Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Фрезерные и гравировальные станки для обработки мягких материалов (дерево, пластики, мягкие металлы).
Аватара пользователя
ukr-sasha
Мастер
Сообщения: 3401
Зарегистрирован: 21 мар 2011, 07:47
Репутация: 2181
Настоящее имя: Украинец Александр Григорьевич
Откуда: Киев, Украина
Контактная информация:

Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение ukr-sasha »

Цитата с дружественного форума:
Тут звучат отдельные лозунги на тему - Зачем жесткость станку для пенопласта?

Что же, опишу зачем.

Любой станок для работы, а не для игр, должен быть производительным. Производительность станка ограничивается стойкостью и размером режущего инструмента, мощностью привода и жесткостью. Так как планируется обрабатывать пенопласт, то особых нагрузок от сил резания не планируется. То есть инструмент и привод не являются ограничивающими факторами. Гавный ограничивающий фактор - жесткость.

Многие думают раз станок режет пластик, то жесткость ему не нужна. Еще как нужна. Так же как и плазморезам и лазерным раскройщикам. Но нужна она им по другим причинам - второй закон Ньютона.

Если нет усилий резания, или они незначительны, то это не значит, что станок не испытывает нагрузок. Основные нагрузки в такого рода станках - инерционные. Скорость движения узлов станков обрабатывающих мягкие материалы, значительно выше. И тут на сцену выходит инерция. Если мы резко ускоряемся, резко останавливаемся, или резко меняем траекторию движения, то движущиеся детали испытывают ускорения и по этой причине силы. Эти силы приводят к возникновению колебаний узлов станка.

Например если хилой портал разогнать, а потом резко остановить, как вкопанный, то он начнет колебаться. Будут колебаться траверса, вертикальные стойки, или ось зет, если она на траверсе, даже сам стол и деталь. Эти колебания затухающие. И чем меньше жесткость, тем больше период колебаний, их амплитуда и время затухания. То есть у хилого станка амплитуда колебаний выше, частота ниже и длятся эти колебания дольше. Хлипкий станок, не сможет пройти ту же траекторию, что и жесткий станок, на той же средней скорости движения. Из-за колебаний конструкции скорость движения придется сильно уменьшить, чтобы не выйти за пределы требуемой точности.

А если станок, или его отдельная часть попадет в резонанс, тогда вовсе плохо станет.

Конечно можно сделать большой портальник даже из фанеры. И он будет обрабатывать пенопласт, по всему полю. Но будет делать это медленно. Производительной обработки не выйдет, так как динамическая жесткость станка, не позволит ему передвигать шпиндель в высокими скоростями по заданной траектории.

У лазерных чпу-раскройщиков фирмы Ямазаки, не очень давно была проблема в нехватке динамической жесткости станков. Проблема была именно в колебаниях из-за очень интенсивных движений по траектории с высокими ускорениями. Новые станки не могли работать на скоростях выше чем у старых моделей. Японцы изголялись и так и эдак, меняли конструкцию станин, портала, но все было плохо. Длилось все до тех пор, пока они не подняли значительно динамическую жесткость конструкции. Для этого заменили чугунную литую станину и узлы конструкции, на стальные сварные. Именно жесткость являлась барьером на пути к росту производительности станка. А лазерные раскройщики-то, вообще без сил резания работают. Им мешает инерция.

Мораль басни такова - Хочешь работать производительно, нужен жесткий станок. Если нужно работать в принципе, потихоньку, за минимальные чатлы, тогда можно собирать хоть фанерный станок. Потихоньку он свою работу сделает. И конечно лучше, чем эту работу делать в ручную.

В общем нужно выбирать, между стоимостью станка и его производительностью.
http://www.chipmaker.ru/topic/161548/pa ... p__2869047
Доступнее и не объяснить. :)
john1987887
Мастер
Сообщения: 3296
Зарегистрирован: 08 сен 2013, 17:26
Репутация: 1802
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение john1987887 »

Господин Т-Дюк вообще очень доступно глаголит, но до особо одаренных все равно не дойдет.
TAV
Мастер
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 08 авг 2013, 13:14
Репутация: 117
Настоящее имя: Антон
Откуда: Иркутск
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение TAV »

