Фрезер а-ля PLRA3 645х345х95мм

[AVK74]

Если у вас будет внизу широкая поперечина с каретками на ней то при изгибе под действием ходового винта нагрузка прийдется именно на нее, а если на боковинах то по факту у вас начнут выбираться люфты в каретках + изгиб валов + изгиб поперечины. То есть поперечина будет работать на изгиб, а не на сдвиг. Даже в случае рельс все будет нездорово, про валы вообще говорить не стоит.
Как бы пройденный этап, первый станок я делал с каретками на боковинах, портал можно было отогнуть просто рукой на полмиллиметра легко.
А рычаг там увеличится буквально на 10-15мм что не критично.

[frezeryga]

Рычаг увеличевается почти на толщину конструкции станины. Люфты плохо в любом виде и их быть недолжно поперечина обязательно плоская широкая она работает на ребро передает движение от гайки к боковинам. Каретки на боковинах жесче связаны с боковинами что важно а если их поставить на поперечину то хлипкость добавляет стык боковины с поперечиной.

[evgbog]

Разнос кареток на рельсе сколько лучше взять? Сейчас у меня 150 мм. Я правильно понял, что чем больше разнос, тем больше будет жесткость на перекос портала?

[AVK74]

У меня при ширине поля 430мм разнос 200мм. Но каретки стоят на поперечине. Жесткости вполне.
Ясно дело, чем шире каретки стоят тем больше жесткость, меньше влияние люфтов в каретках.

[evgbog]

Моделирование нового варианта. Улучшение в 4 раза!

Усилие по 250 Н на рельс

[[TARAN]>]

Нижнюю перекладину лучше сделать шире.
Может 2 30 на 60 поставить?...

[evgbog]

Продолжаю моделировать. Подготовил более точную модель портала. Вместо оси Z подвесил болванку-заменитель. Станину и рельсы по Y в расчет не принимаем, считаем, что они "идеальные". Усилие 500 Н отдельно по 3 осям. Теперь результаты похожи на правду.

Ось Y

По оси Y нижняя балка дает смещение около 0.03мм всего портала, далее среднюю балку выгибает назад, верхнюю - вперед, шпиндель встает под углом и на на конце накапливается уже 0.12мм. Вывод - смысла усиливать балку внизу нет никакого, пока не решим с выгибанием средней.

Ось X

По оси X тупо гнутся боковины (а я думал 16мм это толстые), и портал ведет винтом. В итоге 0.13мм

Ось Z

По сравнению с XY тут все отлично, смещение 0.044мм.

Если боковины вместо 16мм поставить 25мм, то получается смещение по Y 0.10мм (изм. незначительно), по X 0.063 (улучшение в 2 раза), по Z 0.038 (изм. незначительно).

Какие будут предложения?

[[TARAN]>]

По оси Y нижняя балка дает смещение около 0.03мм всего портала, далее среднюю балку выгибает назад, верхнюю - вперед, шпиндель встает под углом и на на конце накапливается уже 0.12мм. Вывод - смысла усиливать балку внизу нет никакого, пока не решим с выгибанием средней.

На ней крепиться гайка швп. Если сместить болванку заменитель в крайнее положение и подать нагрузку, что выйдет?

[frezeryga]

изгиб стоек портала можно победить укосинами или ребрами

[evgbog]

Если сместить болванку заменитель в крайнее положение и подать нагрузку, что выйдет?

Вот смещения в крайнем положении оси Z (Y: 0.114мм, X: 0.14мм, Z: 0.022мм). Действительно, сейчас вклад нижней балки гораздо больше, но с другой стороны верхние балки меньше выгибаются, и суммарное смещение фактически не поменялось.

[[TARAN]>]

В реальности она будет влиять больше. Скажутся люфты ШВП, кареток и т.д. Поэтому и предложил делать ее шире. Как сказал frezeryga помогут различные ребра. Машины из стали 0.8 мм делают

[evgbog]

изгиб стоек портала можно победить укосинами или ребрами

Буду пробовать оптимизировать геометрию боковины + укосины.

[evgbog]

Поэтому и предложить делать ее шире.

Согласен, жесткость ее надо усиливать. Мне сейчас нужно нарисовать ось Z, а то я пока не очень понимаю, на какой высоте у меня рельсы по Х будут.

