cnc-club.ru

Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Я новичок в станкостроении и обработке металлов, но тема давно манит, наконец решил попробовать. Хочу построить себе для хобби маленький ЧПУ-фрезер чтобы пилить "бижутерию" из металлов и дерева. Прошерстил массу статей и тем на форумах, посмотрел готовые станки и определился, что нужно обязательно брать рельсы, ШВП и более-менее нормальный шпиндель. И для начала хочу спросить по раме, когда определюсь с ней - буду планировать (и спрашивать) дальше. Раму решил делать из профиля (60го), т.к. сравнительно дешево (мой бюджет на раму до 10т.р.), легко разработать, легко потом собрать.

Описание станка, основные характеристики:
Маленький ЧПУ-фрезер для редкого использования, из алюминиевого профиля.
Рабочее поле:
для металлов 50x50x5мм, если получится - то ещё и для более мягких материалов (дерева) - 100х100х50мм
Обрабатываемые материалы:
Хочется резать металлы: алюминий, медь, латунь и сталь (не супер-легированную, твердую и вязкую, а попроще, поделочную)
Чертежи, фото, видео станка: Что пробовал:
Приблизительно замоделировал в Инвенторе самые ходовые варианты рам и стал проверять на жесткость. Прикладывал нагрузку к нижнему краю шпинделя, стол делал закрепленным и смотрел насколько уедет в сторону кончик фрезы.
Что получилось:
Получается, что меньше всего под нагрузкой деформируется тот вариант, что на картинках, причем сильно меньше, чем другие, раза в 2-3.

Вопрос:
Такую схему видел только на больших станках и то редко, в небольших проектах она вообще не используется.
Сам вижу пока две потенциальных проблемы: когда шпиндель уедет вверх по Z - болтание фрезы под нагрузкой сильно увеличится (не особо критично, по Z мне нужно ~3-5мм), ну и сложно крепить-убирать заготовку.
Подскажите, пожалуйста, в чем подвох?!
Стоит-ли заморачиваться с такой схемой, или не париться и сделать как у всех:

Проще делать проверенные варианты.
Рекомендую, как на последнем скрине и в короб его
Только использовать боле ходовой проект. Типа такого, или такого (пройдясь по нику frezeryga, можно найти его другие проекты и темы)

xenon-alien писал(а): ↑03 мар 2021, 04:00 Проще делать проверенные варианты. Рекомендую, как на последнем скрине

Я вот совершенно согласен, но волнует один момент. Все готовые станки, которые я нашел "для фрезеровки стали" - они либо чугунные, либо из массивных стальных деталей. И вроде для тех фрез, которые я собираюсь использовать, "проверенной" рамы из профиля достаточно; и по таблицам я проверял, и при моделировании в Инвенторе выходит, что сама фреза на порядки сильнее гнется, чем такая рама, а всё равно как-то хочется жесткость повысить. В реальности обычно не совсем так, как в расчетах, а реального опыта у меня нет, поэтому решил уточнить у опытных товарищей. Хочется всетаки сталь обрабатывать, чтобы еще по возможности достаточно чистая поверхность получалась

xenon-alien писал(а): ↑03 мар 2021, 04:00 Типа такого, или такого (пройдясь по нику frezeryga, можно найти его другие проекты и темы)

Спасибо! Обе эти темы уже прочитал от корки до корки, первую ещё и законспектировал и опирался на неё при проектировании. А frezeryga за это время стал практически как родной

на чистоту поверхности влияет не столько жесткость, сколько вибрации (хотя они связаны, конечно).
поэтому:
- уменьшать насколько можно все вылеты и рычаги конструкции
- пустоты в профилях заполнить чем-то вязким и тяжелым
- листовые детали (если такие будут) делать потолще и/или оклеивать виброизоляцией

кст, на последнем вашем эскизе ничто не мешает продлить вправо-влево рельсы на балке портала, ход по оси увеличится чуть не вдвое.

и обязательно стойки портала укрепить косынками

А может стоит приглядеться к УСП и с него собрать станок?

knifemaker писал(а): ↑03 мар 2021, 19:02 на чистоту поверхности влияет не столько жесткость, сколько вибрации (хотя они связаны, конечно).