Ну и как всегда много спорных моментов.
Все таки не стоит восхвалять одну жесткость, это по меньшей мере глупо.
Хороший станок это сочетание разных характеристик, японцы заменили чугун на сварную сталь для изменения соотношения жесткость/инерционность
Все зависит от инженера, из всего выше сказанного я понял, что работать надо на чугунных станках, тем более пилить пенопласт, а остальное все баловство.
Аватара пользователя
ukr-sasha
Мастер
Сообщения: 3401
Зарегистрирован: 21 мар 2011, 07:47
Репутация: 2181
Настоящее имя: Украинец Александр Григорьевич
Откуда: Киев, Украина
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение ukr-sasha »

TAV писал(а):Все зависит от инженера, из всего выше сказанного я понял, что работать надо на чугунных станках, тем более пилить пенопласт, а остальное все баловство.
Вы наверное не дочитали.
ukr-sasha писал(а):Мораль басни такова - Хочешь работать производительно, нужен жесткий станок. Если нужно работать в принципе, потихоньку, за минимальные чатлы, тогда можно собирать хоть фанерный станок. Потихоньку он свою работу сделает. И конечно лучше, чем эту работу делать в ручную.

В общем нужно выбирать, между стоимостью станка и его производительностью.
plotik
Мастер
Сообщения: 428
Зарегистрирован: 10 май 2012, 15:30
Репутация: 33
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Rostov-on-Don
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение plotik »

---Это батенька трудящиеся идут к жёсткому станку....
...
--Значит жесткий станок лучше чем другие...
:hehehe:
http://www.youtube.com/watch?v=Kjmyc_JnmUM
"Ты не дрыгайся! Показывай свою гравицаппу. Если фирменная вещь — возьмём!"
"А этот паца́к все время говорит на языках, продолжения которых не знает!"
TAV
Мастер
Сообщения: 383
Зарегистрирован: 08 авг 2013, 13:14
Репутация: 117
Настоящее имя: Антон
Откуда: Иркутск
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение TAV »

Я все дочитал.
Вся эта писанина обусловлена перфикционистским отношениям к станкам и не имеет ничего общего с бизнесом/заработком
Производительность еще растет с количеством станков
Делать из толстого чугуна станок для пенопласта не очень выгодно, на простом портальнике из Китая все отлично получится.
К тому же в начале этой самой темы автор нес чушь про подачи,
Аватара пользователя
NKS
Мастер
Сообщения: 2516
Зарегистрирован: 30 окт 2014, 21:36
Репутация: 1233
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение NKS »

TAV писал(а):Я все дочитал
...по диагонали, похоже.
Аватара пользователя
solo
Мастер
Сообщения: 1374
Зарегистрирован: 20 окт 2011, 18:39
Репутация: 272
Настоящее имя: Юрий Соловьев
Откуда: Украина Харьков
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение solo »

прочитал тоже все и прекрасно понимаю и со всем согласен, но вот один из примеров не жесткого решения высокоточного станка
Re: Кишки станков #227
да и шота я не очень понимаю изначально зачем для станка обрабатывающий пенопласт точность, имхо, выше чем +_0.5 а то +_1.0 мм а с таким допуском мне кажется можно сделать очень бюджетный вариант (правда все зависит от размеров станка ) ,
как по мне основная проблема в не жёстких конструкция представляет резонанс, и с этой проблемой надо бороться , один из вариантов это с помощу программного обеспечения , но этот метод лично мне не под силу, и может получиться что для каждого отдельного станка нужно будет свое ПО или постпроцессор, или использовать код Ж64 с большими значениями , так и использование амортизаторов, притормаживавшие (преднатягов в направляющих) что позволит существено понизить амплитуду колебаний от инерции так вполне возможно и уйти от резонансов в механической конструкции станка,
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение Сергей Саныч »

solo писал(а):но вот один из примеров не жесткого решения высокоточного станка
Re: Кишки станков #227
А кто сказал, что там не жесткое решение?
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
NKS
Мастер
Сообщения: 2516
Зарегистрирован: 30 окт 2014, 21:36
Репутация: 1233
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение NKS »

Самое распространённое заблуждение- если двигается, значит не жёстко.
Аватара пользователя
solo
Мастер
Сообщения: 1374
Зарегистрирован: 20 окт 2011, 18:39
Репутация: 272
Настоящее имя: Юрий Соловьев
Откуда: Украина Харьков
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение solo »