[AVK74]

Что толку от всего этого моделирования если это по факту сферический конь в вакууме. Как оно считает? Вот вы давите на правую часть портала. Окееей. А вся нагрузка должна приходиться на рельсы и ШВП, которых вообще нет. А давить нужно на ШВП, эакрепив шпиндель.
По сути дела жесткость портала будет определяться самой слабой частью. В данном случае это нижняя поперечина. Которая у вас по факту вообще не принимает участие в расчетах.

[evgbog]

По сути дела жесткость портала будет определяться самой слабой частью. В данном случае это нижняя поперечина. Которая у вас по факту вообще не принимает участие в расчетах.

Не соглашусь, очень даже принимает. Как раз на нижней поперечине закреплен держатель гайки ШВП, на которую наложена зависимость "Идеальная опора". Т.е. мы прикладываем нагрузку к шпинделю, и выгибается в т.ч. нижняя поперечина. Не вижу разницы давить на гайку ШВП и закреплять шпиндель или давить на шпиндель и закреплять гайку ШВП, как в моем случае.

На картинке по оси Y четко видно, как выгнулась назад нижняя поперечина.

Вот вы давите на правую часть портала. Окееей.

В этой модели я давлю исключительно на нижнюю часть шпинделя, в месте соприкосновения инструмента с заготовкой.

Что толку от всего этого моделирования если это по факту сферический конь в вакууме. Как оно считает?

Считаю, что модель адекватная. Она в т.ч. учитывает рычаги заготовка-шпиндель-осьZ-осьХ. Можно также смоделировать остальные оси, и итоговым результатом будет сумма по 3-ем моделям.

[AVK74]

Вот-вот о чем и речь. Держатель ШВП не может быть "идеальной опорой" как вы сделали. Он может быть только осью приложения силы.
Свернуться порталу не дают каретки. Реакции сил приходятся именно на них. И если они стоят на боковинах, поперечина портала работает на изгиб, правильно? А если каретки стоят прямо на поперечине то на сдвиг. Чувствуете разницу? Толщина поперечины 10-15мм, а если между каретками 150мм то и на сдвиг эти 150мм и будут работать.

[evgbog]

Вот-вот о чем и речь. Держатель ШВП не может быть "идеальной опорой" как вы сделали. Он может быть только осью приложения силы.
Свернуться порталу не дают каретки. Реакции сил приходятся именно на них. И если они стоят на боковинах, поперечина портала работает на изгиб, правильно? А если каретки стоят прямо на поперечине то на сдвиг. Чувствуете разницу? Толщина поперечины 10-15мм, а если между каретками 150мм то и на сдвиг эти 150мм и будут работать.

Каретки на боковине у меня зафиксированы на осях только в радиальном направлении, двигаться вдоль оси им (и порталу) модель не мешает. Идеальная опора также фиксирует только в одмом направлении, т.е. выгибаться вверх поперечине тоже ничего не мешает.

Давайте, более конкретно. На выложенных картинках видно (отмечено градиентом), как деформируется механика. Укажите, где на ваш взгляд деформации не соответствуют реальности?

[AVK74]

Каретки на боковине у меня зафиксированы на осях только в радиальном направлении,

Во-во, а в реальности это совсем не так. Ибо есть люфты и изгиб рельс, которые у вас вообще не нарисованы.
Короче делайте как вам нравицца, просто потом будете переделывать.
Я вот на эти грабельки наступил, все же ставят каретки на стойках и я поставил. Ну и вам велком, чоуштам.

[frezeryga]

Каретки на стойках и есть правильное решение. Они так выше получаются. Но нижняя поперечина должна быть широкая поскольку через нее передается усилие от швп.

[evgbog]

Ибо есть люфты и изгиб рельс, которые у вас вообще не нарисованы.

Так я сейчас моделирую только портал, рельсы по Y не учитываю, но это не мешает смотреть и оптимизировать портал.

Вроде как понятно, что установка кареток на боковинах портала позволяет повысить жесткость конструкции, т.к. не будет сильной зависимости от жесткости перехода нижняя перекладина - боковина.
Можно вообще поставить 2 мотора по Y, и тогда вообще это нижняя перекладина не нужна будет.