Конструкция настольного А4 станка из чугуна.

[caster]

Приветствую уважаемых форумчан.
После прочтения множества тем на этом замечательном форуме, родилась идея делать станины для станков мелкими сериями.
Изготавливать планируем ключевые элементы станины с механической обработкой базовых поверхностей.
Ориентируемся на широко распространенные комплектующие.
С таким расчетом, чтобы любой ЧПУ-шник мог самостоятельно быстро все собрать, с минимумом обработки.
После проработки конструкции будет создана тема о продажи комплекта в соответствующем разделе.
Для себя сформировал следующее ТЗ:
- материал станины чугун;
- 3 оси, с возможностью легкой установки 4-й, если потребуется;
- поле обработки 200х300х150;
- отклонение конца шпинделя с учетом массы станка, сил резания и динамических нагрузок, не более 0,01мм
- использование скоростного шпинделя 1,5кВт/24000 об/мин
- рельсы 15-го размера
- ШВП 1605
- расчетная масса станка 150 кг
- предполагаемые материалы обработки - воск, пластики и цветмет.
Первоначальные наброски конструкции и симуляция на изгибы на скриншотах (уже три варианта, так сказать процесс во времени).
Критика, советы и пожелания приветствуются.

[ultrus]

- поле обработки 200х300х150;

Плохо форум читал, с таким полем не делают станки с подвижным порталом.
Бессмысленно. Чугунный станок с подвижным порталом можно начинать с 300х500 мм - 400х600 мм.
Установку движка перемещения портала ты сам придумал или где подглядел?

с возможностью легкой установки 4-й, если потребуется;

Ты хоть раз поворотную ось видел? Представляешь её габариты?

Делать чугунный станок и ставить:

- использование скоростного шпинделя 1,5кВт/24000 об/мин
- рельсы 15-го размера
- ШВП 1605

Ну, уж вы извините! Нафига? Собирайте уж тогда на круглых валах.

Изготавливать планируем ключевые элементы станины с механической обработкой базовых поверхностей.

А вот это уже интересно.
Напиши, как собираешься лить детали станка, по ЛГМ или в землю? Какое рабочее поле оборудования для обработки отлитых деталей?

P.S.
Забыл спросить, у тебя ось Z тоже чугунная? Собираешься ли ты гидро или пневмокомпенсаторы ставить?

[caster]

Плохо форум читал, с таким полем не делают станки с подвижным порталом.
Бессмысленно. Чугунный станок с подвижным порталом можно начинать с 300х500 мм - 400х600 мм.

Спасибо за критику.
У знакомого ювелира станок такой компоновки и полем 150х200.
Станина из полимербетона и портал с кареткой оси Зет из дюрали.
Очень доволен по сравнению с остальными его станками с осью Зет на колонне и подвижным столом.
4-я ось очень легко крепится прямо в стенке основания. Там планируется сформировать посадочное место под редуктор.
Основной прицел на ювелирку и рекламную сферу, но хоббийщикам думаю тоже будет интересен.
Поправьте если неправ.
Лить можем и по ЛГМ и в землю. Станки позволяют обрабатывать до 1000х600.
Если будет интерес, можем лить до таких габаритов.

[шпиндель]

...А вот это уже интересно.
Напиши, как собираешься лить детали станка, по ЛГМ или в землю? Какое рабочее поле оборудования для обработки отлитых деталей?...

Ты это, Карп, правильно миркуешь.
Сгодится нам этот фраерок.

[ultrus]

Лить можем и по ЛГМ и в землю. Станки позволяют обрабатывать до 1000х600.

Я первый в очеред! Трахаюсь со своим проектом уже почти год: http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 46&t=10638
Если есть возможность, помогите отлить и обработать. За это могу профинансировать твои непутёвые проекты, типа этого .

[caster]

Если есть возможность, помогите отлить и обработать. За это могу профинансировать твои непутёвые проекты, типа этого .

С удовольствием бы, если решить вопрос с доставкой из Украины...

[ultrus]

С удовольствием бы, если решить вопрос с доставкой из Украины...

Уже много лет работаю по бизнесу с ребятами из Украины. Завтра попробую порешать вопрос.

