Замена рельсовым направляющим

[bananio12]

Недавно закончил (ну почти) постройку первого чпу-фрезера. Работает уже давно, но доработкой занимаюсь до сих пор. Учтя замеченные недостатки принялся проектировать второй. Один из моментов - катать оси используя обычные подшипники качения. На первом стоят рельсы 15мм. Не дешевое удовольствие, да и чтоб снять, а потом надеть каретку нужно попарится (пару раз вылетали шарики, потом задолбаешься их вставлять обратно). Задумка состоит в том, чтобы станок можно было легко обслуживать (и чтобы для откручивания одного болта не надо было откручивать еще 5). Но это все предисловие.
Схему решил использовать такую
Подшипники (серые прямоугольники) 13х4х5. Желтый и фиолетовый - уголки из нержавейки.
И вот в чем вопрос, сколько выдержит такая система массы (получается, что вертикальная сила будет действовать на 8 таких подшипников). А возить нужно Y и Z со шпинделем и всем остальным, т.е. минимум 50кг (сколько в итоге выйдет не знаю, т.к. пока не ясно куда меня фантазия занесет в этот раз).
Пытался прикинуть и сравнить нагрузочную способность такой системы с рельсами 15мм. Расчет вел на основе площади площадок соприкосновения. В каретке в каждом из 4-х рядов примерно 11 шариков. Каждый шарик диаметром вроде 3.175 мм. Касание с рельсом происходит на четверти длинны окружности шариков (на рисунке отмечено синим). При этом длина дуги, на которую приходится нагрузка по одной оси, примерно 1/8 на шарик (Оранжевая дуга, ну может немного больше, не знаю, как точно оценить). Получается 1/8*2*11*П*3.175=27.4. Ну пусть 30мм. На 4 каретки 120мм. Теперь что с подшипниками. У них получается 5мм*8шт=40мм, т.е. в 3 раза меньше. В принципе можно увеличить до 12шт. Получится 60мм.
В описании на каретку написано 200кг. Что скорее всего означает предельную нагрузку. Вот и не понятно, сколько подшипников ставить. Плюс уголки не каленые в отличие от рельс, можно ведь и каналы прокатать.

[aegis]

На первом стоят рельсы 15мм. Не дешевое удовольствие

Схему решил использовать такую

это путь в каменный век

[bananio12]

Да хоть еще дальше)) главное чтоб работало. Рельсы конечно и красивее, и удобнее в некотором плане (т.к. каретки уже готовые используешь). Но такую конструкцию подсмотрел в одном приборчике вроде как для резки кристаллов. Хреновина точная. Там правда не уголок использован, а специально сделанный рельс (фотки не осталось к сожалению). Отличие его от уголка - удобные отверстия под крепление, возможно хорошая сталь и наверное точная обработка. Поверхность обычного уголка вряд ли шлифованная, но думаю можно что-то найти.
Хочу сделать так, чтобы можно было открутить гайки (которые на ШВП) и снять нафик ось. Потом надеть, прикрутить обратно гайки и можно работать (ну может настроить немного). Вот с рельсов нельзя так просто снять каретки (писал уже).
А рельсы высокого класса точности я все равно не собираюсь покупать, пока по крайней мере - станок-то будет в лучшем случае из алюминия. А полированные валы для этой цели мне как-то не очень привлекательны. Да и в руках их я никогда не держал.
Если есть конкретный пример сравнения работы станка на профильных рельсах и подшипниках, очень интересно посмотреть.

[grakun]

Недавно закончил (ну почти) постройку первого чпу-фрезера. Работает уже давно, но доработкой занимаюсь до сих пор.

Да не понятно работает или нет (ну почти) это ни о чем, зачем начинать второй. Может надо доделать, получить результат понять его, потом куча теории.

[megagad]

Но такую конструкцию подсмотрел в одном приборчике вроде как для резки кристаллов. Хреновина точная. Там правда не уголок использован, а специально сделанный рельс (фотки не осталось к сожалению). Отличие его от уголка - удобные отверстия под крепление, возможно хорошая сталь и наверное точная обработка. Поверхность обычного уголка вряд ли шлифованная, но думаю можно что-то найти.

