Компактный, вертикальный, по металлам 350х200х200

[Igor1]

Также схематично, но имитация фрезерования, нагрузка 40 кг. Перемещения в районе шпинделя/детали суммарно составили до 18 микрон. Это на максимальных выносах. Чувствую, что из этой конструкции больше выжать не удастся. Тестировал несколько вариантов и небольшие укрепления и усиления конструкции не сильно влияли на результат. ( + - 1-2 мкм) Тестировал конструкцию из целиковой 60-й плиты и из короба из 20-х плит - результат либо такой же, либо хуже. Поэтому отмёл их из-за гораздо больших технологичных трудностей.
Думаю начинать прорисовывать на такой базе. Есть ли у кого критика, буду рад советам.

[Igor1]

Проект не захлох, просто не было времени. Внёс значительные изменения в проект. Всё в стиле симуляций из двух предыдущих постов. Они показали себя лучше всего при минимальной материалоёмкости. Идея прежняя: хоббийная производительность, максимальная компактность, максимальная жёсткость в этих размерах, возможность обрабатывать цветные металлы фрезой до 8 мм, и сталь фрезой до 4 мм, точность - 4-5 соток на 50 мм и 10 соток на полных ходах.
Шпиндель поменян на 2,2 кВт
Каретки Y,Z - 20-е, а X -оставил 15-е. ( вдоль в стола)
Винты, опоры, шаговики прежние. Кроме того, должны влезть двойные гайки или по две одинарные.
Ходы по совету форумчан увеличены ( почти без потери жёсткости) X - 250 мм, Y - 200 мм, Z - 200 mm
Стол увеличен до 180х400 мм.
Защита по X - полоски из тонкой стали по периметру.
Защита по Y - две гибкие резиновые ленты, закреплённые за концы.
Защита по Z - снизу гофра П-образная( на картинке схематичная), сверху по Z защита не планируется.
Станина и колонна теперь из одинарной трубы 100х150х8 мм, длина труб приблизительно по 500 мм. Будут звенеть - засыплю песком.
Всё из стали, кроме каретки по Z, хомутов шпинделя и стола, они из дюраля, на картинках с желтоватым оттенком. Стол без пазов, просто будут насверлены глухие резьбовые отверстия M8, где нужно.
Массу солид показывает 103 кг без песка. (причём трубы весят только 26 кг)
Соединения стали - всё сваркой, кроме крепления колонны, там по 3 болта М12. Внутри труб хочу вварить по 2 10 мм пластины для увеличения жёсткости (такие же как заглушки).
В некоторых картинках часть деталей погашена для лучшего обзора. Тему переименую из консольного в вертикальный, это точнее и правильней.

Буду очень благодарен за конструктивную критику.

[ferum]

Защита по Y - две гибкие резиновые ленты, закреплённые за концы.

Вот тут поделюсь своим опытом. Я фрезерую с сож практически всегда. АМГ по большей части, липнет, ну и все остальное тоже, веселей идет. С такой компоновкой довольно просто сож организовать. Поставил всю конструкцию в корыто с уклонами и сливом, по трем сторонам стенки, спереди либо крутые дверки-створки-сдвижки, либо просто стенку к столу крепить съемную. И тут вылезла у меня следующая проблема, сож попадает в большом количестве между нижними рельсами и попадает на заднюю рельсу стола. Все потому, что я тоже не оставил зазора не рабочего между столом и колонной. Вроде жалко, консоль увеличивается. Но там надо хотя бы 30мм для организации защиты. Резиновая лента крепится к промежуточной плите, а сож стекает по углу стола. Попадает на рельс и стекает вниз. Сейчас бы я это сделал так, П-образный профиль к столу по всей длине, по краям сливы, ну и резинка к плите через загогулину, возможно опытные товарищи поправят-направят на более продвинутую схему

2019-04-21_23-45-06.jpg (6.71 КБ) 4331 просмотр

Ну и не забыть дренаж, засверлить несколько отверстий по низу приваренной полосы, вровень с плоскостью к которой приварены эти полосы.

