 шага на реальную точность никак не скажется - все что выше это просто коэффициент для расчета сколько импульсов надо на оборот двигателя...

[Lodochnik]

 

Мотор собираюсь использовать PL86H113, вал 14мм.

Зубчатые шкивы тип 5М, 15 зубъев 

Имейте в виду, что стенка у шестерни с отверстием под вал 14мм будет довольно тонкая, всего около 3мм.

[pkasatkin]

Имейте в виду, что стенка у шестерни с отверстием под вал 14мм будет довольно тонкая, всего около 3мм.

 

Похоже что вчера уже у самого шарики за ролики ближе к ночи закатились...  Сейчас смотрю и не пойму с чего я вообще взял шкив на 15 зубов на 14 вал, так как там где я собрался его брать - таких шкивоф в принципе нет)

 

Шкивы будут 20 и 60, итого редукция 1:3

 

 

Для прямоугольных двигателей (с невыровненным магнитным потоком) "точность" выше 1/4 шага на реальную точность никак не скажется

 

Тогда как, я понимаю, для увеличения точности в моем случае стоит использовать рейку с модулем 1?! 

Если рейка модуль 1 и шестерня:

1) 20 зубьев, то 1 шаг - 0.314 мм; через редуктор 0.104мм; 1:4 шага - 0.026мм

2) 15 зубьев, то 1 шаг - 0.235 мм; через редуктор 0.078мм; 1:4 шага - 0.019мм

 

Какой вариант лучше выбрать? Я тут в одной теме прочитал, что выбирать надо из соображений "целясь в тысячную попадешь в сотку, целясь в сотку попадешь в десятку и тд".