Компактный, вертикальный, по металлам 350х200х200

[Igor1]

Шпиндель er16 - сразу нет. чуть добавив взять er20. У него вал заметно жирнее сам по себе.

Я собираюсь потихоньку и сталь грызть, поэтому больший момент более мощного двигателя пригодился бы. ВЫ меня сподвигли на маленькое исследование, составил список характеристик слабых начальных водных китайских шпинделей 24000 об/мин. Может и ещё кому -нибудь пригодится.
1. 800 Вт, ER-11, диаметр 65 мм, момент 0,32, выходной подшипник 7002, диаметр вала 15 мм
2. 1500 Вт, ER-11, диаметр 80 мм, момент 0,62 выходной подшипник 7002, диаметр вала 15 мм
3. 1500 Вт, ER-16, диаметр 80 мм, момент 0,62 выходной подшипник 7004, диаметр вала 20 мм
4. 2200 Вт, ER-20, диаметр 80 мм, момент 0,96 выходной подшипник 7005, диаметр вала 25 мм

Получается, что момент у последнего ER-20 шпинделя в полтора раза больше чем у предыдущего 1500 Вт. А жёсткость вала больше в 2 раза!
Хорошая прибавка примерно за 30-40 дол. ( разница в цене)
Признаюсь, выбрал 1500 Вт шпиндель, так у меня для этого проекта есть очень давно купленный хороший векторный частотник 1500 Вт.
А 1500 Вт и ER-20 шпинделей не бывает.
Вопрос - я собираюсь работать фрезами 2-5 мм, а если и грызть сталь - то пластинки толщиной 2-3 мм, нужно ли мне 2200 Вт двигатель. Оправдает ли его моя конструкция станка.

[Igor1]

Мне думается можно собрать колонну на винтах из листов стали и швеллеров, все равно обрабатывать потом. ДА и вести меньше будет. Плюс возможность юстировки угла, и установки ленточной защиты.

LChXM8fY6NM.jpg

Здравствуйте! А как в вашем случае отюстировать колонну на винт и на поперечный наклон. Не знаю только, нужно ли это. Я взял классическую схему крепления колонны, чтобы можно было места соприкосновения станины и колонны обработать на станке, а потом с минимальной подгонкой соединить.
После того, как уже нарисовал станок, увидел почти оголённую версию взрослого станка, похожего на мой. Корпус - две квадратные трубы. Крепление колонны такое же, как у меня. Вот ссылка, с третьей минуты можно смотреть. https://www.youtube.com/watch?v=bP158y03VxQ

[Igor1]

Нижний ряд труб в фундаменте не нужен.
Вообще и совсем. Никакой нагрузки, кроме эстетической он не несёт. Но, добавляет цены.

Здравствуйте! Извините, не согласен с вами. Гнётся всегда по слабому месту. Хилую колонну сделаешь - колонна будет гнуться, если станина хилая - то она и будет гнуться первая. Конструкцию надо делать примерно равнопрочную, или здесь лучше сказать равножёсткую. У меня сечение основания - 140х240, колонна - 140х200. Картинку прилагаю голого ОЦ, по моему мнению, с идеальными чертами равножёсткости. Ну и в предыдущем посте на видео видно, что станина и колонна из труб одинакового сечения.

[MGG]

1.5 кВт Шпиндели ер20 есть. Проблема в другом, в этих шпинделях момент растёт с оборотами, т е. Максимальный момент на макс оборотах, а стальке нужны малые обороты. Можно конечно смотреть в сторону многополюсных, но там бюджет совсем другой

[Igor1]

Что касается колонны, то я бы убрал бутерброд

Но достать такого сечения трубы - проблема.

По мне, я бы вообще ушёл от сварки. Сварка - зло, поводки гарантированы. Есть где эту всю сварную конструкцию нормально обработать?
И не факт, что после обработки хватит толщины стенок на резьбу.
Мой совет, погугли УСП плиты и уголки. Станок с таким рабочим полем можно собрать на уже шлифованных элементах УСП запросто.
И ценник тебя сильно не напряжет, да и конструкция будет значительно жестче.

