Фрезер портальный по металлу

Тяжелые фрезерные станки по металлу.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Давно хотел собрать маленький хоббийный чпу фрезерный. Но недавно умные люди выкинули в чермет координатную станину со всеми рельсами, каретками, швп, сервами и сервоусилителями. Еще добрые люди задарили шпиндель от вертикально- фрезерного чпу с автосменой, конус ВТ40.
Станина заводская сварная из профтрубы 102 стенка 12. Снизу лист 26 мм, сверху (стол) лист 20 мм. Внутри станины во всех направлениях тоже каркас и диагонали. Вес без всего навесного 2300 кг. Восемь опорных лап.
IMG_20170627_222626.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114987&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (531.21 КБ)</a>
IMG_20170627_222647.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114988&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (520.81 КБ)</a>
IMG_20170627_222703.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114989&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (609.94 КБ)</a>
IMG_20170627_223215.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114994&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (347.39 КБ)</a>
IMG_20170627_223359.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114995&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (587 КБ)</a>
Конструктивно продольная ось (Х) выполнена в виде двух стальных фрезерованных балок сечением 44х137, длиной 1695, на которых закреплены рельсы, а с торца балки опоры винтов на штифтах и болтах. Этакий универсальный конструктор. Эти балки (с рельсами и винтами) прикручены к четырем опорам станины. Просвет между плоскостью кареток Х и столом 360 мм. Расстояние между рельсами 1260.
Продольные рельсы (по Х) THK 34 мм, каретки роликовые с преднатягом. На каждую рельсу ШВП 25 мм шаг 12.
IMG_20170627_222820.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114990&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (413.19 КБ)</a>
IMG_20170627_222928.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114991&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (377.86 КБ)</a>
IMG_20170627_223811.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114992&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (377.86 КБ)</a>
Балка продольная на опоре, вместе с рельсом и швп (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114993&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (500.71 КБ)</a>
Балка продольная на опоре, вместе с рельсом и швп
Длина продольной оси (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114999&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (630.55 КБ)</a>
Длина продольной оси
Длина поперечной оси (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=115000&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (583.27 КБ)</a>
Длина поперечной оси
Узел опирания продольной балки (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=115001&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (393.44 КБ)</a>
Узел опирания продольной балки
С поперечной осью (У) все намного хуже. Имеющаяся поперечная балка с шариковыми направляющими достаточно тонкая, прогиб от руки по середине составляет 0,05. Вместо нее однозначно придется делать монстра килограмм на 200-300.
Синхронные сервы Pacific Scientific двух видов, с резольверами. 7,2 Нм и 4,3 Нм. Сервоусилители той же фирмы тоже двух видов, на 15А и на 30А; 3 фазы 230в. Заявленная мощность 4,5 кВт (9 в пике) и 2,5 кВт(5 в пике) соответственно. Сервы могут управляться как аналогом, так и степ/дир. Есть программируемые выходы эмулятора энкодера по сигналам резольвера.
IMG_20170627_224721.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114997&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (528.31 КБ)</a>
IMG_20170627_224755.jpg (4260 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=114998&sid=f7aaefa81719bb5ebbc74f2770a198f5&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (644.21 КБ)</a>
Аватара пользователя
frezeryga
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 13679
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 16:08
Репутация: 5051
Откуда: Жуковский
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение frezeryga »

Хорошая железяка. Портал самое простое из хорошей прямоугольной трубы сделать.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Результаты измерений.
По уровню стол не выставлял, на глаз сделал равномерный натяг лап. Закрепив индикаторную стойку на оси У прокатал стол (на столе две базовых прошливофанных полоски, остальное- черновая фрезеровка). Максимальное отклонение по шлифованным полоскам 0,02. По черновой фрезеровке 0,05.
Пошевелил лапами- без изменений.

Нагрузил одну продольную балку весом 150 кг по середине, где нет опоры. Прогиб 0,01. Тут пока ничего менять не буду.

А вот с поперечной осью все хуже. Прогиб от руки 0,1. Однозначно не пойдет. Чувствую придется делать балку монстра килограмм так на 200-300. При таком размере оси очень большой пролет.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

frezeryga писал(а):Хорошая железяка. Портал самое простое из хорошей прямоугольной трубы сделать.
Да, это сдали в чермет. Если честно, челюсть отвисла, когда увидел.
Труба прямоугольная тут никаким боком не пойдет. Ни по жесткости ни по АЧХ. Скорее всего будет полимербетон с сечением 350-400 мм.
john1987887
Мастер
Сообщения: 3295
Зарегистрирован: 08 сен 2013, 17:26
Репутация: 1799
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение john1987887 »

Нафиг полимер. Делайте сварную балку, если труба не нравится.
Аватара пользователя
Hanter
Мастер
Сообщения: 5414
Зарегистрирован: 27 янв 2012, 14:52
Репутация: 4338
Настоящее имя: Алексей
Откуда: Питер
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Hanter »

