Пяти осевой портальник по дюрали. Прошу совета.

[Cross]

Описание станка, основные характеристики: Пяти осевой (голова-голова), портального типа.
Рабочее поле:1000/1000/400 или 1000/800 (предполагаемое)
Обрабатываемые материалы: дюраль, мягкие металлы.
Чертежи, фото, видео станка: есть только фото.
Ориентировочный бюджет: стоит задача выяснить.
Вопросы:
1) Типоразмер профильных направляющих по X, Y, достаточный, по вашему опыту.
2) Типоразмер профильных направляющих по Z.
3) Шаг и диаметр ШВП (хотелось бы шаг 10, чтоб побыстрей было)
4) Возможно ли использовать шаговые моторы, если да, то какого типа?
5) Если сервы, то какая должна быть мощность? Достаточная мощность. (колонна Z будет с пневмоподдержкой). Примерно, понятно, что нужно исходить из веса который серва будет тащить, плюс силы резания по дюрали, которые я не знаю...
6) Мощность приводов головы.
7) Станина - самый главный вопрос. Народ конечно умудряется обрабатывать дюраль на станине из дюрали. Однако на каких режимах? В моей схеме все усложняется большим вылетом по Z, а так же наличием двух поворотных осей. Даже не знаю как примерно рассчитать станину в солиде, т.е. как рассчитать я знаю, но какую силу приложить для расчетов - нет. Имеет ли полимер-гранит усадку (смола). Я ее залью в трубу, а она там усядет и будет болтаться? И вообще, не выйдет ли так, что пяти осевой станок с таким рабочим полем в портальной схеме будет весить под десять тонн... Тут либо поле уменьшать, либо схему менять и все равно уменьшать поле...

Мои прикидки, рассуждения: До селе созданием станков с нуля не занимался. Есть только опыт в модернизации советской "чугунины". Хочу построить станок с большим рабочим полем. Пяти осевой. Форм-фактор голова-голова. Однако не представляю какую жесткость дожна иметь станина при такой компоновке и таких габаритах рабочего поля. Одновременно с этим не хотелось бы переборщить. Думаю делать станину из профильных труб 80/80, стенка 5. Внутри трубы залить полимергранитом. Трубы будут служить эдакой опалубкой и будут прихвачены "точками" сварки или болтами. Врить не хочу, т.к. поводки будут просто колоссальные. И потом ловить параллельность и перпендикулярность задолбаешься даже с поверочными линейками и рамочными уровнями (шабрили чугунину, знаем). Хочу выставить все сразу, прихватить, залить. Трубы на которых будут крепиться рельсы отдать на шлифовку. Привода головы на волновых редукторах.

[Rionet]

И вообще, не выйдет ли так, что пяти осевой станок с таким рабочим полем в портальной схеме будет весить под десять тонн...

Думаю что выйдет. Я делаю 3-осевой по типу как на среднем фото 400х600 поле, нога колонны из цельного куска 90х300х900, 200кг в каждой. Стукнешь по ней кулаком а она дрожит.
Те что на фотках, первый по пене, остальные по деревяшкам. Т.е. дюраль можно пилить но мелкими фрезами (непроизводительно) и без претензий на точность (отгибы), качество поверхности (дрожание).

Думаю что надо определиться с такими параметрами как производительность (диметр фрезы, съемы), точность, шероховатость для требуемых деталей, дальше уже будет видно сколько тонн вешать.

Здесь кстати товарищ Бармалей что-то подобное вашей затее делает, поищите, почитайте.

[john1987887]

Шлифовка трубы 80*80 при таких запросах на размер рабочего поля не сделает ее ровной. Будет блестящей, красивой но кривой. Так что приобретение поверочного инструмента разнообразного и весьма дорогого закладывайте сразу в бюджет.

Видели какие ноги у станка на 2-м фото? Как думаете, почему они такие? Вам нужны такие же, если нужно пилить металл хоть как-то производительно. В остальном получится станок по пенопласту или деревяшкам.

[Dimka]

На форуме есть полезная тема по 5-осевому станку, который был реализован. Там фото, примеры изделий и видео работы есть. Но это по дереву.
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=147&t=9004

[Cross]

На форуме есть полезная тема по 5-осевому станку, который был реализован. Там фото, примеры изделий и видео работы есть. Но это по дереву.
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic.php?f=147&t=9004

Спасибо огромное перечитал!