Ага, ясно, спасибо!

knifemaker писал(а): ↑03 мар 2021, 19:02 кст, на последнем вашем эскизе ничто не мешает продлить вправо-влево рельсы на балке портала, ход по оси увеличится чуть не вдвое.

Это только схема рамы пока что, остальное навешивал какое под руку попалось

xenon-alien писал(а): ↑03 мар 2021, 19:11 А может стоит приглядеться к УСП и с него собрать станок?

Спасибо огромное за совет!!
Я кое-какие элементы видел, но они были большие, и ооочень дорогие, поэтому подробно не стал смотреть. Сейчас глянул - а под мой размер цены существенно гуманнее! Видимо сгину в поисках деталей и в расчетах ещё на пару месяцев.

Humba писал(а): ↑ Сам вижу пока две потенциальных проблемы: когда шпиндель уедет вверх по Z - болтание фрезы под нагрузкой сильно увеличится

А можно объяснить, почему при поднятии по Z фрезу будет больше колбасить?

Чем конструктив-то плох? Ну да, нестандартный. Ну заготовку сложнее туда пихать. Да и ладно.
Очень нужный станочек. Вернее, рабочее поле крайне востребованное.

Но вот про сталь, к сожалению, придется забыть. Не предназначены хоббийные станочки для стали.
Чугуний в конструкции нужен, и все такое. И бюджет там совсем другой.
По хорошему, для цветмета и прочего - свой станок. Для стали - свой.
Там даже шпиндели должны быть разные, что же их, переставлять при необходимости?
А для стали лучше бы вообще пассивный шпиндель...
Вот напримерhttps://darxton.ru/wiki-article/kak-vybrat-shpindel/, неплохо написано.

Но когда пишут "станок по стали", то не оговаривают, что именно хотят пилить. Одно дело сделать квадратный
гвоздь, и другое дело - обрезать по контуру что-то очень толстое.

Но вообще, если условно взять и "перевернуть" этот станок кверху ногами, то получается вот такая конструкция
download/file.php?id=8781&mode=view&mt=1

Жутко нетехнологическая конструкция, вдобавок неудобная в эксплуатации : сложно подлезть к фрезе . Для твоих мелких размеров могу посоветовать компоновку вертикального с подвижным столом.
Ход по высоте делай большой, хотябы 200 мм. Работать можно и с тисками и сверлить. И поворотную ось в последствии можно приделать.

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 00:00 А можно объяснить, почему при поднятии по Z фрезу будет больше колбасить?

Как я понимаю - рычаг растет - колебания больше...

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 00:00 Чем конструктив-то плох?

Вот как раз консультацию прошу у знающих людей, в чем может быть подвох. На мой вгляд для своей узкой задачи - должно подойти.

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 00:00 Но вот про сталь, к сожалению, придется забыть. Не предназначены хоббийные станочки для стали.
Чугуний в конструкции нужен, и все такое. И бюджет там совсем другой.

Ну была мысль, что надежная рама из люминия на маленьком поле и с тонкими (до 3х мм) фрезами сможет заменить чугуний. Потому что у чугуния да, бюджет не хоббийный нифига =( Именно и идея в том, чтобы путем определенных ограничений сделать станочек по стали за меньший бюджет.

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 00:00 Там даже шпиндели должны быть разные, что же их, переставлять при необходимости?

Прикупил по случаю шпиндель без мотора на двух 7002 подшипниках. По моему разумению для моих целей должно хватить, а скорость регулировать можно мотором и соотношением размеров шкивов в ременной передаче.

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 00:00 Но когда пишут "станок по стали", то не оговаривают, что именно хотят пилить.

Резать хочется мягкие стали марок КП (какая попалась) и КДД (китайский декоративный дамаск), с целью изготовления декоративных поделок и мелких запчастей для механизмов. Например вырезать по контуру из 1-мм пластины что-то, или барельефный значок ведьмака из 3мм стали выпилить раз в пару недель. Ну тоесть в мыслях вполне допускается поставить фрезу 1мм, и пусть она хоть сутки там пилит ( жаль в реальности опыта нет - не развалится ли она за сутки? ).

Torsio писал(а): ↑19 мар 2021, 19:31 Но вообще, если условно взять и "перевернуть" этот станок кверху ногами, то получается вот такая конструкция
download/file.php?id=8781&mode=view&mt=1

В частности ею и вдохновлялся, только там под ось Х нужны мощные стенки, поэтому решил к "днищу" её прикрутить - оно и так прочное.