[hmnijp]

Выглядит заметно приятнее и лаконичнее чем изначальный вариант. Изменения положительные, но вот по защите есть вопросы. Например на z она больше места будет занимать в сложенном состоянии, чем нарисовано. На сколько понимаю, швп на z вообще можно сделать чтобы не выглядывала из под плиты, если гайку разместить в верхней части, каретки. И всю защиту можно организовать просто пластиной нержавейки прикрученной под кареткой, которая будет рельсы прикрывать. А вот по y - раз уж там и так дыра в колонне и крепления по бокам, то может сделать её ещё пошире, и по классической схеме - чтоб защита между ног проходила. Тогда вообще всё жестью закрыть легко будет.
Аа, ну и каретки z разнести по углам плиты (сдвинуть вверх вниз по 15мм, тк сальники жёсткости не дают). И ещё верхние бы выше поставил, миллиметров на 50, рельсы чуть удлиннив.

На x y убрал бы плавающие опоры за ненадобностью. Швп короткие, болтаться не должны. Можно в качестве плавающей сам двигатель использовать. Т.е. крепить муфту за свободный конец. Развернув швп на 180.

[Igor1]

Большое спасибо за советы ferum и hmnijp. Очень дельные. Буду обдумывать.

[Igor1]

Защита по Y - две гибкие резиновые ленты, закреплённые за концы.

Вот тут поделюсь своим опытом. Я фрезерую с сож практически всегда. АМГ по большей части, липнет, ну и все остальное тоже, веселей идет. С такой компоновкой довольно просто сож организовать. Поставил всю конструкцию в корыто с уклонами и сливом, по трем сторонам стенки, спереди либо крутые дверки-створки-сдвижки, либо просто стенку к столу крепить съемную. И тут вылезла у меня следующая проблема, сож попадает в большом количестве между нижними рельсами и попадает на заднюю рельсу стола. Все потому, что я тоже не оставил зазора не рабочего между столом и колонной. Вроде жалко, консоль увеличивается. Но там надо хотя бы 30мм для организации защиты. Резиновая лента крепится к промежуточной плите, а сож стекает по углу стола. Попадает на рельс и стекает вниз. Сейчас бы я это сделал так, П-образный профиль к столу по всей длине, по краям сливы, ну и резинка к плите через загогулину, возможно опытные товарищи поправят-направят на более продвинутую схему

Вложение 2019-04-21_23-45-06.jpg больше недоступно

Ну и не забыть дренаж, засверлить несколько отверстий по низу приваренной полосы, вровень с плоскостью к которой приварены эти полосы.

Я действительно придвинул стол максимально к колонне, уменьшив вылет шпинделя, чтобы повысить жёсткость. Но это вызывает проблему - при обработке деталей высотой больше 72 мм, полезная площадь стола уменьшается на треть. См. картинку ниже. Это недостаток конструкции. Вроде решить легко, увеличить вылет и сделать огромную нишу между столом и колонной, но не могу пока решиться на это, так как жёсткость в приоритете.
Изначально не планировал СОЖ. Или думал устанавливать небольшое корытце под деталь прямо на стол. Но это не профессиональные подходы и думаю я могу пожалеть об этом после. Хотя сделать желобки по краям стола не сложно, например как на картинке ниже. К тому же, я думал меня резинка должна надёжно защищать, она по 100 мм в бока торчит. По ней СОЖ должна по бокам стечь.

[Igor1]

Выглядит заметно приятнее и лаконичнее чем изначальный вариант. Изменения положительные, но вот по защите есть вопросы. Например на z она больше места будет занимать в сложенном состоянии, чем нарисовано. На сколько понимаю, швп на z вообще можно сделать чтобы не выглядывала из под плиты, если гайку разместить в верхней части, каретки. И всю защиту можно организовать просто пластиной нержавейки прикрученной под кареткой, которая будет рельсы прикрывать. А вот по y - раз уж там и так дыра в колонне и крепления по бокам, то может сделать её ещё пошире, и по классической схеме - чтоб защита между ног проходила. Тогда вообще всё жестью закрыть легко будет.
Аа, ну и каретки z разнести по углам плиты (сдвинуть вверх вниз по 15мм, тк сальники жёсткости не дают). И ещё верхние бы выше поставил, миллиметров на 50, рельсы чуть удлиннив.

На x y убрал бы плавающие опоры за ненадобностью. Швп короткие, болтаться не должны. Можно в качестве плавающей сам двигатель использовать. Т.е. крепить муфту за свободный конец. Развернув швп на 180.