[Cross]

В остальном получится станок по пенопласту или деревяшкам.

Да уж... Сам то я занимаюсь вакуум-формовкой. Изготавливаю матрицы. А насчет алюминия это я решил "забросить удочку". Мне так или иначе нужно собирать пятикоординатник для того, что бы МДФ, фанеру, модельный пластик пилить. А товарищ занимается металлообработкой. Предложил вот вместе собрать станок, чтоб он еще и дюраль пилить был способен... Но билин, я обрабатываю дюраль например Ф4 мм фрезой со скоростью 600 и глубиной за проход в 4 мм - равной диаметру фрезы, на чугунине... Что бы такие режимы потянуть по мягким металлам этот станок должен быть реально здоровым!

[Power968]

Он не только должен быть здоровым но и весит тонн 5.....

[Cross]

Думаю что выйдет. Я делаю 3-осевой по типу как на среднем фото 400х600 поле, нога колонны из цельного куска 90х300х900, 200кг в каждой. Стукнешь по ней кулаком а она дрожит.

Короче походу для пятикоординатного станка по мягким металлам такая компоновка не подходит. 10 тонн это многовато что-то. Тут по деревяхе народ не маленькие делает... Надо другую схему выбирать, портал не прокатит. Скорее всего схема "голова-стол" или еще лучше "стол-стол"... Принцип: для каждой задачи свой станок", обойти не удасться...

[Cross]

Он не только должен быть здоровым но и весит тонн 5.....

Блин, да если не больше )))

Ладно, с вопросами по "деревяшечному" портальнику пойду в соответствующий раздел. А тут раз уж начал тему, то спрошу вас господа следующее: Вот собираете вы станки для обработки металлов. Как вы рассчитываете достаточную жесткость станины? Подбираете рельсы? Приводы? Неужели вы все заканчивали "МГТУ Станкин"?

[Smlua]

Станина не должна изменять своих геометрических размеров под собственным весом и весом заготовки и приспособлений. Из чего делать, как делать и остальные вопросы по станине Вы задаёте себе самостоятельно и ответы будут зависеть от Ваших возможностей как в обработке так и в выборе материала/технологии. По рельсам/винтам и моторам- примеры расчетов с формулами и цифрами есть в мануалах к комплектующим. По поводу университетов- в университете учат искать и использовать информацию. Для того чтобы подключить привод, установить рельсы или винт нужно просто почитать инструкцию перед началом работы, особенно часть с предупреждениями)

[Power968]

Я перед тем как делать станок поработал на заводских ручных. Сделав могу сказать что мяса надо всегда как можно больше. Ну и все зависит от аппетита.

[Cross]

Я перед тем как делать станок поработал на заводских ручных. Сделав могу сказать что мяса надо всегда как можно больше. Ну и все зависит от аппетита.

Я тоже работал на совковой ручной "чугунине". И тут есть нюанс. Практически все станки, что токарные, что фрезерные, на которых мне доводилось работать, были начала 60х годов выпуска. Станины тогда делались с большим запасом. В те времена исследования собственной жесткости несущей системы были в зародыше и делались "на коленке", а расчеты по критерию виброустойчивости вообще не проводились. Сорлидворкса, что бы провести статический анализ ни у кого не было. Плюс ко всему, СССР всю дорогу находился под санкциями и технологии были не доступны. Все, что производилось было копией того, что поставили по Лендлизу в сороковые или украдено. Станки у нас были мягко говоря не лучшего качества, даже на закате совка... Если работали, то знаете байку о том, что если с Ереванского завода приходил станок, то его даже из упаковки не распаковывали, таким он был дерьмом... Работали на старом... Сейчас вон DMG Mori вроде как полностью отказались от чугунных станин и делают их из полимергранита или еще чего-то подобного, а станины выглядят совершенно по другому... А про аппетит это верно. Когда года два назад я модернизировал совковую чугунину в ЧПУ, с финансированием проблем не было, делал не себе... Расчетами не заморачивался и ставил 35е рельсы, сервы по 1,5 кВ, 32е винты. Это конечно с запасом, потому, что не знал что мне нужно. Но собирать станок с нуля и с ограниченным бюджетом сложнее...