Я рассматривал вариант на УСП. И действительно, небольших элементов УСП пруд пруди и стоят копейки при своей точности и прочности. Но что касается элементов побольше - то уже их в продаже мало и стоят уже не детски. Самые большие видел только в длину 360 мм и с ценой с четырьмя нулями. А сколько плит надо набрать, чтобы получить плиту 450х240х140 мм (у меня сейчас такое основание станка). И ещё одна проблема - просто так они не подходят, их надо будет где-то профрезеровать, где-то сверлить и где то резать резьбу для соединений. А как это сделать в плите с твёрдостью HRC 60 ума не приложу. Просверлить, наверное твёрдосплавным сверлом можно с трудом, а резьбу как резать. Приварить к ней не возможно - поведёт точные шлифованные поверхности.
Для стола подобрать плиту типа 300х140х30 наверное возможно, попробую по вашему совету поискать. У меня была изначально идея стол сделать просто так: стальная плита 20-25 мм с нижними рёбрами/подкладками под рельсы. А сверху алюминиевый Т-пазовый стол или просто сверху алюминиевая плита типа жертвенного стола с резьбовыми отверстиями или для приклейки деталей.

[Igor1]

Я достаточно быстро нашел себе усп на стол 600x300x90 и несколько мелких в хорошем состоянии по цене чермета, да и периодически ещё попадаются в объявлении разные крупных размеров, и как мне кажется это лучший вариант. Либо плиты от штампов, Недавно смотрел шлифованные что-то около 60 толщиной, схожих размеров или чуть меньше. У самого портал сварен из профилей 100x100x8 - но после обработки мяса в них уже почти нету. вам нужно всего два куска. поищите на металлбазах - приемках что нибудь пожирнее.
Вот пример с ютуба на усп https://www.youtube.com/watch?v=qA7dDHtlrLw

Посмотрел это видео и там автор сам признаётся, что ему несказанно повезло достать эти детали и ему они чудным образом подошли, так что Усп он не обрабатывал механически.
Попробую посмотреть что бывает в продаже.

[Igor1]

А очень нужны профильные рельсы? А так?

Здравствуйте! Ваши картинки очень близки по сути к моему проекту. А вас нет более подробной информации об этом проекте, может ссылочку дадите. Заранее спасибо.
К сожалению, на картинках невозможно разглядеть какие там направляющие.

[Igor1]

1.5 кВт Шпиндели ер20 есть. Проблема в другом, в этих шпинделях момент растёт с оборотами, т е. Максимальный момент на макс оборотах, а стальке нужны малые обороты. Можно конечно смотреть в сторону многополюсных, но там бюджет совсем другой

Где то встречалась мне информация, что на этих шпинделях момент на оборотах 3000-24000 при управлении векторным частотником одинаковый. А меньше 3000 - начинает падать пропорционально оборотам. То есть на 1500 - половина момента. Может ошибаюсь. А 3000 об/мин на фрезе 3-5 мм - это ещё нормально.
1500 Вт и ER-20 не встречал никогда. Если ссылка под рукой - буду признателен.
Да, низкооборотистые шпиндели в 2-3 раза дороже, видел.

[hmnijp]

Думается что шпиндель 2.2 ер20, можно питать и от 1.5квт частника. Вам тут всё же стоит присмотреться, тк у ер11 и тонкого вала жёсткости заметно меньше.
У меня ер20, и он с трудом справляется 6кой с маленьким съемом и подачей. Но за подшипники уже страшно. С обычным частотником ниже 8000 момента нет совсем, векторный возможно чуть низы подтянет, но чуда ждать не стоит. Хотя для мелких фрез это нормальные обороты.