Ничего. Там ещё и за4калка поверхности сделана ка-бы данный "узел" применяли в наших станках по нарезке/упаковке кристаллов. ТОЧНОСТЬЮ он не отличался в принципе. Да и по конструкции - там подшипники катаются по такого вида "рельсе": >=< - внутри "канавок" по 2 пары подшипников на сторону.
По "уголку" - изготовление ТОЧНЫХ уголков выльется вам в цену комплекта готовых рельс на средний станок. ещё и на ШВП денег останется. А те, что продают на металлобазах даже можно на рассматривать как что-то "точное" и уж тем более РОВНОЕ!

Вот с рельсов нельзя так просто снять каретки (писал уже).

Почему? Взяли и сняли - шарики не выпадут хоть как их тряси У вас больше проблем с гайками будет, чем с рельсами

[bananio12]

Может надо доделать, получить результат понять его, потом куча теории.

Почти в том смысле, что система охлаждения шпинделя получше, пылесос приделать, датчики концевые все в пакетиках валяются. Еще стол 3-ий вариант уже. Работает он вроде нормально, вот только как его на точность, повторяемость и тп проверить я не совсем понимаю.

Взяли и сняли - шарики не выпадут хоть как их тряси

Хм, может у меня каретки паленые, т.к. у меня вылетали, когда без вставки пластиковой снимал-надевал.

[megagad]

Хм, может у меня каретки паленые, т.к. у меня вылетали, когда без вставки пластиковой снимал-надевал.

ну, как-бы по другому их и не снимают/одевают. Но, если вы эквилибрист - можно и без вставки - главное, чтоб на рельсах концы были обработаны и установка велась "ровно".

вот только как его на точность, повторяемость и тп проверить я не совсем понимаю.

Купить "индикатор", купить микрометр большой(есть для размеров 200-300мм и есть для 1000мм и более ), купить всяких угольников/линеек/плиток поверочных и уже всем этим хозяйством обмерять станок.

[bananio12]

И все же вопрос был не точности.

И вот в чем вопрос, сколько выдержит такая система массы

В общем я понял, что идея таких направляющих народу не очень-то нравится. Однако в интернете куча станков с конструкцией направляющих еще хуже (разве что крашеных труб пока не видел). А результат ничего такой (рельефы выпиливают, листовой материал кроят и т.п.). По этому поводу хочу добавить немного конкретики.
Посмотрел ГОСТ 8509-93 Уголки стальные горячекатаные равнополочные. Некоторые параметры из него.
Предельные отклонения толщины +0.2 / -0.3мм (класс А).
Кривизна на длинне 1м для уголков до №4.5 не должна превышать 0.4% (т.е. 4мм).
Отклонение от прямого угла не более 35'.
Учитывая, что он прижимается к заведомо ровной поверхности, опора на него идет в нескольких точках (а значит неровность несколько усредниться, т.к. не могут все точки сразу быть в ямках или на возвышениях) какую точность можно получить от таких самодельных направляющих (конечно она будет еще от многих факторов зависеть, но если все же упростить задачу и принять все остальное идеальным).

[shalek]

А результат ничего такой (рельефы выпиливают, листовой материал кроят и т.п.). По этому поводу хочу добавить немного конкретики.

А размеры до и после они показывают?

[bananio12]

Размеры чего? Заготовки и готового изделия?

[shalek]

Размеры чего? Заготовки и готового изделия?

Чертежа и готовой детали.
Рельеф можно резать. Проблем не будет. Там-здесь полмиллиметра роли не играют. А вот точные детали...

[bananio12]

А размеры до и после они показывают?

Чертежа и готовой детали.

