Подскажите ШВП или косозубая рейка

Тяжелые фрезерные станки по металлу.
Dik
Новичок
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 29 июн 2022, 18:40
Репутация: 0
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Dik »

Назначение станка: фрезеровка по дереву для изготовления резных работ, фрезеровка алюминия, раскрой фанеры 18 мм.
Рабочее поле: 152 на 152 см
Вопросы:
Посоветуйте на чем собирать ШВП или косозубой рейке?
Если на ШВП то его длина примерно 170 см будет на такой длине могут быть вибрации вала?
Если на косозубой рейки чтобы точность была как на ШВП нужен редуктор Какое соотношение должно быть? Читал что у ШВП 1 к 20 то редуктор тоже нужен 1 к 20 или я ошибаюсь?
mfamilie
Кандидат
Сообщения: 46
Зарегистрирован: 28 мар 2021, 15:19
Репутация: 3
Настоящее имя: Vladimir
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение mfamilie »

Ставьте ШВП и не морочьте себе голову.У меня на станке ШВП 3 метра длиной,колбасит со страшной силой,но фрезой R0.25 пилю без проблем и всё работает.
Аватара пользователя
Dimka
Мастер
Сообщения: 1388
Зарегистрирован: 14 июл 2016, 23:40
Репутация: 344
Настоящее имя: Дима
Откуда: Санкт-Петербург
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Dimka »

Как вариант - рассмотрите конструкцию винта с вращающимися гайками.
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

На рейке то же можно точности добиться не плохой, но нужен редуктор хороший. Швп проще в установке. Можно, как уже писали, рассмотреть вариант с неподвижным винтом.
Dik
Новичок
Сообщения: 5
Зарегистрирован: 29 июн 2022, 18:40
Репутация: 0
Настоящее имя: Алексей
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Dik »

Dimka писал(а): 15 июл 2022, 13:22 Как вариант - рассмотрите конструкцию винта с вращающимися гайками.
Есть ли в продаже готовые решения?

[TARAN]> писал(а): 15 июл 2022, 14:56 На рейке то же можно точности добиться не плохой, но нужен редуктор хороший.
подскажите какие редуктора можно использовать?
Евжений
Мастер
Сообщения: 1084
Зарегистрирован: 05 апр 2016, 20:18
Репутация: 121
Настоящее имя: Жэзэрэл
Откуда: Там, сям.
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Евжений »

Dik писал(а): Есть ли в продаже готовые решения?
Например
https://darxton.ru/catalog_section/vras ... ayki-shvp/
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

Dik писал(а): Есть ли в продаже готовые решения?
В даркстоне что то было.
Dik писал(а): подскажите какие редуктора можно использовать?
У меня шимпо стоят планетарные. Но есть и лучше варианты.
Вам еще нужно определиться, что конкретно Вы будете делать на нем. Под каждые задачи свой станок. Если алюминия много, то это надо прям очень тяжелый станок делать, он не всегда хорошо подойдет для раскроя и тем более 3d. Для примера, у меня высокий портал, а я 95 процентов режу листовые материалы. В углах довольно приличное ускорение и весь станок покачивает, лишняя нагрузка на все.
Станок таких размеров это не супер точность в любом случае. Точный станок это не большое рабочее поле или вес просто огромный. Можно конечно много чистовых проходов делать, но это не работа, да и результат все равно не предсказуемый.
a321
Мастер
Сообщения: 563
Зарегистрирован: 03 дек 2016, 00:30
Репутация: 65
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение a321 »

Вижу размер 1520. Но лист фанеры 1525. Не скупитесь, раздвиньте границы. У меня ВСЕ оси на рейке по длинне на 2 листа фанеры. ШПВ медленно. Ну разве что проще со стружкой и опилками на ее поверхности (меньше сложностей с защитой). И не берите в голову косозубую рейку. С точки зрения своего сегодняшнего опыта скажу - поставить на одну линию два мотора ihsv57 (вал 8мм = 17 зубьев) без всяких редукторов (одна ось Х = 4 мотора, считай что с системой устранения люфтов в зубчатом зацеплении, при нехватке портов контроллера можно 2 мотора на одной рейке управлять одним сигналом) дешевле и технологически проще, чем 2 мотора на ось + ШВП или редукторы. Но и редукторы можно сделать самостоятельно - штифты, подшипники, шестеренки, все есть в продаже.
С учетом неравномерности толщины фанеры, с учетом ее неустранимых выгибов по плоскости, постоянном изменении геометрии от дуновения ветра, при любой атомной жесткости станка сверхточные размеры Вы не получите.
А по поводу высоты портала и т.п. нагрузках - я применил Г-образную форму портала и станины соответственно (Тадам-3), вполне рабочее решение. Неожиданно (но ожидаемо по задумке) жесткое - при выравнивании портала по первости даже моторы отключались от перегрузки.
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