Mamont писал(а): ↑20 мар 2021, 11:08 Жутко нетехнологическая конструкция, вдобавок неудобная в эксплуатации : сложно подлезть к фрезе . Для твоих мелких размеров могу посоветовать компоновку вертикального с подвижным столом. Ход по высоте делай большой, хотябы 200 мм. Работать можно и с тисками и сверлить. И поворотную ось в последствии можно приделать.

Про удобство и технологичность полностью согласен и готов смириться. Идея в том, чтоб хочется пилить сталь бюджетно, а значит прийдется повышать жесткость за счет других параметров.
Я в автодеске помоделировал - смещение фрезы у моей конструкции по сравнению с подвижным столом в 2.5 раза меньше при одинаковой нагрузке вдоль плоскости ХУ.
Ход по высоте там планируется, и для более мягких материалов я планирую им пользоваться, но для стали мне кажется прийдется ограничиться 5-10мм. По моему разумению (в ответе выше схемку выкладывал) максимальная жесткость будет когда точка крепления шпинделя к оси Z располагается на уровне каретки оси Z, а каретка оси Z находится приблизительно на уровне каретки оси Y.

Может проще взять НГФ, он копеечный и без всяких ШВП прилепить туда шаговики? Это будет более приемлемый вариант и сталь грызть будет легко. Скоростей правда больших не будет. Но для начала пойдет вполне.
А то, что вы задумали у вас уйдет в мусор. Что это за поле 50х50х5??? Жетончики для собак делать? Вы на нем первую детальку сделаете, а вторая уже нужна будет 60х60х6 и что делать?
Бесперспективная затея на мой неискушенный взгляд...
.

Humba писал(а): ↑ болтание фрезы под нагрузкой сильно увеличится (не особо критично

.
Болтание фрезы это - сломанная фреза или сколотые кромки и дырки и канавы вместо отверстий и пазов..

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:22 Может проще взять НГФ, он копеечный

Блин, хотелось-бы, но это он по меркам промышленности копеечный, а по меркам хобби - отнюдь. Глянул цены - всё более-менее приличное начинается от 60т.р. по цене, и к этому ещё моторы, их крепления и электронную часть надо.

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:22 Что это за поле 50х50х5??? Жетончики для собак делать?

Именно их. Жетончики, значки и мелкие детали для настольных роботов. Это я еще поле с небольшим запасом взял

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:22 Болтание фрезы это - сломанная фреза или сколотые кромки и дырки и канавы вместо отверстий и пазов..

Агась, это мне понятно. Поэтому поле по Z заявляю такое маленькое - пока каретки по Z и Y более-менее на одном уровне между ними рычага нет и фреза не болтается. Если выше уедет - появится рычаг (там выше я схемку рисовал).

Humba писал(а): ↑ Поэтому поле по Z заявляю такое маленькое - пока каретки по Z и Y более-менее на одном уровне между ними рычага нет и фреза не болтается. Если выше уедет - появится рычаг (там выше я схемку рисовал).

Неверный подход в принципе.
Стоимость станка не сильно зависит от поля обработки и от болтанки его уменьшение вас никак не избавит. Задумайтесь сами - разница между полем 50х50 и полем 100х100 всего 200мм направляющих и 100мм винта на обе оси, остальная же стоимость неизменна. А 200мм направляющих это 500-1000руб, ну и винт 500р.
Рама по вашей схеме тоже будет стоить не копейку и болтать её будет из такого профиля как шнурок на ветру.
.
Старый НГФ можно до сих пор найти на метломах, в гаражах, по обьявлениям и цена его максимум тысяч 10-30. Помоете, покрасите, замените подшипники. Электроника встанет чуток дороже чем на вашу поделку-самоделку из-за чуть более мощных приводов, но опять-же можно взять привода мощностью по минимуму и повесить редукторы ременные. Пусть будет медленно, но это станок на вырост и на нем вы уже сможете изготовить детали для следующего станка. Да и заработать на нем можно гораздо больше чем на свистоперделке с полем 50х50.
А стоимость обоих станков в круг получится примерно одинаковая.