[Cross]

По поводу университетов- в университете учат искать и использовать информацию. Для того чтобы подключить привод, установить рельсы или винт нужно просто почитать инструкцию перед началом работы, особенно часть с предупреждениями)

Вы правы. В хивиновском мануале к рельсам, даны формулы и примеры расчетов. Таким же макаром можно расчитать ШВП, привода (калькуляторы на форуме есть). Однако есть нюанс Для всех формул и расчетов нужно знать силу резания, помимо веса портала или стола например. Я могу посчитать станину в солиде. Однако я не знаю силу резания. Я нашел формулы, совковые, но там для меня ничего не понятно и все как-то сумбурно. Вот например как рассчитать силу с которой зуб фрезы преодолевает сопротивление резанию со стороны материала заготовки и силы трения, действующие на поверхностях зубьев фрезы, если у меня концевая фреза - 3 режущих кромки, диаметром 4 мм, с заточкой 55 градусов, 10к оборотов, подача 600 мм/мин, глубина за проход - 4 мм? Я так и не разобрался...

[Hanter]

посмотрите Вальтеровский калькулятор режимов резания. там все считается автоматом...

[john1987887]

Я тоже работал на совковой ручной "чугунине". И тут есть нюанс. Практически все станки, что токарные, что фрезерные, на которых мне доводилось работать, были начала 60х годов выпуска. Станины тогда делались с большим запасом. В те времена исследования собственной жесткости несущей системы были в зародыше и делались "на коленке", а расчеты по критерию виброустойчивости вообще не проводились. Сорлидворкса, что бы провести статический анализ ни у кого не было. Плюс ко всему, СССР всю дорогу находился под санкциями и технологии были не доступны. Все, что производилось было копией того, что поставили по Лендлизу в сороковые или украдено. Станки у нас были мягко говоря не лучшего качества, даже на закате совка... Если работали, то знаете байку о том, что если с Ереванского завода приходил станок, то его даже из упаковки не распаковывали, таким он был дерьмом... Работали на старом... Сейчас вон DMG Mori вроде как полностью отказались от чугунных станин и делают их из полимергранита или еще чего-то подобного, а станины выглядят совершенно по другому... А про аппетит это верно. Когда года два назад я модернизировал совковую чугунину в ЧПУ, с финансированием проблем не было, делал не себе... Расчетами не заморачивался и ставил 35е рельсы, сервы по 1,5 кВ, 32е винты. Это конечно с запасом, потому, что не знал что мне нужно. Но собирать станок с нуля и с ограниченным бюджетом сложнее...

Я чёто охренел от такого потока незамутненного сознания. Откуда дровишки? Сами придумали от нечего делать? Солидворкс, по вашему, откуда формулы для расчета берет? Из космоса? Все давным давно описано-расписано-посчитано-применено на практике. Возьмите Решетникова почитайте. В зародыше и на коленке они жесткость считали, ага.

Регулярно смотрю новости от DMG и что-то не заметил отказа от чугуна...

Ахинею написали.

[Smlua]

фрезой диаметром 4 мм можно просто пренебречь в данном случае. Куда важнее посчитать хватит ли моторам силы разогнать привод с заготовкой весом ну пусть 20-кг до 10м/мин с ускорением 2,5-3м/с2, и остановить есго естественно, как долго при этом прослужит винт. В мануале на винты Томпсон есть рассчет, очень подробный - считается все от желаемых скоростей веса и точности, исходя из этих параметров считается момент мотора и жизненный цикл винта. у меня привод 400 Ватт, хватет чтоб со старта сломать фрезу 6мм под цангу и не дернутся даже)) ну и калькуляторы сил резания тоже полезная штука

[Dimka]

Возьмите Решетникова почитайте.

Дмитрий Николаевич Решетов

[Cross]

Возьмите Решетникова почитайте.

Возьмите и почитайте "Станины и корпусные детали металлорежущих станков" В.В. Каминская, З.М. Левина, Д.Н. Решетов.