интересность посмотреть на траекторию движения инструмента при смена направления движения по оси. да и вообще честно я не понимаю как там устроены эти компенсаторы как они обеспечиваю точное стабильное позиционирование привода оси.
NKS писал(а):Самое распространённое заблуждение- если двигается, значит не жёстко.
тогда я наверное не совсем понимаю что значит жесткое, лично я в жесткость станка вкладываю понятие это способность механической части станка точно следовать заданной траектории инструментом.
на видео четко видно как демпфер (скользящая посадка привода ) при перемене направления движения оси смещается, то есть компенсирует усилие отдачи от оси , (второй закон Ньютона ) можно предположить что если усилие резание будет направлено вдоль оси перемещение и будет соизмеримо с усилием от момента инерции то это приведет к изменению траектории следования не за счет сил инерции , как на видео, а за счет сил резания, или я шота не так понимаю :thinking:
Аватара пользователя
NKS
Мастер
Сообщения: 2516
Зарегистрирован: 30 окт 2014, 21:36
Репутация: 1233
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение NKS »

solo писал(а):тогда я наверное не совсем понимаю что значит жесткое, лично я в жесткость станка вкладываю понятие это способность механической части станка точно следовать заданной траектории инструментом.
А этот станок не точно следует траектории? :) Компенсаторы всего лишь устраняют силы инерции первого и второго порядков, а так как они имеют обратную связь система корректирует движение инструмента. То есть это, обычный демпфер ( правда интеллектуальный и активный).
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение Сергей Саныч »

Во-первых, не очевидно, что смещающаяся часть - тупой демпфер. Скорее, это какая-то часть привода. Видно, что при пошаговом перемещении "демпфер" каждый раз фиксируется в разных положениях. Нельзя исключить, что это линейный привод "нониусного"типа.
Во вторых, на видео не станок, а система позиционирования. К ней могут быть другие требования. Например, она должна точно фиксироваться в заданных координатах, но не обязана следовать по траектории под нагрузкой.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
solo
Мастер
Сообщения: 1374
Зарегистрирован: 20 окт 2011, 18:39
Репутация: 272
Настоящее имя: Юрий Соловьев
Откуда: Украина Харьков
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение solo »

NKS писал(а):А этот станок не точно следует траектории? :)
а я как то наивно думал по названию к видео
"Ultra-Precision Planar Air-Bearing Stage" (гугл когда переводит то можно подумать что это точный станок ) хотя если в станке есть обратная связь то возможно она учитывает смещение на компенсаторах , тогда мне немного понятно стало как обеспечивается точное позиционирование и следование ,
NKS писал(а):демпфер ( правда интеллектуальный и активный).
Сергей Саныч писал(а): Скорее, это какая-то часть привода

спасибо за разъяснение.
Аватара пользователя
T72
Опытный
Сообщения: 167
Зарегистрирован: 27 апр 2015, 12:58
Репутация: 12
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение T72 »

Японцы изголялись и так и эдак, меняли конструкцию станин, портала, но все было плохо. Длилось все до тех пор, пока они не подняли значительно динамическую жесткость конструкции. Для этого заменили чугунную литую станину и узлы конструкции, на стальные сварные.
Если вкратце, то за счёт чего? Облегчили конструкцию без потери статической жесткости? Тогда при чём тут станина.
Аватара пользователя
NKS
Мастер
Сообщения: 2516
Зарегистрирован: 30 окт 2014, 21:36
Репутация: 1233
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Всем самоделкиным! Почему станок должен быть жестким...

Сообщение NKS »

T72 писал(а):
Японцы изголялись и так и эдак, меняли конструкцию станин, портала, но все было плохо. Длилось все до тех пор, пока они не подняли значительно динамическую жесткость конструкции. Для этого заменили чугунную литую станину и узлы конструкции, на стальные сварные.
Если вкратце, то за счёт чего? Облегчили конструкцию без потери статической жесткости? Тогда при чём тут станина.
Преимущества сварной станины— точность и неизменяемость геометрической формы узла, отсутствие внутренних напряжений (при грамотной сварке и ТО, прим. моё). Недостатки — высокая трудоемкость и длинный производственный цикл.Область применения— точные узлы, узлы с большим объемом сварки.
Взято отсюда: http://mash-xxl.info/info/434176/
Ответить

Вернуться в «Фрезерные станки по дереву и пластикам, гравировальные станки, роутеры»