Варианты компоновки оси Z. Примеры и обсуждение.

[frezeryga]

тут на форуме их много. твои расчеты какраз диванные поскольку плечи не соотвецтвуют реальным которые будут на станке с фрезой и правильными ходами. я там приложил всю сборку покрути подвигай померий может наконец дойдет как оно в реале работает и куда и насколько что двигается при высоте рабочего поля как и заказывали 300мм с добавлением необходимых в работе поправок.

[MX_Master]

У тебя по прежнему представлены только частные случаи. Я уже устал об этом говорить. Как в них можно что-то сравнить, если все величины разные? Я тоже могу сделать тюнинг двух вариантов так, чтобы один был заведомо лучше. И хомут со шпинделем буду ставить куда захочу в рамках хода. Но это уже будет не сравнение схем, а сравнение конкретных конструкций. Вот этим ты и занимаешься - сравниваешь два частных случая.

[frezeryga]

И чемже мое последнее сравнение частный случай? Что теперь нетак? Даже хомуты на одинаковом расстоянии поставил. Даже непойму что там можно такого сделать чтобы было както нетак? Там что ни крути что не двигай ну не едет обратная схема ваерх от того жрет место под порталом создавая большее плечо.

[frezeryga]

Я выложил сборку. В ней оба шпинделя запаралелены связью и ход ограничен в нужных пределах. Можеш сам подвигать поставить хомуты посвоему итд но только разницу плеч не изменить этим.

[Дрюня]

Когда то меня подобная статейка о компоновке сбила с толку. У меня станки с высотой Z до 300 мм, работаю "на столе" и на "средних высотах" - верхнее положение (наименее жесткое для подвижных кареток) у меня используется для холостых переездов и удобства смены фрез. Я полностью согласен с доводами Максима (frezeryga).
Попрошу не называть компоновку с подвижными каретками хренью, а паровозику больше подходит название суппорт.

Новичкам, которые в будущем будут ломать голову над компоновкой оси или какими либо другими вопросами - советую смотреть на реальные работы участников дискуссии (я не имею в виду себя).

П.С. Может стоит модераторам сверху темы прикрепить опрос голосовалку, например - "Какую из компоновок оси Z считаете более правильной при высоте оси до 300 мм а)подвижные рельсы. б) подвижные каретки?"

[michael-yurov]

Просто оставлю это здесь:

[donvictorio]

я нарисовал такую же консоль, как у Михаила MX_Master, c реальными компонентами. для хода в 300 мм длина рельс по Z получилась 540мм.
Моделировал при 3х позициях шпинделя: максимально опущеном, середина (150мм) и максимально поднятом (300мм). Нагрузка на гайку 1000Н. Вектор - по длине стола.

вкратце выводы:
000 мм - 0.1763 0.1451 в 1,215 раза (121,5%) - первый больше согнулся
150 мм - 0.0367 0.1536 в 4,185 раза (418,5%) - второй больше согнулся
300 мм - 0,0057 0,1997 в 35 раз (3503,5%) второй больше согнулся
просто вхлам. как говно в проруби. как простыни на ветру. как сопли парашютиста.
Извините ребята, но тут не о чём спорить. вторым вариантом выгоднее фрезеровать только в самом низу а верхнее положение использовать только для холостого хода.

Ps: но если уж брать во внимание реальность (длина фрезы, жертвостол и тд) то второй вариант проигрывает полностью. И это не учитывая косяк с отсутствием верхней вспомогательной зоны во втором варианте.

[frezeryga]

Еще раз повторяю нарисуй правильные плечи. Высота портала получается разная как ни крути. Внимательно посмотри мою сборку. В твоей
Сборке прямая схема изображена неправильно фреза не поднимается на уровень нижней кромки портала. Так в реальных станках не делают не обманывай себя и народ.

[frezeryga]

И вообще у тебя фреза не показана. А без фрезы все неправда без нее некоректно верхнее положения какраз изза которого и страдает обратная схема.