Alexanders писал(а):Да, это сдали в чермет. Если честно, челюсть отвисла, когда увидел.
Умом Россию не понять.... :(
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" Приходит единственный вопрос: "Нахрена?"
==========================================
фрезерная и токарная обработка на станках с чпу.
Резка, гибка, сварка и порошковая окраса.
Аватара пользователя
frezeryga
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 13679
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 16:08
Репутация: 5051
Откуда: Жуковский
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение frezeryga »

Труба бывает разная. Я имею виду трубу 300х200мм со стенкой 10+
Аватара пользователя
frezeryga
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 13679
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 16:08
Репутация: 5051
Откуда: Жуковский
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение frezeryga »

Делать сюда очень тяжелую балку смысла нет ведь сама станина легкая.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

john1987887 писал(а):Нафиг полимер. Делайте сварную балку, если труба не нравится.
Есть вариант сделать сварную коробчатую балку из трех швеллеров 40П. Но он дорогой, везти надо из Москвы и длина 12м. Варить надо с предподогревом, затем отпускать в печи. Этот швеллер кривой, стенка 8 тонка, что там останется после фрезеровки? И что потом делать с резонансами? Полимером заливать? Тогда уж проще сразу. Заодно отработать конструкцию и вертикальную ось сделать тоже из полимера, коробчатую. У нас есть завод станкостроительный, последние несколько лет делают станины из синтеграна. Вчера видел результат исследований АЧХ. Лучше, чем у чугуна.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

frezeryga писал(а):Труба бывает разная. Я имею виду трубу 300х200мм со стенкой 10+
Тоже только из Москвы и по 12метров.
Я хочу увеличить размер по Z до 450 мм, думаю, что на такой трубе 250 между рельсами поперечной балки будет мало, консольность получается очень большая.
Аватара пользователя
frezeryga
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 13679
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 16:08
Репутация: 5051
Откуда: Жуковский
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение frezeryga »

Размер по Z наоборот уменьшать надо иначе жесткости никакой.
Аватара пользователя
Hanter
Мастер
Сообщения: 5414
Зарегистрирован: 27 янв 2012, 14:52
Репутация: 4338
Настоящее имя: Алексей
Откуда: Питер
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Hanter »

трубу профильную толстостенную. и не выдумывайте со швеллерами. там объем сварки вразы будет больше. соответсвенно тепловложений больше и длина швов больше. крутить его будет как "гулькин хрен".... Посмотрите на мультики (мультикамы) у них труба и прекрасно живут. кусок трубы жирной если нада - обращайтесь - че то было. чтоб не 12 метров брать.. :)
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" Приходит единственный вопрос: "Нахрена?"
==========================================
фрезерная и токарная обработка на станках с чпу.
Резка, гибка, сварка и порошковая окраса.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Согласен по поводу трубы, хотя посмотрел мультикамы, уж больно они похожи на станки для деревяшек и пластиков...
Вот только думаю, что труба понадобится не менее 400х400 и именно квадратная. Потому что длина большая, нагрузки резания большие, масса всей оси Z тоже будет большая. Наверное будут прогибы и вибрация.
Пробовал смоделировать в Солиде, из-за консольности оси Z возникает крутящий момент на балку, поэтому она должна быть квадратная.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Вообще хотел делать двухбалочную кострукцию с вертикальной осью между ними. Она получается гораздо жестче, и нет кручения балок. Но посчитал геометрию, такая конструкция съест все рабочее поле по обоим горизонтальным осям.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Darxton писал(а):А куда оно девается?
Если шпиндельная ось симметрично опирается на две балки, расположенные с двух сторон от шпинделя, то остается только прогиб.
Аватара пользователя
frezeryga
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 13679
Зарегистрирован: 18 авг 2013, 16:08
Репутация: 5051
Откуда: Жуковский
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение frezeryga »

У вас станина из таких же труб как станки по дереву и сталь на ней всеравно не драть. Нечто похожее на мультикам ииполучится.
Darxton
Мастер
Сообщения: 2113
Зарегистрирован: 17 янв 2013, 08:19
Репутация: 622
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Darxton »

Alexanders писал(а):
Darxton писал(а):А куда оно девается?
Если шпиндельная ось симметрично опирается на две балки, расположенные с двух сторон от шпинделя, то остается только прогиб.
Деформация под статическими нагрузками устраняется на этапе юстировки. А крутящий момент от усилий резания устранить не удастся.
Alexanders
Кандидат
Сообщения: 82
Зарегистрирован: 10 окт 2013, 23:41
Репутация: 14
Контактная информация:

Re: Фрезер портальный по металлу

Сообщение Alexanders »

Крутящий момент от момента на фрезе устранить не удастся (крутящий момент в плоскости стола). Но я не считаю его значительным. Основной момент - это скручивание поперечной балки вдоль оси вследствии отжима фрезы по вертикали и консольности шпинделя. А его можно устранить, устранив консольность шпинделя. В Солиде при моделировании деформаций это сразу видно.
Ответить

Вернуться в «Фрезерные станки по металлам»