[hmnijp]

Ещё есть нюанс. У вас стыки пластин привариваются над полукруглым углом - не делайте так. варите пластинки к плоскости - шву некуда будет утягиваться и разгибать угол

[fabrikator66]

А вам и не нужно набирать плиту такой толщины, для вашего размера вполне хватит плиты 60мм у основания.

[Udjin]

Извините, не согласен с вами. Гнётся всегда по слабому месту.

Если бы ваша станина висела в воздухе, то да. Можно было бы говорить о "равножёсткой" конструкции.
Однако, станина опирается на подставку (стол) либо в трёх, либо в четырёх точках, либо всей плоскостью.
И это меняет расклад.
На смятие "двухтрубная" однослойная конструкция будет равноустойчива с четырехтрубной. Прогиб при опоре всей плоскостью не изменится. И только для опоры на 4 или 3 точки, прогиб будет бОльшим.
Однако, какой вес заготовки и усилие от фрезы? Нужно посчитать. Возможно овчинка выделки не стоит.

И теперь нагрузки на скручивание.
Одноярусная конструкция для вашего случая будет более устойчива на крутку.
Т.к. плечо приложения скручивающих сил и к оси сечения, и к опоре, будет меньшим. Скручивать-же конструкцию будет при перемещении стола в крайние положения.

Колонна опирается торцом. И для случая колонны все ваши посылы будут истинны. Сечение максимально. Рёбер жесткости - сколько получится, пятно контакта максимальной площади, косынки и прочие элементы повышающие жёсткость, полностью "в кассу".

PS
Если есть модель, прогоните её элементы в солиде. Посмотрите деформации. Прикидочный расчёт в "первом приближении" даст пищу для размышлений ..

[Igor1]

Думается что шпиндель 2.2 ер20, можно питать и от 1.5квт частника. Вам тут всё же стоит присмотреться, тк у ер11 и тонкого вала жёсткости заметно меньше.
У меня ер20, и он с трудом справляется 6кой с маленьким съемом и подачей. Но за подшипники уже страшно. С обычным частотником ниже 8000 момента нет совсем, векторный возможно чуть низы подтянет, но чуда ждать не стоит. Хотя для мелких фрез это нормальные обороты.

Спасибо, совет от реального пользователя вдвойне полезен. Только, пожалуйста, сообщите у вас 2200 ER20 или 1500 ER20. Я ориентировался на здешние ветки, например мелкий станок от frezerygа с 1,5 квт шпинделем бодро всё грыз.
На счёт частотника - мне думается, самый напряжённый по току режим шпинделя - это как раз большой фрезой и с малыми оборотами. Слабый частотник в этот момент может сгореть, а умный слабый частотник подрежет ток в самый ответственный момент на гране остановки шпинделя. Поправьте, если не прав.

[Udjin]

Про шпиндель 2,2.
Сильно зависит от марки шпинделя. Любопытствуйте.

[hmnijp]

2.2квт. Вот по ссылке выше всё хорошо разжевано. По алюминию 6ку на хороших для фрез режимах и 13к оборотов - это собственно максимум что он вытягивает, глубина 1.5D и больше уже явно видно что не хватает мощности и момента. На стали и фрезе 4ке и выше он уже весь дрожжит и прыгает, подшипники визжат. Следующий будет явно 100мм шпиндель или больше. Именно из-за них, а не из-за мощности даже. Частотник этот же останется до смерти.
Ограничением по току именно частотник занимается. То есть ему не сильно то важно что там на конкретно на конце. На фрезе 8ке было такое что он от перегрева в ошибку падал. Там входная сеточка перед кулером была маленькая и за ней сразу кондеры большие перекрывающие весь поток - оторвал весь пластик снизу - больше ошибок не появлялось пока

[Igor1]

Извините, не согласен с вами. Гнётся всегда по слабому месту.

