Страница 1 из 2

Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 04:45
Montis
Предназначение станка: создать поверхность с минимальным отклонением от плоскостности на относительно большом объекте. Конструктивно станок не предназначен для обработки металлов, т.к. конструкция сама по себе хлипкая. Для чего он тогда нужен? Объясняю, на жесткий металлический объект можно нанести мягкий материал (например, полимер) и обработать его. Так можно получить ровную посадочную площадку, например, для установки направляющих.
Описание станка, основные характеристики: Станок может иметь конструкцию двух (и более) типов:
1. Два вращательных узла;
Конструкция подобна tapping arm, только без параллелограммного механизма и с массивными колоннами.
Это tapping arm:
Tapping-Arm-Electric-Big-Nut-Rubber-Megnetic-Drilling-Tapping-Machine.jpg (4486 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175288&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (74.34 КБ)</a>
2. Один вращательный и один поступательный узел;
Конструкция напоминает радиально-сверлильный станок.
Вар2.png (4486 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175290&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (409.05 КБ)</a>
Такой станок выгодно отличается от широкоформатных фрезерных станков тем, что для него не нужно заливать фундамент огромной площади, у него очень малая металлоемкость, конструкция минимально подвержена влияниям температуры (не скручивает), станок занимает мало места.
Малая рама.png (4486 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175291&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (288.79 КБ)</a>
Поле.png (4486 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175292&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (355.49 КБ)</a>
Большая рама.png (4486 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175289&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (209.71 КБ)</a>
Если станок выдержит критику, можно будет приступать к проектированию узлов и сборке.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 08:49
drey82
Я бы делал и не спрашивал, если это под свои задачи, а так делают и 5ти осники консольные. Круговая система координат уже встречалась (станки для росписи тарелок поищи). А вот на счет конструкции: все оно конечно работать будет, но как? ТЗ невнятное, плоскость с перепадами +-0,01 и +- 1,0 мм, немножко разные требования, а отсюда и цена может выплыть. Ну и сравни цены чего-нибудь классической конструкции и своей, а отсюда и сделаешь вывод.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 09:41
xvovanx
Montis писал(а):Если станок выдержит критику, можно будет приступать к проектированию узлов и сборке.
Непропорциональность сечений опоры и кран-балки, опора под весом кран-балки будет гнуться и вибрировать.
Montis писал(а): у него очень малая металлоемкость, конструкция минимально подвержена влияниям температуры (не скручивает)
Сомнительное заключение.
На мой взгляд максимум для чего это можно использовать - покраска, точечная сварка, обработка пенопласта. Выводить им плоскости под направляющие - это вряд ли.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 10:40
Сергей Саныч
Еще и привод потребуется на вращение этой конструкции, и подшипники соответствующие. Народ с поворотными осями мается по причине недостаточной жесткости и избыточной цены приводов/редукторов/подшипников, а там плечи меньше на порядки.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 12:05
Darxton
Сергей Саныч писал(а):Еще и привод потребуется на вращение этой конструкции, и подшипники соответствующие. Народ с поворотными осями мается по причине недостаточной жесткости и избыточной цены приводов/редукторов/подшипников, а там плечи меньше на порядки.
шлифованный вал диаметром 250 и подшипник скольжения на него. Длиной 500 )))
Ну, правда металлоемкость уходит, да...
Да и на таком плече гнуться будет любой вал...

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 12:49
Montis
Весь смысл в поворотном узле, что его легко изготовить с очень высокой точностью, нужны лишь подшипники с натягом, например, роликовые конические (достаточная ли жесткость?), или подшипники скольжения (переходная посадка или разрезная втулка? надолго ли их хватит?) Именно благодаря этому можно получить минимальные отклонения от плоскостности на большом поле обработки, если я ничего не упускаю. О приводе пока думать рано, да и в качестве привода можно использовать человека :)
Это я конечно зря показал такой вылет колонны. Никто не мешает сделать так:
Image 1.png (4355 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175295&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (408.39 КБ)</a>
Можно даже добавить хобот и закрепить второй конец вала, но мне хотелось бы сохранить поворот на 360 градусов

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 13:03
mikehv
Montis писал(а):легко изготовить с очень высокой точностью, нужны лишь подшипники с натягом, например, роликовые конические.
Микроны биения на оси подшипников выльются в десятки на конце рычага. Плюс танцы с перпендикулярностью оси вращения. Не то это все. Проще по классике. Да и металлоемкость в классическом варианте меньше.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 13:20
Dmaster
Есть достаточное количество станков консольного исполнения Изображение
Изготовление такой конструкции в десятки раз проще и жестче того, что вы предложили.

