Фрезерный по дереву на профильных рельсах, 1600*1700*200

[stetz.anton]

Описание станка, основные характеристики:
Несколько лет назад был построен хоббийный станок, который верой и правдой служит по сей день. Но как обычно рабочего поля когда нибудь становится мало. По этой причине было принято решение собирать "Большого Брата" с полем под лист фанеры и опциональной возможностью фрезеровки торцов изделия. А также с возможностью поставить большие тиски и поворотную ось в случае необходимости. Основная задача - раскрой пластика, фанеры. Иногда фрезеровка цветмета, без фанатизма. Планируемые комплектующие: профильные рельсы 20мм по всем осям. Оси X и Y на косозубой рейке с модулем 1, ось Z на ШВП 2005. Моторы nema34 с closed-loop скорее всего от Leadshine. На сервы пока морально не готов, хотя кто его знает ) Шпиндель - 2.2кВт ER20, хотел ER32, но не нашел варианты на 220В, а доступа к 380В на данном этапе нет. Хотя в Китае есть какие то загадочные на 4.5кВт на 220В с частотником. Но как то "ссыкотно" их брать. Основа рамы - профильная стальная труба 80*80*4мм для подстолья и 80*80*6мм для рамы станка. Ответственные поверхности планируется фрезеровать/полировать/шлифовать для достижения приемлемой плоскостности. Фрезерованные элементы портала - д16т 30мм, мелкие - от 12 до 20мм. По осям X и Y планируется защита в виде "гармошки", на ось Z пока рожаю решение, но тоже буду закрывать.
Рабочее поле:
планируемое 1650*1750*205мм
Обрабатываемые материалы:
дерево, пластик, цветмет без спешки.
Чертежи, фото, видео станка:

Примеры изделий (фото):
Вопросы:
Что пробовал:
Что получилось:
Что не получилось:
Ориентировочный бюджет:

[Umnik]

поменять крепление шпинделя, уменьшить высоту портала, изменить конструктив шпиндельной плиты.
Это что мне в глаза бросается...

[stetz.anton]

Если можно, то подробнее.
Крепление шпинделя поставил пока самое обычное, чтобы ориентироваться на крайние точки. Высоту пролета делал исходя из желания точить ножки фигурные или небольшие статуэтки. 200мм боюсь там мало будет. А что не так с плитой шпинделя и осью Z с удовольствием выслушаю.

[nevkon]

По мне так с высотой портала все нормально. Сбоку на опорах только добавить ребра жесткости снаружи (вертикально). Вот то что две трубы несвязанные на портале много хуже - надо либо сзади листиком связать либо проставки вставить между ними хоть из обрезков труб, но так чтобы конструкция была более цельной. А вот ось Z - и плиту под шпиндель и саму опорную дорабатывать серьезно, жесткости там нет никакой.
Как вариант Можно вообще опустить портал вниз так чтобы было под лист, а поворотку сделать скажем спереди станка вдоль портала. И применить обратную схему для оси Z. Тогда при раскрое листа фанеры у вас будет достаточно жесткости для производительной обработки. Ну а при использовании поворотки как получится.

[Nonstopich]

Антон, я вот схематично набросал идею. Возможно, она вам покажется жизнеспособной.

Я думаю спорить с тем, что чем ниже портал, тем выше жёсткость станка - вы не будете
Но при этом "балясины" и фигурные статуэтки вы хотите. Такой вот компоновкой, да, вы убьёте часть рабочего поля на плоскости, но жёсткость приобретёте.

Получается, что токарная ось не будет "жрать" высоту.
Есть ещё один момент, можно "придумать" эдакий прижим для торцевого сверления всяких дверей, деталей мебели и т.д.
К тому же у вас появится возможность делать всякие шип-пазы, ласточкины хвосты и т.д.

Если "для себя" делаете, я думаю, есть смысл заморочиться.
Естественно со станиной нужно поработать

[Umnik]

вся суть станка с боковинами (корытообразного) в том, что можно поднятием боковин набрать требуемую высоту, и за счет этого сделать минимально низкие боковые стойки портала.
Таким образом выигрываем в жесткости.
А у вас ни рыба, ни мясо получилось...
Две несвязанные балки портала - тоже косяк конкретный, я его не заметил поначалу. Они будут играть как рессоры каждая сама по себе..
Ошибочное мнение, что для поворотки нужна огромная высота.
У стандартной китайской 4-й оси высота центра вращения 65 мм.
Ставим на нее патрон 80 мм, имеем верхнюю точку на высоте 105 мм.
Уже можно зажимать в патрон вилку и ставить стандарную балясину 80*80 мм.
Ну сделать 120-140 просвет под порталом и толково сконструированную ось Z, позволяющую работать инструментом хотя бы мм 50 над нижним срезом портала - и будет отлично.
Тогда можно будет и 100-120 мм брусы точить...
Но на мой взгляд, задирать в небеса высоту ради гипотетической возможности точить полена полметра диаметром - неправильно.
Как правило, в обычном хобячном станке 90% работы делается на 3-х осях, а ради 10% поганить 90 - неправильно...
Если ппц как надо массово точить балясины, нужно делать отдельный станок под них.
Либо выводить портал вбок основного рабочего поля и и ставить там 4 ось...
Либо предусматривать как-то частичный разбор стола с опусканием поворотки в стол. Но это тоже задачка еще та, грамотно реализовать такое...