[nik1]

Если портал П , то все проходит без проблем
У меня большая часть работ в тисках , плюс заготовка , получается само то по жесткости с рельсами на плите Зет

У кого больше работ с раскроем на столе , то с каретками на плите зет получается конечно жостче
Я к тому , что обе схемы рабочие и плюсы и минусы есть у обеих

[michael-yurov]

И еще...
300 мм - это очень высокий портал.
Большинство станков, если 100 мм просвет имеют - уже хорошо.
А при высоких порталах начинают проявляться преимущества компановки с подвижными рельсами-.

[frezeryga]

Ну тебя и прямая не былабы в проигрыше при такомже качественном исполнении. В твоем станке при выборе компоновки по влиял большой шпиндель который удобней подходит к обратной схеме. Влияние увеличеного плеча на твоем жестком бетонном станке не так заметно при работе. А вот на станках с длинным и не особо жестким порталом увеличеное плечо даст больший скручивающий момент. Потому в расчетах правильней еще портал задействовать поскольку плечо сильно разное и при одинаковом усилии на фрезе момент кручения на балке будет также сильно разный.

[frezeryga]

Ну даже при 300мм прямая в нижнем диапазоне сильно в плюсе. Но если портал короткий и жесткий типа чугун или бетон и влияние плеча ему не особо заметно то уже можно смотреть на обратную начиная с 300мм поляи выше. Но если это роутер с порталом длинной 1000+ то он обратную схему явно не оценит.

[ultrus]

но если уж брать во внимание реальность (длина фрезы, жертвостол и тд) то второй вариант проигрывает полностью.

Да, как можно так утверждать, вырвав из общей конструкции станка один узел?
Так можно говорить и о здровье человека: "Ты знаешь какие у него сильные руки? И херня, что ноги не ходят! Зато он гири тяжеленные может легко поднимать."

Еще раз повторяю нарисуй правильные плечи. Высота портала получается разная как ни крути.

Это ничего не даст и никого убедить в рациональности выбора какой-либо конструкции не удастся. Мы же здесь обсуждаем не механику портальных станков, а:

среднестатистический портал в вакуме:

Если прикрутить направляющие портала к бетонному блоку, то ТС прав.
А если рассмотреть полную компоновку портального станка, то все его рассчеты накроются медным тазом.
Если добавить ещё одну константу - одинаковые по толщине боковины портала. Нарсовать реальную высоту боковин с полным выводом фрезы из зоны обработки.
Только тогда можно увидеть, что нагрузки ещё по одной оси внесут свою печальную лепту в жесткость конструкции с рельсами на пластине крепления шпинделя.

Но и это ещё не всё. Чтобы, в конечно итоге, получились станки со сходными характеристиками, рассмотри все недостатки первого варианта ТС.
Нужно изготовить плиту крепления шпинделя большего размера (стоимость материала +, вес +, стоимость обработки +).
Боковины портала тоже сделать больше и толще (стоимость материала +, вес +, стоимость обработки +).
Рельсы ставить длиннее (стоимость +, вес +).
Винт тоже длиннее (стоимость +, вес +).
Вес всей оси значительно увеличится, по этому нужно будет ставить более мощные движки и как следствие, другие драйвера и блоки питания.
Станок получится тяжелее, больше и раза в полтора дороже.

А для второго варианта ТС, который Z, чтобы улучшить характеристики, нужно сделать только потолще пластину крепления шпинделя.

[evgenyjp]

соглашусь с последними коментами.
я тоже долго размышлял на эту тему и спорил с фрезерягой, но он меня в итоге убедил

пришли к выводу что до 200мм, намного выгоднее схема с каретками на Z, в том числе и по жескости и по расходу материалов и по компактности.

дальше уже все не так очевидно и чем больше высота Z тем выгоднее становится компоновка с рельсами на Z.