Вращающееся основание очень дорого , не точно и используется обычно только как компромиссный вариант, например в промышленных роботах.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 14:18
Montis
В таком варианте я не вижу никаких преимуществ кроме удобства. Даже если рассмотреть стандартную портальную компоновку, нужна очень жесткая, соответственно тяжелая рама, либо фундамент; Со временем ее может скрутить; Где обработать посадочные места на раме такого размера с достаточной точностью? Если скрутит, все пропало, только программная коррекция.

Увидел сверлильные станки с таким конструктивом. Это самая приближенная конструкция к тому, что я задумал (1 тип). Только консоль нужно сделать легче. Время 21:30 - 22:20
https://www.youtube.com/watch?v=Uj66A6gq2Lw

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 15:48
xvovanx
Montis писал(а):Это самая приближенная конструкция к тому, что я задумал (1 тип).
Только там в видео тумба и консоль весом в пару тонн, и станок сверлильный ручной с точностью +- палец.
Montis писал(а):Только консоль нужно сделать легче
Тогда точность станет уже +- три пальца и о фрезеровке плоскостей можно навеки забыть.

П.С. Возьмите швеллер/короб/двутавр 1 метр длинной и закрепите один конец с подпоркой. Покачайте свободный конец и амплитуда колебаний (даже на глаз, без индикатора) уверен вас расстроит. И это еще не считая возможных люфтов в подвижных соединениях.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 16:24
Леонид Владимирович
Это как у портального станка одну ногу от портала отпилить...

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 17:26
Montis
Image 2.png (4250 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175314&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (143.19 КБ)</a>
Image 7.png (4250 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175316&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (293.02 КБ)</a>
Image 6.png (4250 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175315&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (290.81 КБ)</a>
Image 8.png (4250 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=175317&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (769.86 КБ)</a>
Нагрузка 20 кг

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 17:53
xvovanx
В теории изгиб в 0.01мм на рычаге в 2.7м? Как-то мозг не соглашается с глазами. А в расчете возможную скручиваемость учитываете или только линейную нагрузку вниз?

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 18:19
Montis
0.02 мм
Кручение не учитываю, прогиб под собственным весом тоже. Направляющие нужно будет устанавливать на уже подвешенную стрелу) Расчетный вес стрелы - 300 кг. Расположение ребер внутри нужно будет доработать. Толщина листов верхней и нижней полки - 10 мм, остальные - 4 мм.

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 18:27
HeavyToshik
А если ферму с укосами просчитать

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 18:46
mikehv
Montis писал(а):0.02 мм
Кручение не учитываю, прогиб под собственным весом тоже. Направляющие нужно будет устанавливать на уже подвешенную стрелу) Расчетный вес стрелы - 300 кг. Расположение ребер внутри нужно будет доработать. Толщина листов верхней и нижней полки - 10 мм, остальные - 4 мм.
Какое усилие приложено? Кручение в данном случае будет основной нагрузкой. Причем с рычагом на вылет шпинделя

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 19:25
Montis
Можно полки разнести на большее расстояние и поиграться с расположением ребер
mikehv писал(а):Какое усилие приложено?
200H
Коробчатые конструкции ведь хорошо сопротивляются кручению.
200Н на конец шпинделя. Отклонение в сторону на 0.1 мм. По вертикали отклонение при моделировании не превышает 0.005 мм :hehehe:
Image 10.png (4202 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=175326&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (227.81 КБ)</a>

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 20:04
mikehv
На реальном станке будет отжимать все сочленения, рельсы, винты и т.д. несколько десяток набежит даже на такую нагрузку. По дереву и пластику пойдет.
Вообще получается громоздкая бестолковая конструкция. Зачем такой изврат для пластмассы? Портальник проще, дешевле и легче. Да и кинематика стандартная

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 20:31
Montis
Так это не станок с ЧПУ, это ручной фрезер, у него лишь одна задача - выравнивание плоскости

Re: Поворотная консоль для фрезеровки плоскости

Добавлено: 21 янв 2020, 20:43
Kupfershcmidt
Такой станок уже есть. 2Л53У
:)
IMG_20200117_113438.jpg.05915c7f383a324f4bead38373eb0423.jpg (4183 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=175333&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (157.67 КБ)</a>