Такого не припоминаю. А размер, как я понимаю, будет по большей части от винта зависеть (если в программе все правильно настроено). А вот ровность линий - от направляющих.
Здесь косяк может в другом таиться. Т.к. метал не каленый, можно канавки прокатать. Придется постоянно чего-нибудь подтягивать, подкручивать. А уголки вроде и нельзя закалить. Это меня сейчас настораживает больше точности.

[shalek]

А вот ровность линий - от направляющих.

Вот и разница самодельных направляющих из уголков, труб и т. д.

и специально для этого сделанных профильных направляющих

[bananio12]

Да, я наконец понял в чем дело. Не правильно тему обозвал. Да и из описания можно понять, что я хочу из уголков сделать направляющие, которые будут также работать, как специализированные рельсы.
То, что такого же результат не добиться я прекрасно понимаю. Иначе не покупали бы их люди за такие цены. А интересовала меня именно нагрузочная способность таких направляющих. Т.к. с рельсами у меня есть опыт, с ними и сравнил. И площадь считал, чтобы сравнить нагрузку на поверхность. Ожидал, что есть у кого-то опыт похожего кулибничества, и расскажут мне они, мол так и так, пробовали, прокатывают канавки, работать невозможно. Или же наоборот, пробовали, все нормально работает, уже пол года катаются, и не разу ничего не подтягивали (ну к примеру). Люди-то на таких форумах все одни и те же сидят. А где я на станки подобные натыкался, не помню уже.
Станочек думал сделать с учетом выявленных и понятых ошибок. А потом подарить друзьям, пусть развлекаются. А если из хороших комплектующих опять делать, а потом что-то опять не устроит? Да и дарить жаба задушит))) на 30+ тыс. одни рельсы с каретками. И у китайцев толку заказывать никакого, доставка все перебивает. А разбирать его потом, чтобы к примеру другой сделать с учетом ошибок..ну рука у меня не поднимается. Продавать если, фик найдешь еще кому. Тут ведь либо простенький хотят и подешевле, либо уже конкретный. Да, в третьем сообщении упоминал ШВП, описался, имел в виду трапецию. С ШВП связываться пока не хочу, начитался страшилок разных)))

[shalek]

Тут ведь либо простенький хотят и подешевле, либо уже конкретный. Да, в третьем сообщении упоминал ШВП, описался, имел в виду трапецию. С ШВП связываться пока не хочу, начитался страшилок разных)))

Если ЧПУ "зацепило", то все равно придешь к нормальным рельсам и нормальным винтам. А попытки сделать на пробу из кусков уголка будут зря потерянным временем.

[AGP]

В описании на каретку написано 200кг. Что скорее всего означает предельную нагрузку. Вот и не понятно, сколько подшипников ставить. Плюс уголки не каленые в отличие от рельс, можно ведь и каналы прокатать.

Нет это не максимальная нагрузка.
Когда я купил 15 хивин,офигел насколько маленькие каретки и отверстия под болты.
Знакомый с производствдства рассказал что при максимальной нагрузке в 1200 кг каретка гарантировано проедет 50000 метров.
Соответственно- 1 имбусовый винт м4 жесткостью 12.9 выдерживает более 300 кг нагрузки.300*4=1200кг
Производители рельсовых направляющих лаптем щи не хлебают.

[Дрюня]

Если ЧПУ "зацепило", то все равно придешь к нормальным рельсам и нормальным винтам.

Здесь новый случай - от рельс к уголкам

принялся проектировать второй. Один из моментов - катать оси используя обычные подшипники качения. На первом стоят рельсы 15мм.

Хотя дело хозяйское... интересен конечный результат.

[Крафтер]

Если уже есть станок, то может взять полированные валы, просверлить, сделать из них рельсы и из бронзы сделать каретки?

[bananio12]

Станок из мдф... Хоть и толстый и в несколько слоев, но металл обрабатывать все-таки. Хотя может и справится.

полированные валы, просверлить,

А они не каленые разве? Вроде как на пару мм вглубь.

[Крафтер]

Калёные. Ну да, без твердосплавной фрезы не просверлишь.