Я тоже сначала думал сделать защиту по Z, свисающим снизу каретки листом нержавейки или той же резины. Но к сожалению не получается, ход 200, снизу между столом и началом рельс 72 мм, без чего-то складывающегося в 2,5 раза не обойтись. См. картинку. Буду обдумывать этот проблему, пока лучше гармошки ничего не придумал. Если есть у кого лучшее решение - буду признателен.
Защита по X под колонну тоже не лезет, уж очень надо широко ноги колонны расставлять, в мой компактный проект не лезет такое решение. Там щель чуть больше шаговика. См. картинку.

Про висячие винты и переворот винтов на X и Y - хорошее решение, по не опытности не догадался до такого. Это упростит и улучшит конструкцию. А можно ли оставлять висячие винты длинной по 400 мм?

Каретки на Z максимально разнесены по углам. Ширина каретки почти равна ширине колонны, поэтому шире поставить не получиться. По длине каретку можно увеличить, только не знаю много ли это даст в плане жёсткости, ведь придётся увеличить на столько же и высоту колонны.

[hmnijp]

По защите - ну там да, только если на 20мм вперед шпиндель и стол выдвинуть. Хотя честно сказать, возможно и не так важна защита рельс для хобби, особенно вертикальных - как бы с них и так стекать всё будет, а швп получается спрятана уже. возможно дополнительные -скребки сальники кареток решат вопрос. Главное горизонтальные оси закрыть, где лужи скапливаются.
По У и колонне - вы же и так уши привариваете сбоку - в принципе можно целиком на них положиться, просто их вытянуть, и как бы вся труба будет приподнята. такого плана..

Про то как разнести каретки, имел ввиду вот так - край стальной части каретки совмещен с краем плиты. Кстати рельсы в принципе можно допустить чтобы немного торчали вверх - там всё равно нагрузки нет в самом конце, одни холостые переходы + длинна каретки + сальник который жесткости не даёт, но ему на рельсе надо висеть.

на счет швп - ну они же не совсем висячие - с одной стороны жесткая опора, с другой двигатель держит - это распространенная схема. Хотя на коротких осях видел вообще висячий конец, и ничего, нормально работает. особенно когда больших скоростей нет.

[antoxa-kylibin]

По мне так прилично должно получиться...ребра жёсткости сваркой делаются на сколько я понял? Проект с виду красивый, но как будет воплощен в жизнь это ужезависит от доступного оборудования и прямоты рук. Первая мысль что все базовые плоскости придётся формировать на большом и идеально ровном станке. А так, станина внушает доверие. У меня станок был собран из профильной трубы 50х50х4мм...песком не засыпал, вроде не звенит. Рама дубовая, но каретки "жидковаты", все таки класс механики у меня начального уровня...

[antoxa-kylibin]

Вообще у меня не очень богатый опыт в строительстве чпу...но один станочек получилось собрать...я выбрал другую конфигурацию, неподвижный портал, стол ездит по 1 оси, каретка по 2-м осям...рабочее поле получилось 500х400х100...сразу говорю, что станок изначально задумывался по пластикам и деревяхам, но в процессе постройки замахнулся на дюральку. Сейчас работает по дюрале без сож, и все норм режется. Исходя из своего опыта могу сказать, что стальная рама имеет хорошую жесткость, единственный момент, что сварка даёт поводки. Если есть где обработать базовые поверхности под рельсы, то не страшно. Я делал на коленках по сути, максимум часовой индикатор со стойкой был для контроля геометрии ну и штангель с рулеткой. Выглядит колхозно, но работает...

[Igor1]

По защите - ну там да, только если на 20мм вперед шпиндель и стол выдвинуть. Хотя честно сказать, возможно и не так важна защита рельс для хобби, особенно вертикальных - как бы с них и так стекать всё будет, а швп получается спрятана уже. возможно дополнительные -скребки сальники кареток решат вопрос. Главное горизонтальные оси закрыть, где лужи скапливаются.
По У и колонне - вы же и так уши привариваете сбоку - в принципе можно целиком на них положиться, просто их вытянуть, и как бы вся труба будет приподнята. такого плана..