P.S.
себе буду делать станок с каретками на Z и так как уже есть станок с рельсами на Z то буду сравнивать, тянуть, крутить, мерять...

[Птица-феникс =)]

Вот теоретиков набралось то, со станками, но теоретиков
Макс, вот ты втираешь про не жесткость схемы с рельсами на подвижной части, когда мы работает по столу, т.е. в самом нижнем положении каретки Z. Так вот, фрезерование по столу возможно лишь с короткими фрезами, а это диаметр до 8-10мм. На 8-10мм с такой схемой ты потерь жесткости не увидишь, самое слабое звено - фреза. Не жесткость пластины Z начнет проявляться на диаметрах 14мм+, а фрезы с такими длинами уже идут с вылетом 50-80-100мм, и там мы уже получаем среднее положение каретки Z где с жесткостью уже все нормально.
Ты пишешь про жесткость, но сам фрезеруешь проходами по 0,5мм, не важно по каким причинам, но сам факт, вы рассуждаете о теории оторванной от реальности. На самодельных станках тут мало кто реально режет большими съемами большими, даже если станки позволяют.

Ты рассказываешь что тебе надо использовать всю высоту под порталом для обработки, да, отлично, тут преимущества схемы с подвижными каретками. Но тут можно тебе и парировать, а я например хочу чтоб весь ход оси Z был рабочим. Поставлю в схему с подвижными каретками фрезу диаметром 3мм и вылетом 10мм. Притащу заготовку которая вроде лезет под ХОД оси Z, а под портал она не влезет. Ну и нафига это надо?

у меня в использовании два станка с обоими схемами, и на станке с подвижными каретками я наелся этой темы когда под ХОД оси лезет, а под портал уже нет.

И опять же, я тебе вчера писал. Возьми шпиндель пол метра длинной, и посмотри какой ад вылезет на компоновке схемы с подвижными каретками.

[MX_Master]

По многочисленным просьбам фрезерюги, давайте теперь возьмем за базу ход кончика фрезы. Чтобы ход этот был от нижней плоскости портала до плоскости стола.

• Фреза 10 мм, вылет 50мм от цанги.
• Ход кончика фрезы 300 мм.
• Сила в 500N (50 кгс) приложена к кончику фрезы.
• Портал везде одинаковой высоты/ширины/длины.
• Расстояние между каретками везде одинаковое.
• Рельсы везде одинаковой длины (500 мм) и сечения (20-е).
• Хомут со шпинделем установлен на краю плиты Z как и положено.

ОБРАТКА

КЛАССИКА

[frezeryga]

Первый мой пример самый правильный там реальный станок и реальные оси Z одна родная моя а обратная взята от станка графа которые многие копировали. Тоесть обратная ось не моя и не с моей колокольни нарисована а взята с популярного уважаемого проекта. Сам граф тоже по поводу большего плеча согласился но ему просто нравится обратная конструкция а когда человеку чтото нравится то это для него самый важный аргумент. У него как и у меня есть какойто свой стиль в проектировании свои личные предпочтения. В моем стиле основная фишка это лентозащита. Она не идеальна и имеет свои минусы но пока побеждает пока не придумал чтото другое.

[frezeryga]

Нарисуй стол подгони реальные плечи а не ход 300мм в вакуме фреза для поля в 300м нужна хотябы 100мм в реальности а ход 420м плиты нарисуй нормальные толщиной 30мм а то на той фольге что сейчас большую погрешность вносят рельсы. Либо ребра добавь на оба варианта. А то гнуть заведомо фольгу смысла нет. Вобщем ближе к реальности конструкцию. Также берем не бетонную стенку а реальную балку портала в виде народной балки например из стальной квадратной трубы или станочноно профиля.

[Дрюня]

Не пойму зачем в классике такие коромысла рисовать?

У меня на двух станках нижняя каретка примерно на средине шпинделя.