Re: Сводка по замерам жесткости разных станков
Добавлено: 13 дек 2020, 14:06
Добрый день!
Хотелось бы поднять тему и порассуждать по поводу жёсткости станков.
Планирую строить станок по алюминию (сталь в зависимость от того, смогу ли организовать сож, а не туман) из алюминиевого профиля с полем 1200х600х170. Тут многие говорят, что из профиля жёсткий станок не сделать. В начале этой темы я посмотрел некоторые численные данные о жёсткости и поставил себе цель спроектировать станок с жёсткостью 5 мкм / расчётную нагрузку. Это значит, что в любой плоскости при действии расчётной нагрузки станок отклонится максимум на +/- 5 мкм. Проведя различные расчёты выяснилось, что самым слабым местом в станке является портал, а точнее его кручение от возникающего момента от силы фрезерования и собственный вес оси Z. Ось Z можно противовесить, но если шпиндель тяжёлый, противовес будет тяжёлым или габаритным, это утяжелит портал и уменьшит скорость станка, я решил не идти этим путём. При жёстком защемлении от поворотом концов портала, угол поворота в середине равен: ф=(M/2)*(l/2)/G/J. Это значит, что зависимость от длины линейная и даже уменьшенная на половину и укорачивание оси У особо не поможет.
Для расчёта усилия реза использовал сайт Iscar, фрезерование стали фрезой 20мм при заглублении 0.5мм.
Длина портала 800мм.
Портал из профиля 160х80: 28.69 мкм (для примера тем, кто делает станки из таких профилей)
Портал из профиля 100х200: 12.58 мкм
Портал из профиля 120х240: 5.79 мкм (дорого, не вариант)
Портал из профиля 100х200+лист алюминия с обратной стороны оси Z 800х200х24: 7.22 мкм
Портал из профиля 100х200+лист алюминия с обратной стороны оси Z 800х200х29: 6.51 мкм
Прошу откликнуться, кто что об этом думает. Можно подумать, что самым слабым местом будут являться боковины портала, но их легко усилить рёбрами. Если интересно, могу скинуть Excel'ку с расчётами, в т.ч. прогибов.
Хотелось бы поднять тему и порассуждать по поводу жёсткости станков.
Планирую строить станок по алюминию (сталь в зависимость от того, смогу ли организовать сож, а не туман) из алюминиевого профиля с полем 1200х600х170. Тут многие говорят, что из профиля жёсткий станок не сделать. В начале этой темы я посмотрел некоторые численные данные о жёсткости и поставил себе цель спроектировать станок с жёсткостью 5 мкм / расчётную нагрузку. Это значит, что в любой плоскости при действии расчётной нагрузки станок отклонится максимум на +/- 5 мкм. Проведя различные расчёты выяснилось, что самым слабым местом в станке является портал, а точнее его кручение от возникающего момента от силы фрезерования и собственный вес оси Z. Ось Z можно противовесить, но если шпиндель тяжёлый, противовес будет тяжёлым или габаритным, это утяжелит портал и уменьшит скорость станка, я решил не идти этим путём. При жёстком защемлении от поворотом концов портала, угол поворота в середине равен: ф=(M/2)*(l/2)/G/J. Это значит, что зависимость от длины линейная и даже уменьшенная на половину и укорачивание оси У особо не поможет.
Для расчёта усилия реза использовал сайт Iscar, фрезерование стали фрезой 20мм при заглублении 0.5мм.
Длина портала 800мм.
Портал из профиля 160х80: 28.69 мкм (для примера тем, кто делает станки из таких профилей)
Портал из профиля 100х200: 12.58 мкм
Портал из профиля 120х240: 5.79 мкм (дорого, не вариант)
Портал из профиля 100х200+лист алюминия с обратной стороны оси Z 800х200х24: 7.22 мкм
Портал из профиля 100х200+лист алюминия с обратной стороны оси Z 800х200х29: 6.51 мкм
Прошу откликнуться, кто что об этом думает. Можно подумать, что самым слабым местом будут являться боковины портала, но их легко усилить рёбрами. Если интересно, могу скинуть Excel'ку с расчётами, в т.ч. прогибов.