Вложение Аннотация 2019-04-23 011953.jpg больше недоступно

Про то как разнести каретки, имел ввиду вот так - край стальной части каретки совмещен с краем плиты. Кстати рельсы в принципе можно допустить чтобы немного торчали вверх - там всё равно нагрузки нет в самом конце, одни холостые переходы + длинна каретки + сальник который жесткости не даёт, но ему на рельсе надо висеть.

Вложение Аннотация 2019-04-23 005423.jpg больше недоступно

на счет швп - ну они же не совсем висячие - с одной стороны жесткая опора, с другой двигатель держит - это распространенная схема. Хотя на коротких осях видел вообще висячий конец, и ничего, нормально работает. особенно когда больших скоростей нет.

Спасибо за подсказки. Учту ваши идеи и попробую чуть переделать.
Так как каретку в руках ни разу не держал, поэтому не знал, что четверть её длины - это сальники.
Попробую разнести опоры колонны, хотя мне кажется, что подъём и утончение двух ног колоны снизит жёсткость, а а именно у основания это критично.
Сверху у меня рельсы и так торчат на 40 мм ( вместе с подкладочными квадратами. См картинку.
На Z у меня именно полностью висячий вал. А на X и Y длина винтов по 400 мм, здесь я не знал, что можно обойтись без поддерживающей опоры.

[Igor1]

По мне так прилично должно получиться...ребра жёсткости сваркой делаются на сколько я понял? Проект с виду красивый, но как будет воплощен в жизнь это ужезависит от доступного оборудования и прямоты рук. Первая мысль что все базовые плоскости придётся формировать на большом и идеально ровном станке. А так, станина внушает доверие. У меня станок был собран из профильной трубы 50х50х4мм...песком не засыпал, вроде не звенит. Рама дубовая, но каретки "жидковаты", все таки класс механики у меня начального уровня...

Да, собираюсь все важные поверхности обрабатывать на фрезере. Пока выходов на фрезер нет. Буду позже искать. Если понадобиться, то и шабером. Хочу сделать точный станок (ну на сколько смогу)
Рад слышать что 4 мм труба не звенит. У меня планируется стенка 8 мм. Все усиления - листы 10 мм, пятаки колонны - 20 мм. Подставки по рельсы - квадрат 25х25 мм.
Сталь имеет максимальный модуль упругости из доступных материалов. Поэтому видимо вы и довольны жёсткостью.

[ferum]

Еще не забыть базовые пятаки с обратной стороны колоны и основания поприваривать. По три пластины. Фрезеруются первыми, потом как база используются. Тут надо заранее понимать, на чем и как плоскости будете делать. И мотор по Y под колонной прикольно конечно, но очень гиморно, как по мне.
Кстати, сохранил фотки готовой оси, там прикольно сделана защита винтов. Гайка там в корпусе-мостике сидит, и защита над ней размещена.

[hmnijp]

Еще не забыть базовые пятаки с обратной стороны колоны и основания поприваривать. По три пластины. Фрезеруются первыми, потом как база используются. Тут надо заранее понимать, на чем и как плоскости будете делать. И мотор по Y под колонной прикольно конечно, но очень гиморно, как по мне.
Кстати, сохранил фотки готовой оси, там прикольно сделана защита винтов. Гайка там в корпусе-мостике сидит, и защита над ней размещена.

Кажется это плохой пример защиты. Этот желоб быстро доверху наполнится стружкой, и так как выходить ей некуда - ось встанет.
Так выглядит обработка одной мелкой детальки весь т-слот засыпан

[Igor1]

Еще не забыть базовые пятаки с обратной стороны колоны и основания поприваривать. По три пластины. Фрезеруются первыми, потом как база используются. Тут надо заранее понимать, на чем и как плоскости будете делать. И мотор по Y под колонной прикольно конечно, но очень гиморно, как по мне.
Кстати, сохранил фотки готовой оси, там прикольно сделана защита винтов. Гайка там в корпусе-мостике сидит, и защита над ней размещена.