a321 писал(а): И не берите в голову косозубую рейку.
А чем не устраивает? Ставить сложнее, а так вроде получше.
a321 писал(а): С точки зрения своего сегодняшнего опыта скажу - поставить на одну линию два мотора ihsv57 (вал 8мм = 17 зубьев) без всяких редукторов (одна ось Х = 4 мотора, считай что с системой устранения люфтов в зубчатом зацеплении, при нехватке портов контроллера можно 2 мотора на одной рейке управлять одним сигналом) дешевле и технологически проще, чем 2 мотора на ось + ШВП или редукторы. Но и редукторы можно сделать самостоятельно - штифты, подшипники, шестеренки, все есть в продаже.
Подшипники в шд не расчитаны на подобные нагрузки. И еще есть момент с включением. Каждый шд принимает свое положение, обычно равное полному шагу шд. Если они каждый раз будут куда то тянуть, то получим дополнительный износ. Ну и редуктор не только для увеличения крутящего момента, дополнительное дробление шага.
a321
Мастер
Сообщения: 563
Зарегистрирован: 03 дек 2016, 00:30
Репутация: 65
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение a321 »

[TARAN писал(а):> post_id=637530 user_id=8936]
А чем не устраивает? Ставить сложнее, а так вроде получше.
Осевой нагрузкой, склонностью к закусыванию при перекосе оси, а при вибрациях это неизбежно, сложнее чистить, дороже.
[TARAN писал(а):> post_id=637530 user_id=8936]
Если они каждый раз будут куда то тянуть, то получим дополнительный износ.
Выборка зазоров всегда тянет за собой повышенное трение. Выравнивание портала тоже. И я не рассматривал чисто шаговый, только типа ihsv57, который "пружинит" при соответствующей настройке (кстати, режим "из коробки"). Любой редуктор всегда минимум удваивает люфт зубчатого зацепления, осевые перекосы, биения. Что же до радиальной нагрузки на подшипники ШД, так они создаются и передаются реакцией зуба. Редуктор 1:3 с одним двигателем против "без редуктора" с двумя = нагрузка на подшипник в 1.5 раза больше, люфтов в 2 раза меньше, а при выборке зазора в рейке настройками хоминга двигателей зазоров и вовсе нет. И стоит все это кратно меньше ШВП и существенно дешевле "рейка + мотор + покупной редуктор".
Покупной редуктор уже на стадии покупки с люфтом (условно) 1 градус на бегущей (по рейке) шестерне 17 зубьев равно 17×3,14÷360=0,148277778мм только этого люфта + люфт зацепления "рейка-шестерня". + рост габарита, что обычно приводит к увеличению "плеч" и пр. В моем случае это было неприемлемо (фото до установки второго мотора У) -
P_20220402_185020.jpg (43489 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=204311&sid=c47cf55b192cea6e4ad6320c82411ed3&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (3.7 МБ)</a>
Другое дело, что формула ХХХХУУУУZ это аж 9 моторов, на что даже новый контроллер viewtopic.php?f=15&t=33810&p=637491#p637491 от уважаемого MX_Master не замахивается.
Последний раз редактировалось a321 27 июл 2022, 23:26, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

a321 писал(а): Покупной редуктор уже на стадии покупки с люфтом (условно) 1 градус на ведушей шестерне 17 зубьев равно 17×3,14÷360=0,148277778мм только этого люфта + люфт зацепления "рейка-шестерня".
1.5 десятки.. что то явно не сходится. Я намерил 0,03 мм. Это летом. Зимой вообще в 0.015 укладывается. Редуктор планетарный. На ременных китайских больше, но не 0.15. Может один градус это всетаки на ведомой? Нет? Когда собирал там был именно такой люфт по ощущениям, специально не мерил. Мерил уже после установки. Может я и заблуждаюсь, но лично я против любой выборки люфтов в паре шестерня рейка через упругую систему. Трение очень сильно возрастает.
a321 писал(а): Выравнивание портала тоже.
Тут то же не совсем понятно о чем речь. Если портал ровнять только за счет датчиков, то да, но это не правильно. Т.е. портал должен быть выровнен без напряжений, как и его положение по датчикам. Данная функция служит как раз для того, что бы нивелировать погрешность перехода шд в устойчивое состояние и для коррекции накопленных ошибок. Во всяком случае, после выключения питания портал на моем станке отыгрывает в пределах пары соток, что при ширине в 2150 нагрузки совсем не несет. Специально так выставлял, по 2м идикаторам. Т.е. сначала выставил по датчикам, а потом выставлял портал относительно датчиков. Выставлял дня 2... периодически проверяю, все пока в норме.
a321
Мастер
Сообщения: 563
Зарегистрирован: 03 дек 2016, 00:30
Репутация: 65
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение a321 »

