Рама роутера на швеллерах

[terminalserver]

Здравствуйте.
Мне понадобился станок для раскройки листового д16, толщина листа 1-2 мм. покупать готовый дорого, решил самостоятельно соорудить. много читал форумы, собирал хорошие мысли, иногда пытался думать.
мои хотелки: точность обработки 0.1 - 0.05 (это в мечтах)
скорость резания 0.1 - 0.5 м/мин
размер стола 1300х1600 (расчитывал исходя из стандартного размера листа алюминия 1200х3000 поделённого пополам + запас на оснастку-крепления и тд)
шпиндель 3 кВт.
швп 20мм
рельсы 15мм
движки шаговые 2 Нм (возможно заменю на серводвигатели, если заработаю на станке)

конструкцию выбрал исходя из некоторых тезисов, которые собрал уважаемый Darxton и массы примеров удачных и не очень конструкций.
нагрузки узлов считал для статической нагрузки в 2000Н в разных направлениях, деформация улов рамы в среднем 0.01мм

Основой станка является узел линейного перемещения, собранный из швеллера 18АП (это 18П, только чуть жирнее) и 12П (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

Швеллеры крепятся между собой стальными блоками с помощью призонных болтовых соединений (исключают осевое смещение) также этот блок является корпусом подшипника для швп (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

каретка ездит по рельсам 15, которые установлены в фрезерованные пазы. так планируется достичь высокой устойчивости на кручение в оси винта швп. (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

плита шпинделя такого же типа, но с обратным креплением (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

общая компоновка (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

швеллеры внутри рамы крепятся к боковым швеллерам также с помощью блоков, как подшипники ШВП, но без посадочных дырок для подшипников.
швп выбирал из расчёта минимума диаметра при максимально возможных показателях (ибо C4 25мм шото дохрена стоят), поэтому и решил закрепить их с обоих концов.

центр масс портала находится ровно посередине стойки, не считал ничего, само так получилось.
швеллер Y гнул по разному - жёсткости для обеспечения требуемой точности хватает (в пределах сотки)
масса портала YZ около 100кг, Z - 25кг
весь станок (со столом) около 700 кг.
болты выбрал, чтобы раму не варить, сварщики сказали что сварить, отпустить и готовую отфрезеровать на большом расточном будет около 100тр. на болтах мол получится то же самое, но копейки.
оказывается, довольно большая проблема найти фрезер за адекватные деньги, который сделает паз длиной 2 метра за один проход с достаточной точностью.


большая просьба задавать всякие вопросы, замечания, указывать на косяки (это мой первый станок будет, уверен, без ошибок никак)

[Serg]

Швеллер будет кривой изначально...

[aftaev]

каретка ездит по рельсам 15, которые установлены в фрезерованные пазы. так планируется достичь высокой устойчивости на кручение в оси винта швп. (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

запаришься так делать

[terminalserver]

Швеллер будет кривой изначально...

да, будет. незначительно, правда, постараюсь найти класса А. но это не очень повлияет на конечную геометрию. по словам фрезеровщиков - фрезеровка паза швеллеров X будет происходить в фиксированном к столу состоянии - это потом компенсируется сборкой - торцы швеллеров распорок фрезеруются под прямой угол с уже установленными блоками. и потом швеллер Х прикручивается и принимает форму как на столе фрезера. а швеллер Y фрезеруется при торцевом креплении, без фиксации плоскости на стол. не знаю, как в реальности, но меня убедили в том, что всё пучком.

запаришься так делать

в чём запарка? паз тоже 15 мм будет. впихнуть в него рельс да прикрутить.. а там уже пофигу на сдвиг, он не критичен. или есть ещё что-то?

[megagad]

или есть ещё что-то?

Всё веселье у вас будет в момент привинчивания кареток к первому куску швеллера, и последующим выставлением рельс на втором. Без спец-оснастки вы будет очень долго мучатся.

[terminalserver]

или есть ещё что-то?

Всё веселье у вас будет в момент привинчивания кареток к первому куску швеллера, и последующим выставлением рельс на втором. Без спец-оснастки вы будет очень долго мучатся.