Про базовые пятаки знаю. Собираюсь в качестве двух пятаков использовать две проушины под виброопоры, а третью посередине с противоположной стороны. Только не знаю какой толщины пятаки делать, так как непонятно насколько поведёт трубу при сварке. Пока что идея 5 мм.
Мотор по колонной - это же вроде распространённый вид конструкции, по крайней мере все взрослые ОЦ именно такие. Здесь я применил такой вариант из-за компактности. Это одна из главных идей станка. При таком малом поле он уже получается с габаритом XYZ 560x800x800 мм. Торчащий спереди шаговик ещё 120 мм добавит.
Идея с мостиком прикольная, но направляющие надо ещё как-то защищать плюсом. Пока что думаю на маленьком ходе ( 200 мм) простой гибкий лист резины - это дёшево (40 руб. в соседнем хозмаге), сердито и вполне будет работать. Только надо сделать его с наклоном, чтобы стекало. Вот см. картинку с примерно таким же ходом. Если у кого есть опыт с такой защитой - поделитесь, пожалуйста.

[sima8520]

Так выглядит обработка одной мелкой детальки весь т-слот засыпан

А если будет обдув фрезы, он же туман, то в радиусе 2-х метров будет стружка. А иногда и в трусах))))

[ferum]

Ну такая защита винта, это как доп. Обязательно нужны резиновые листы. Маленькие стеночки по краю стола, это ни о чем. Я на похожем станке снимаю 1,5мм с заглублением 8мм фрезой 6мм. Это такой пулемет из стружки и сож. У меня кабинет с трех сторон, а спереди экран к краю стола высотой 30см, все равно разлет присутствует, стружка вокруг станка.
На счет пятаков под базу 5мм, маловато. А труба уже есть? Этот прокат очень кривой. Может разница по сторонам быть больше 5мм. Думаю надо приваривать куски той же плиты, из которой пластина переходная между основанием и колонной.

[Igor1]

А труба уже есть? Этот прокат очень кривой. Может разница по сторонам быть больше 5мм.

Есть, купил на металоломе 2 обрезочка, стенка 8 мм, не пользованная, ржавчина не сильная, поверхностная. К сожалению, пришлось всю забирать, немного лишней досталось. Прямолинейность примерно 1-2 мм на метре. Кручение не мерял. Небольшой лист 10мм тоже был, на косынки пойдёт. На нижнюю каретку по Y удалось купить 20мм шлифованную плиту от штампа, повезло, оказалась сырая, тоже на приёмке. Каретку по Z удалось купить уже готовую, фрезерованную и уже даже с засверленными отверстиями под 20-е каретки всего за 1000 руб. Подошла под мой проект идеально, чуть по длине только отпилить.
Проблема найти квадраты 25х25 для подставок под рельсы, хлыст 6 мм покупать дорого, нужно всего 1,5 м. Придётся наверно плиту стальную 25 мм покупать и резать, что затратно очень. На стол тоже придётся покупать новую плиту Д16Т 50 мм, такую на приёмка и барахолках не достать.

[Igor1]

Обязательно нужны резиновые листы. Маленькие стеночки по краю стола, это ни о чем. Я на похожем станке снимаю 1,5мм с заглублением 8мм фрезой 6мм. Это такой пулемет из стружки и сож. У меня кабинет с трех сторон, а спереди экран к краю стола высотой 30см, все равно разлет присутствует, стружка вокруг станка.

А какие резиновые листы вы имеете ввиду? У меня по движению Y два свободно закреплённые листы, защищающие рельсы и винты по Y ( вдоль станины).
Разлёт стружки - это одно, мне с этим бороться рано. Это дело кабинета. На этапе проектирования главное предусмотреть именно защиту рельс и ШВП. Думаю, что стружка не должна залетать снизу вверх под стол. По бокам стола вниз расположил металлические листы с желобками для слива возможной СОЖ со стружкой. Из-за этого ход по Y на 20 мм пришлось уменьшить, чтобы не увеличивать габариты станка и вылет шпиндельной бабки. Пока так придумал:

[Igor1]

Хотел бы узнать сколько, хотя бы примерно, стоит обработка моих деталей-составляющих станка. Это нужно, в том числе, чтобы допроектировать детали. Нужно с хорошей точностью пройтись по 5-ти поверхностям на фрезерном станке. Ход станка должен быть не менее 520 мм. Допуск по плоскостности поставил исходя и паспортных данных многих станков. Припуск на съём предусмотрен 2-3 мм. Материал - сталь.
Прошу знающих людей приблизительно оценить сколько может стоить фрезерная обработка вот этой детали.