[TARAN писал(а):> post_id=637547 user_id=8936]
Может один градус это всетаки на ведомой?
Расчет показан по ведомой (выше поправил - по бегущей по рейке) шестерне. 1 градус. 17 зубьев. Модуль М1. 17*3.14 (длина окружности) /360 = 0,14мм. + люфт с рейкой.
У меня портал шириной 1.3м. Благо моторы ihsv57, то можно посмотреть % крутящего момента в состоянии покоя, в движении, до и после хоминга. Выравнивание нагружает моторы на 15-18%. И я сознательно выставлял портал так, чтобы выравнивание обязательно нагружало моторы.
Строго говоря, по науке, в "прецезионной" технике механику нагружают и организуют так, чтобы зубья шестерни всегда соприкасались только одной стороной с зубьями рейки (для ШВП принцип тот же, а до них - винт + гайка, когда между гайками ставили банальную распорную пружину при вращающемся винте). Тогда исключается и люфт, и "перекладка зазоров". Зубчатые зацепления, благодаря тов. Эйлеру, делают по эвольвенте специально для того, чтобы в точке контакта не было скольжения, но было только качение и всегда по одной (делительной) окружности. И это (предварительное напряжение) очень гуманный способ по сравнению с распространенным решением, применыемым с "рейкой" - безжалостным вжатием в рейку шестерни всевозможными распространнеными упругими элементами (пружина + рычаг и т.п.).

Далеко ходить не надо - за 20 тонн мне предлагают аховые габариты и "заводской" люфт 1.2 градуса - https://darxton.ru/catalog_item/redukto ... -wps110-9/. + люфт шпонки + люфт рейки и пр., пр., пр. https://darxton.ru/catalog_section/reduktory-dlya-chpu/. Я такие (и лучшие, как-бы итальянские) руками пробовал на люфт - он есть и не 1 градус. "начального уровня" (одноразовые?) редукторы идут по 5-6тр, почти как сам ihsv57.
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

a321 писал(а): Строго говоря, по науке, в "прецезионной" технике механику нагружают и организуют так, чтобы зубья шестерни всегда соприкасались только одной стороной с зубьями рейки (для ШВП принцип тот же, а до них - винт + гайка, когда между гайками ставили банальную распорную пружину при вращающемся винте). Тогда исключается и люфт, и "перекладка зазоров". И это (предварительное напряжение) очень гуманный способ по сравнению с распространенным решением, применыемым с "рейкой" - безжалостным вжатием в рейку шестерни всевозможными распространнеными упругими элементами (пружина + рычаг и т.п.).
Вернуться к началу
Так в том и дело. Есть 2 способа выбораки люфта. Для примера возьмем обычную резбу, трапецию. В данном примере влияние пружины не столь значимые, но представить проще. Можно поставить 2 гайки, их положением выбрать люфт и жестко из зафиксировать, либо поставить между ними пружину. В случае с жесткой фиксацией так же будет нагружена у одной гайки одна сторона резьбы у второй другая. Если будет натяг то он быстро выработается. Люфт будет минимальным, при этом дополнительной нагрузки на резьбу не будет. Мы получим просто очень хорошую пару винт гайка с минимальным люфтом. Если мы ставим через пружину, то ее усилие должно быть примерно равно максимальной силе прилогаемой к оси. Другими словами, если мы поставим слабую пружину, то при нагрузке на ось мы получим тот же люфт, так как пружина просто отыграет. Получается, что да же если ось движется без нагрузки, то трение будет такое же, как если бы ось была полность юнагружена. Этот способ работаетв 3d принтерах, лазерных станках и т.д. где нагрузка на ось создается минимальная, можно себе позволмть ставить упругий элемент.
Последний раз редактировалось [TARAN]> 28 июл 2022, 08:34, всего редактировалось 1 раз.
a321
Мастер
Сообщения: 563
Зарегистрирован: 03 дек 2016, 00:30
Репутация: 65
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение a321 »

[TARAN писал(а):> post_id=637551 user_id=8936]
Люфт будет минимальным
увы, не будет - неравномерность шага резьбы, толщины витков, постоянный износ и пр. В случае же "жестко зафиксировать" фиксировать приходится по точке "максимального" значения, чтобы при жесткой фиксации в точке "минимального значения" не закусывало.

Теперь о нагрузке. Имеем шестерню на рейке, ширина венца 15мм, пусть длина контакта -1мм = 14мм. Максимальный момент у ihsv57 = 0.6 (допускаются кратковременные перегрузки до 300%). В моем случае рукотворный редуктор 4.4:1. Если принять высоту пятна контакта "зубец рейка и шестерня" в 0.1мм то нагрузка при максимальном моменте двигателя 0.6Н/м = 25,2МПа. Что не превышает 10% предела упругости худших из возможных вариантов СТ45. Ну пусть 0.05мм. Тогда 50МПа. И не скольжение (это ведь не винт-гайка, а эвольвента), а качение.