надо прикинуть. к примеру я получаю некий швеллер (возьмём X) c выфрезерованными пазами, параллельно-перпендикулярными относительно большой стенки (остальная геометрия не критична). если я в эти пазы установлю рельсы - они также предположительно будут в парралельных плоскостях друг относительно друга. с некоторой долей уверенности можно гарантировать и расстояние между рельсами. в итоге я получаю швеллер ненормированной геометрии и ровно выставленными в пространстве рельсами и задней стенкой.

устанавливаю каретки и получаю точное расстояние между установочными плоскостями этих кареток.
и потом уже внешние грани швеллера 12П фрезерую под это расстояние. можно даже посадочные площадки ровно под каретки фрезернуть.

в итоге я имею ненормированный по геометрии кусок 12П швеллера. который передвигается строго в одной плоскости с большой стенкой швеллера 18АП.

следующая задача - ровно к 12АП прикрутить стойку.

сложная задача, конечно, но вполне посильная.

[megagad]

к примеру я получаю некий швеллер (возьмём X) c выфрезерованными пазами, параллельно-перпендикулярными относительно большой стенки (остальная геометрия не критична).

Это вам фрезеровщики наобещали? Вы на "ширину" рельс допуски смотрели? Как минимум одна десятка "туды-сюды" для них - норма. Те-же примерно допуски и на плоскости кареток(там по группам точности смотреть нуна - но так-же около пяти соток в обе стороны). Так что, втулив рельсы вы можете получить ситуация, когда они или будут "гулять" в пазу, или вообще в него не влезут! А если будут впритык - по высоте всё те-же допуски

[aftaev]

сложная задача, конечно, но вполне посильная.

ну тогда удачи

[Nick]

Нет, все будет так - соберешь, все прикрутишь, затянешь винты и каретки не поедут, т.к. швеллер будет гулять +-.1, этого уже наверняка хватит, чтоб все встало.
Потом нужно сделать точно 4 поверхности - 2 под рельсы и 2 под каретки.

Открутишь один рельс - поедет, но как его закрепить в отпущенном состоянии?

[vovafed]

если уж решились
возьмите за основу двутавровый профиль его меньше поведет

[terminalserver]

Это вам фрезеровщики наобещали? Вы на "ширину" рельс допуски смотрели? Как минимум одна десятка "туды-сюды" для них - норма. Те-же примерно допуски и на плоскости кареток(там по группам точности смотреть нуна - но так-же около пяти соток в обе стороны). Так что, втулив рельсы вы можете получить ситуация, когда они или будут "гулять" в пазу, или вообще в него не влезут! А если будут впритык - по высоте всё те-же допуски

нене, я хивин беру, H класс, там допуск 3 сотки туда-сюда, сотка по высоте, что как раз входит в допуски по установке.

а вот смогу ли я эти 3 сотки впихнуть - вопрос. никогда не пробовал. сильно ли это критичная величина? паз обещают выполнить 15 +-0.05. делать одну сторону открытой вообще не хочется - вся идея насмарку идёт.

Нет, все будет так - соберешь, все прикрутишь, затянешь винты и каретки не поедут, т.к. швеллер будет гулять +-.1, этого уже наверняка хватит, чтоб все встало.
Потом нужно сделать точно 4 поверхности - 2 под рельсы и 2 под каретки.

Открутишь один рельс - поедет, но как его закрепить в отпущенном состоянии?

думаю, если бы я прикручивал какой-то левый ноунейм рельс к швеллеру без обработки - именно так бы всё и было. там 15 соток при установке играют роль, о миллиметрах речь вообще не идёт.

единственное, на что можно рассчитывать при небольших кривостях по высоте - это то, что на эти сотки короткие стенки швеллера выгнутся, создав преднатяг. это не есть хорошо, так как будет повышенный износ. из всех зол - найти хоть какое-то добро

если уж решились
возьмите за основу двутавровый профиль его меньше поведет

да, я думал на двутаврах. но оказалось, что вообще пофигу. разница пару %, а достать двутавр с параллельными гранями это очень искать надо.

[ok-evgenij]

паз обещают выполнить 15 +-0.05.