[frezeryga]

станок с таким полем с подвижным столом интересней. без защиты направляек я бы не купил. если будет способ доставки в россию я бы тоже проектик запилил типа такого http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 46&t=12244 с полем 400х300х150. сильно мясистые стенки делать на таком станке смысла нет 15мм заглаза. ведь шпиндель то китайский хлипкий тонкий и швп 16. и сделав мясистую станину упретесь в жесткость шпинделя и швп.

[Rionet]

Те кто могут лить чугун не умеют проектировать станки.
Те кто могут проектировать станки не умеют проектировать литейные детали.
Когда-нибудь они встретятся..

[caster]

Плохо форум читал, с таким полем не делают станки с подвижным порталом.

Ну, уж вы извините! Нафига? Собирайте уж тогда на круглых валах.

Те кто могут лить чугун не умеют проектировать станки.

Хорошо. Возможно я чего то не понимаю. Но пока это эмоции. Давайте отталкиваться от цифр.

Согласно данным HIWIN, нагрузочная способность:
- кареток 15-го размера от 11,38кН
- швп 1605 от 1200 кг
Т.е. по этим комплектующим запас есть.
Расположение двигателя и ШВП с одной стороны портала, для таких габаритов, тоже не критично. Теоретических расчетов нет, но практические испытания с дюралевым порталом, показывают отклонение незащемленного винтом конца портала не более 1 сотой мм.
Плюсы такой конструкции, как показала практика:
- расположение узлов точной механики вне зоны резания
- легкая реализация защиты направляющих и швп
- легкая реализация охлаждения СОЖ
- простая установка 4-й оси
- коробчастость конструкции - хорошая жесткость
- запас по жесткости позволит поставить более мощный шпиндель под 30-й конус или наоборот менее габаритный, но оборотистый
- легкость монтажа дополнительных элементов - достаточно обычной дрели и метчиков
- запас прочности позволит поставить сервоприводы и поднять скорости перемещений и точность
- при необходимости, легко поставить оптические линейки вне зоны резания
- уборка стружки не предсталяет сложностей
Ваши аргументы, коллеги.

[aftaev]

Теоретических расчетов нет, но практические испытания с дюралевым порталом, показывают отклонение незащемленного винтом конца портала не более 1 сотой мм.

- швп 1605 от 1200 кг
Т.е. по этим комплектующим запас есть.

А на сколько ШВП при 1200кг растянется/сожмется в каталогах смотрел?

[caster]

А на сколько ШВП при 1200кг растянется/сожмется в каталогах смотрел?

Видимо нужно делать полный расчет....
Ок.
Выполню - отпишусь.

[N1X]

Практика описана здесь:
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 20#p193298
Так что да: допустимая нагрузка - одно, допустимая деформация - другое.

[frezeryga]

Отклонение портала со стороны где нет швп 1 сотка при каком приложенном усилии? Приложите 50кг по безмену и там будут уже десятки. Нагрузочная способность и жесткость разные вещи. У меня 20я опора при 50кг на пару соток прожимается легко. Чугунные станины будут брать только прошареные люди с опытом. Это уже не бюджетные станки и если будет какойто изврат типа винта с одной стороны то брать небудут. Нужно делать классическую проверенную схему без отсебятины и попыток изобрести велосипед.

[caster]

Отклонение портала со стороны где нет швп 1 сотка при каком приложенном усилии? Приложите 50кг по безмену и там будут уже десятки.

Ок.
Почему тогда такая схема установки ШВП используется повсеместно на токарных станках с ЧПУ и там всё работает?

У меня 20я опора при 50кг на пару соток прожимается легко.

Тут расчетные усилия при резании до 5кг. Динамические нагрузки не превышают 25кг.
У вас опора упирается в бурт и заштифтована?

[frezeryga]

Опора плотно вставлена в посадочное место. Корпус опоры не отклоняется. Это прожим подшипника. В токарных супорт широкий и жесткий каретки стоят квадратом. А у вас выходит прямоугольник который таскается за узкую сторону. Расчеты это все теория которая с практикой не всегда совпадает поскольку в расчетах не учтены все тонкости. Я больше практике доверяю. К примеру на портальном станке где один винт посередине таскает портал он легко перекашивается на десятки. А подвижный стол с темже винтом посередине уже не перекашивается поскольку там каретки квадратом и сам стол жесткий.