Впрочем, мы сильно отклонились от "заданной темы".
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

a321 писал(а): Если принять высоту пятна контакта "зубец рейка и шестерня" в 0.1мм то нагрузка при максимальном моменте двигателя 0.6Н/м = 25,2МПа. Что не превышает 10% предела упругости худших из возможных вариантов СТ45. Ну пусть 0.05мм. Тогда 50МПа.
А откуда данные о высоте пятна контакта?
Если взять как пример, что рейка и шестерня абсолютно твердые тела, то высота этого пятна стремиться к бесконечно малому значению.. Понятно, что существует упругая деформация и какая то высота там есть, но как ее правильно посчитать?.. Вот так сходу я не смогу посчитать. Но 5 соток как то много на первый взгляд.
a321
Мастер
Сообщения: 563
Зарегистрирован: 03 дек 2016, 00:30
Репутация: 65
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение a321 »

[TARAN писал(а):> post_id=637567 user_id=8936]
Вот так сходу я не смогу посчитать.
Ну так и я с потолка взял, на ноль ведь по-прежнему, несмотря на выросшие новоые поколения их их прорывные знания, делить нельзя.
Serg61
Мастер
Сообщения: 247
Зарегистрирован: 14 дек 2019, 13:20
Репутация: 10
Настоящее имя: Сергей Петров
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Serg61 »

Я купил винты 3210 длинной 1800 две штуки на ось У на каждый винт по сервомотору без редукторов 110 фланец, на ось Х 3210 винт длинной 2200 и на прямую мотор 110 фланец. Гайки везде двойные. Ещё это все не установил, но на столе запускал серва вращала винт со скоростью 3000 обороов, вроде нормально, вибрация была минимальная, и это все просто лежало на столе не прикрученое. Конечно я не буду в работе раскручивать винт до 3000 оборотов, это скорсть движения 500 мм/сек. Для меня такие скорости не нужны. Что касаемо зубчатой рейки, то точность гораздо ниже чем у швп, но скорость, размер портала могут быть гораздо выше. Недавно рассматривал итальянский портальник по оси Х 3200 длинной, там стоит швп с не подвижным винтов, в новых моделях они ушли от этого и ставят только зубчатые рейки. Для примера стол расскроя стекла на косозубых рейках размером 2.2*3.2 метра дает пошрешность 0.25-0.4 мм ( смотря какой производитель).
Serg61
Мастер
Сообщения: 247
Зарегистрирован: 14 дек 2019, 13:20
Репутация: 10
Настоящее имя: Сергей Петров
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Serg61 »

На мой взгляд каждый узел будь то редуктор, любое зацепление, ремень дает допольнительную погрешность. По расчетам, у меня сервы 1.2 кват. Дает момент с запосом хорошим.
Аватара пользователя
[TARAN]>
Мастер
Сообщения: 642
Зарегистрирован: 13 янв 2014, 03:58
Репутация: 57
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение [TARAN]> »

Serg61 писал(а): Для меня такие скорости не нужны. Что касаемо зубчатой рейки, то точность гораздо ниже чем у швп, но скорость, размер портала могут быть гораздо выше.
Купили ШВП и Вас устраивает и это хорошо. Но вот это не совсем верно. Есть разные рейки, как и разные ШВП. Класс точности. Качество установки и т.д. Важный параметр это повторяемость шага.
Serg61
Мастер
Сообщения: 247
Зарегистрирован: 14 дек 2019, 13:20
Репутация: 10
Настоящее имя: Сергей Петров
Контактная информация:

Re: Подскажите ШВП или косозубая рейка

Сообщение Serg61 »

[TARAN]> писал(а): 31 июл 2022, 10:44
Serg61 писал(а): Для меня такие скорости не нужны. Что касаемо зубчатой рейки, то точность гораздо ниже чем у швп, но скорость, размер портала могут быть гораздо выше.
Купили ШВП и Вас устраивает и это хорошо. Но вот это не совсем верно. Есть разные рейки, как и разные ШВП. Класс точности. Качество установки и т.д. Важный параметр это повторяемость шага.
Смысл нет в том что меня устраивает или нет) смысл в сравнении. У меня швп С7 класс точности с двойной гайкой. Когда все соберу смогу более точные измереия погрешности произвести.
Последний раз редактировалось Serg61 31 июл 2022, 11:23, всего редактировалось 1 раз.
Ответить

Вернуться в «Фрезерные станки по металлам»