Вот так делать точно нельзя. Отклонения нужны плюсовые, посадка с зазором.

да, я думал на двутаврах. но оказалось, что вообще пофигу. разница пару %, а достать двутавр с параллельными гранями это очень искать надо.

Полки у швеллера тоже не совсем параллельны.
Еще, по оси "Х" 4 рельса и 8 кареток? Не жирно ли? Для указанной балки явно перебор.

[terminalserver]

Вот так делать точно нельзя. Отклонения нужны плюсовые, посадка с зазором.

ага, понял, спасибо.

Полки у швеллера тоже не совсем параллельны.

на самом деле параллельность внутренних полок нужна только для того, чтобы не фрезеровать на концах выемки под блоки креплений, либо не фрезеровать блоки креплений под скос внутренних граней неравнополочного швеллера. для пазов под рельсы безразлично, какая поверхность. ещё под двутавр крепление блоком не очень оправдано, а другой простой тип крепления (не сварка) мне пока в мозг не приехал.

Еще, по оси "Х" 4 рельса и 8 кареток? Не жирно ли? Для указанной балки явно перебор.

я прикидывал по одной рельсе и по 2 каретки ставить. но по симуляции более-менее кручение компенсирует только рельса 35го размера. пара рельс + 4 каретки 35го размера стоят 650 евро, а 4 рельсы и 8 кареток 15го размера 546. в принципе можно и заменить, если проблемы с установкой пары рельс на сторону будут нерешабельные.
правда, придётся придумывать новую компоновку оси X - швеллеры туда уже не пойдут.

не знаю, можно ли как-то так установить каретки

(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

тогда получится всего 4 штуки на обе стороны.

[Fisher]

Внутренние стенки швеллера с уклоном однако.

[ok-evgenij]

Внутренние стенки швеллера с уклоном однако.

Не у всех. Бывают и с параллельными полками- в обозначении с буквой "П". Собственно, автор в начале так и написал.

[megagad]

а вот смогу ли я эти 3 сотки впихнуть - вопрос. никогда не пробовал. сильно ли это критичная величина? паз обещают выполнить 15 +-0.05. делать одну сторону открытой вообще не хочется - вся идея насмарку идёт.

Тогда вот вам "ЫДЕЯ" - под рельсой, на равном промежутке между крепёжными винтами насверлить регулировочных отверстий, в которых будет стоять уйма регулировочных винтов, которыми вы и будете выправлять зазор между рельсами. Но в таком случае рельса должна сидеть в своём пазу плотно, без гуляния, с натягом в пол сотки-сотку. По кареткам - у них как-бы тоже желателен "упор". хотяб с одной стороны.

[Fisher]

Бывают и с параллельными полками- в обозначении с буквой "П".

Там не та "параллельность", какая нужна. Обрабатывать под рельсы все-равно нужно.

[ok-evgenij]

Там не та "параллельность", какая нужна. Обрабатывать под рельсы все-равно нужно.

каретка ездит по рельсам 15, которые установлены в фрезерованные пазы.

Вроде никто и не спорит

Тогда вот вам "ЫДЕЯ" - под рельсой, на равном промежутке между крепёжными винтами насверлить регулировочных отверстий, в которых будет стоять уйма регулировочных винтов, которыми вы и будете выправлять зазор между рельсами. Но в таком случае рельса должна сидеть в своём пазу плотно, без гуляния, с натягом в пол сотки-сотку.

Ересь какая-то...
Если пазы под рельсы действительно фрезернут достаточно параллельно, то все решаемо. Швеллер, на котором стоят каретки, распилить вдоль, да и все. Ну или на 2 уголка заменить. На оси "Х" эти части стянутся стойками портала, на балке - неподвижной частью оси "Z". Хотя лучше переходные пластины поставить.

[mhael]

А как будете бороться с "винтом" металлопроката? Ну прижмут его к двухметровому столу, фрезернут параллельно. А когда снимут со стола то получатся два параллельных паза "винтом".

[megagad]

Ересь какая-то...

Почему "ересь"? Слайдеры так и сделаны - одна из направляющих держится только за счёт винтов и торцевых регулировочных винтиков.