В зародыше и на коленке они жесткость считали, ага.

Первое комплексное исследование собственной жесткости несущей системы было проведено в 1935, в Германии. Первое фундаментальное исследование жесткости станков в СССР было проведено в 1940. Потом "Точность механической обработки и пути ее повышения" А.П. Соколовский 1951. Теоретические исследования велись постоянно. Самое первое практическое исследование токарной станины было проведено в 1941 году в ЭНИМСе, о чем есть отчет. Однако большая часть практических исследований (на моделях), пришлась как раз на конец пятидесятых. Так же был почерпнут большой опыт ФРГ. Именно по этому я говорю "В ЗАРОДЫШЕ и НА КОЛЕНКЕ".

Солидворкс, по вашему, откуда формулы для расчета берет

Именно отуда и берет из 20го века, из исследований, которые велись 100 лет. На основе этих ислледований и был создан комплекс программ... И благодаря этим исследованиям нам не надо отливать из чугуна 20 разных станин и потом "разбивать их кувалдой" в целях эксперимента. Можем купить энвидиа квадро за 50к, сделать 3д модель и провести исследование с бюджетом в "2 балтики девятки" получив идеальную станину. Только даже этим пользоваться нужно уметь.

Регулярно смотрю новости от DMG и что-то не заметил отказа от чугуна...

Во-первых я написал: "Вроде как", что означает что "это не точно". А во-вторых внимательнее следить надо за новостями из DMG, а лучше всего на завод к ним сгоняйте в Ульяновск на экскурсию. Вот пожалуйста, ознакомьтесь с ОЦ DMG серии DMF. https://ru.dmgmori.com/products/machine ... illing/dmf
И кстати, чугун и синтетический гранит это как черное и белое, небо и земля, по виброгасящим характеристикам. Теперь уже никто как в 40е на заводе Свердлова станины на год в землю не закапывает и не оставляет в отстойниках... И с вашего позволения, я бы дальше не хотел полемизировать на темы истории станкостроения в СССР, потому, что это не интересно и тема ведь не для того была создана. Вы бы мне лучше чего-нибудь умное процитировали из вашей книжки Решетникова. Там надеюсь написано какие изгибающие силы действуют на фрезу во время резания, а затем на стол, направляющие, станину?)))

[Cross]

посмотрите Вальтеровский калькулятор режимов резания. там все считается автоматом...

Хантер, смотрел... Там к сожалению только нужную мощность в кВ и момент на шпинделе показывает... Или я чето провтыкал?

[Cross]

калькуляторы сил резания тоже полезная штука

Таки да Уважаемый! Был бы признателен, если бы вы на них ссылочку кинули. У нас тут ведь форум в основном хобийщиков. Я перечитал темы. И не даром если ты начинаешь новую тему, сразу идет "рыба", которую типа неплохо было бы заполнить. Потом, подключаются форумчане и советуют, мол вот эти направляющие я бы поменял, материал станины оставил бы, компоновку немного переделал... И это либо опыт форумчан, которые получили его на своих ошибках, либо их предположения. Однако даже если ты собираешься построить станок исключительно по дереву, нужны правильные расчеты. Вы же видели надеюсь хоббийные станки по стали у которых "слоноподобный" портал отлит из бетона и в него изначально заложена чрезмерная жесткость и вес раз в десять превышающая необходимую. А все почему? Да потому, что люди по ряду причин не могут просчитать конструкцию достаточной жесткости, достаточного размера ШВП и достаточной мощности приводов для обработки конкретных материалов. И так, допустим я хочу построить пятиосевой портальник для обработки дюрали. Но в процессе обсуждения понял, что с рабочим полем 1000/1000 это будет очень дорого весить. Решаю снизить планку и хочу построить то же самое для работы по дереву. Желательно максимально дешево. С чего начать? Я думаю первое это станина. И мне нужно выяснить, какие силы будут действовать на ее элементы. Ведь при обработке древесины, тоже присутствуют вибрации и силы. Так вот мне нужно создать 3д модель станка а потом приложить на шпиндель некую силу. Какую? При раскрое МДФ, однозаходной фрезой 6 мм, глубиной 10 мм за проход, с подачей в 2500-3500 мм/мин?