Если бы ваша станина висела в воздухе, то да. Можно было бы говорить о "равножёсткой" конструкции.
Однако, станина опирается на подставку (стол) либо в трёх, либо в четырёх точках, либо всей плоскостью.
И это меняет расклад.
На смятие "двухтрубная" однослойная конструкция будет равноустойчива с четырехтрубной. Прогиб при опоре всей плоскостью не изменится. И только для опоры на 4 или 3 точки, прогиб будет бОльшим.
Однако, какой вес заготовки и усилие от фрезы? Нужно посчитать. Возможно овчинка выделки не стоит.

И теперь нагрузки на скручивание.
Одноярусная конструкция для вашего случая будет более устойчива на крутку.
Т.к. плечо приложения скручивающих сил и к оси сечения, и к опоре, будет меньшим. Скручивать-же конструкцию будет при перемещении стола в крайние положения.

Колонна опирается торцом. И для случая колонны все ваши посылы будут истинны. Сечение максимально. Рёбер жесткости - сколько получится, пятно контакта максимальной площади, косынки и прочие элементы повышающие жёсткость, полностью "в кассу".

PS
Если есть модель, прогоните её элементы в солиде. Посмотрите деформации. Прикидочный расчёт в "первом приближении" даст пищу для размышлений ..

Вот именно, станина висит в воздухе. То что она будет стоять на резиновых вибро-опорах и просто на столе - это эквивалентно, что она висит в воздухе. Если станину прианкерить к жёсткому бетонному полу - то да, нагрузки бы изменились. А в моём случае без разницы какой из элементов слабое звено. Утрированную картинку прилагаю.
При проектировании ориентировался на взрослые станки, а них станина или равна по сечению колонны или больше, не спроста.

По максимальной площади контакта - я думал, что она нужна только под стяжными болтами, в других местах она совершенно бесполезна.

В остальном согласен. Косынки приварю куда встанут, на чертеже не рисовал пока.
Хорошо бы, конечно, модель в солиде согнуть, сразу все недостатки проявятся, но пока не освоил эту функцию.

[Igor1]

Про шпиндель 2,2.
Сильно зависит от марки шпинделя. Любопытствуйте.

Спасибо, очень полезная инфа, почитаю.

[Igor1]

2.2квт. Вот по ссылке выше всё хорошо разжевано. По алюминию 6ку на хороших для фрез режимах и 13к оборотов - это собственно максимум что он вытягивает, глубина 1.5D и больше уже явно видно что не хватает мощности и момента. На стали и фрезе 4ке и выше он уже весь дрожжит и прыгает, подшипники визжат. Следующий будет явно 100мм шпиндель или больше. Именно из-за них, а не из-за мощности даже. Частотник этот же останется до смерти.
Ограничением по току именно частотник занимается. То есть ему не сильно то важно что там на конкретно на конце. На фрезе 8ке было такое что он от перегрева в ошибку падал. Там входная сеточка перед кулером была маленькая и за ней сразу кондеры большие перекрывающие весь поток - оторвал весь пластик снизу - больше ошибок не появлялось пока

Спасибо, получается лучше сразу от шпинделя 1,5 квт отказаться в пользу 2,2 квт и именно из-за толщины вала и больших подшипников. А частотник 1,5 Квт пока не продавать.

[Igor1]

А вам и не нужно набирать плиту такой толщины, для вашего размера вполне хватит плиты 60мм у основания.

Видимо, пока модель не согнуть, не понятно на сколько хватит. Опыта нет. Теория гласит, что жёсткость в четвёртой степени зависит от сечения. Уменьшая сечение в 2 раза - уменьшаем жёсткость в 16 раз. Это много. А на сколько это актуально при моём проекте пока мне не понятно.

[Igor1]

Ещё есть нюанс. У вас стыки пластин привариваются над полукруглым углом - не делайте так. варите пластинки к плоскости - шву некуда будет утягиваться и разгибать угол

Здравствуйте, извините не понял, что куда будет утягиваться. Я то хотел и с пластин фаски разделать по всем правилам сварочных работ. Вот картинка.