[stetz.anton]

Балки связываться будут в любом случае. Лист металла или дюральки сзади поставлю на винтах либо заклепках. Обработка вертикальных деталей реализована в передней части станка, там есть вылет на 150мм, для 90% задач этого хватит и не нужно будет дырявить стол.
Что касается высоты портала, то хотелось бы оставить такой пролет, так как не только балясины можно собирать на 4 оси, но и более сложные модели. А также есть мысли поработать с матрицами под литье, там не помешает такой просвет. Так что я больше склоняюсь к усилению того, что есть. Укосины, ребра, разнести каретки, поменять геометрию и т.п. Напомню, что полуметра там нет. Там высота рабочая от стола в чистом виде будет около 250мм.

[Nonstopich]

Обработка вертикальных деталей реализована в передней части станка

А что мешает тогда туда же 4ую ось поставить? o.O

в чистом виде будет около 250мм.

Если её можно минимизировать, то нужно минимизировать. Если не говорить о всяких "глобальных" модернизациях, то, как минимум, нужно учесть вот это:

вся суть станка с боковинами (корытообразного) в том, что можно поднятием боковин набрать требуемую высоту, и за счет этого сделать минимально низкие боковые стойки портала.
Таким образом выигрываем в жесткости.

Портал ниже, а выступы станины выше. Даже эта "модернизация" добавит жёсткости (правильности, если угодно)

[stetz.anton]

Что касается высоты и сути, я и так сократил высоту боковин за счет этого, отыграл около 15см.

Давайте лучше поговорим о том, что нужно сделать, чтобы станок с указанными характеристиками работал адекватно.
На данном этапе интересует, что нужно улучшить/добавить/заменить в оси Z и плите шпинделя. По поводу ребер жесткости услышал, буду добавлять. Ребра жесткости на боковинах портала - тоже обдумаю как добавить.
Мне очень важно сделать станок, который будет удобно и настраивать и обслуживать. Я с этим столкнулся на "мелком", так как сразу не продумал некоторые вещи, то юстировка отнимала достаточно много времени. Поэтому многие решения модернизируются по ходу работы.

По поводу 4 оси - она будет как опция , причем съемная. Хочу ее сделать на рельсах, с удобным креплением и удобным центрированием. Чтобы снятие/установка/настройка не занимали пол дня. Поэтому у нее будет некая своя технологическая высота, центр вращения при этом будет скорее всего на высоте 100-150мм. Но пока еще не дошел до этого, только мысли на бумаге.

[Umnik]

сделайте скрин со шпинделем в максимальном верхнем положении

[stetz.anton]

Ход получился 250мм

Верхнее положение

Нижнее положение

[Nonstopich]

Антон, а вот из предпоследнего вашего сообщения картинка...
Вы боковиной портала в форме буквы Ш хотите "обхватить" трубы портала... которые сами по себе не имеют никакой (даже условно правильной) формы.
Вы эти трубы предварительно хотите как-то обработать? или зазоры в букве Ш будете делать заведомо с допуском + подкладки какие-то?

Как юстировать собираетесь этот узел?

[Umnik]

ну а теперь вставьте в шпиндель инструмент, которым вы планируете обрабатывать что-то в 4-й оси в шпиндель и посмотрите, на какой высоте максимум будет его конец.
А инструмент этот, скорее всего конусная радиусная фреза, должен быть мм 60-70 длиной.
И сделайте скрин спереди, перпендикулярно порталу

[stetz.anton]

получается вот так

[Ershoff]

Если я правильно понимаю Умник ведёт к тому,
что отмеченная красным высота выходит лишняя.....Сколько там её получается...
Один фиг выше ничего выше 210 мм. под портал не засунуть.

И можно смело ещё на 50-100 мм опускать портал.

[hmnijp]

получается вот так

STAN_CNC_1616 v38_4.png

ну так и зачем лишние ~100мм высоты портала? если нижняя точка(максимальная высота детали над которой может двигаться станок) это нижняя точка фрезы

[stetz.anton]

А если вот так? то не очень лишняя получается. Не забываем еще про жертвенный стол, 10-20мм он сожрет

[hmnijp]

А если вот так? то не очень лишняя получается. Не забываем еще про жертвенный стол, 10-20мм он сожрет

STAN_CNC_1616 v38_5.jpg

ну допустим и отбросим, что вам реально необходима такая высота. А зачем трубы по бокам? Вы думаете что ноги будут слабым местом портала? всё деформации там будут в кручении балки из-за длинного рычага на большом вылете, а не на каком либо прогибе ног. Получается вы ими не жесткости добавили, а гемороя со сборкой и эксплуатацией

[Ershoff]

Я бы на Фрезерюгину ось Z внимательно посмотрел http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... &start=280

[stetz.anton]

Антон, а вот из предпоследнего вашего сообщения картинка...
Вы боковиной портала в форме буквы Ш хотите "обхватить" трубы портала... которые сами по себе не имеют никакой (даже условно правильной) формы.
Вы эти трубы предварительно хотите как-то обработать? или зазоры в букве Ш будете делать заведомо с допуском + подкладки какие-то?

Как юстировать собираетесь этот узел?

Балки портала собираюсь в 3-4 плоскостях предварительно фрезеровать/шлифовать, как раз для того, чтобы в эту Ш историю вставить. Тоже самое касается труб на оси Y. Предварительная шлифовка, потом выводить плоскости уровнем брусковым. Там еще есть нюансы, но думаю смогу их решить.