Вот примеры и там можно поторговаться - https://www.avito.ru/tavda/remont_i_str ... 2094527728
Но я бы пошарился по городу. Этого хлама по всей стране было как грязи.
Штуки три на метлом сам сдал, никому не нужны были даже бесплатно..
.
Ну и доставка встанет тысяч 5 по РФ.
Это будет в любом случае дешевле чем ваша станина из пластилина + гайки + винты + работа токарей+ рельсы и пр...
Но это будет маленький полноценный фрезер, при покупке доп оснастки это очень универсальная машинка.
1)Вертикльный фрезер
2)Горизонтальный фрезер
3)Долбежный станок.
4) Можно поставить маленькую УДГ и резать шестерни и зубчатые колеса.
5)Любые стали, титан и прочие сплавы.
6)Любые фрезы которые сможет вытянуть мотор.
7)Можно поставить высокоскоростной шпиндель китайца на 1,5-3кВт сменный.
итд итп.

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:59 Стоимость станка не сильно зависит от поля обработки и от болтанки его уменьшение вас никак не избавит.

Разница по цене действительно небольшая, но при увеличении ходов увеличиваются расстояния между точками крепления и приложения сил, т.е. рычаги. Больше рычаг - больше колбасит, меньше рычаг - меньше колбасит, я вот из этих соображений.

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:59 Пусть будет медленно, но это станок на вырост и на нем вы уже сможете изготовить детали для следующего станка. Да и заработать на нем можно гораздо больше

Нормальный станок - это конечно мечта, но на будущее, если появится хоть какая-то мастерская. Сейчас задачи такой нет, а хочется маленький станочек (чтоб уместился на столе/подоконнике), с маленьким полем, для хобби, чисто для души.

Sakhalin_Cat писал(а): ↑20 мар 2021, 14:59 Рама по вашей схеме тоже будет стоить не копейку и болтать её будет из такого профиля как шнурок на ветру.

Смотрю сейчас УСП - выглядит посолиднее. Посчитаю - порисую, может из них в итоге соберу..

В любом случае - спасибо за подсказку! Запомню на будущее.

Mamont писал(а): ↑ Для твоих мелких размеров могу посоветовать компоновку вертикального с подвижным столом.
Ход по высоте делай большой, хотябы 200 мм. Работать можно и с тисками и сверлить. И поворотную ось в последствии можно приделать.

Вот да, это все действительно полезно и пригодится. И тиски, и сверлить. И четвертая ось.
Но только самопальное изготовление вертикального, если нет доступа к производству...
И подвижный стол еще... Дешевые китайские - о них можно даже и не думать. Кроме оторопи они никаких эмоций не вызывают.
То, что получше - уже стоит денег. Но ведь это же хобби.
А стойку из чего делать? Труба с бетоном? Сварные швеллеры?
Кажется, дешевле будет купить фрезер в сборе.

Sakhalin_Cat писал(а): ↑ Может проще взять НГФ, он копеечный

Школьный НГФ это конечно шикарный вариант. Если есть свой гараж. Потому что 340 кг, размер не карманный.
Заработать на нем наверняка можно, но тут же речь идет о хобби? Провести интересно время, потратив поменьше денег.

Humba писал(а): ↑ 50х50 Это я еще поле с небольшим запасом взял

И это тоже правда, каждому свое. И я бы, для своих задач, ограничился полем 50х50. Хотя это уже почти размер "ювелирки", где цены на оборудование совсем другие. Но если больше действительно не надо? И еще нужно найти место в квартире, даже для этого станочка.

Давайте отойдем от обсуждения пиления стали, и наматывания титана на фрезу, Может опытные товарищи посоветуют что-то, что будет в маленьком размере, и справится с медной или латунной "фольгой", толщиной 0,5 - 1 мм? И нержавейкой 0,1мм. Что сможет гравировать то, что под руку попадется.

Адепты станка 1310 клятвенно утверждают, что это вот самое оно. И маленькое, и грызучее. Но что-то мне не верится...
Бессмысленный апгрейд вытащит из кошелька примерно 250 баксов, но в 2 раза лучше этот микроб не станет.

И да, жаждущим маленького, но "хорошего", неплохо бы оговорить желаемую точность обработки. 0,1. 0,05. 0,01. Разные конструктивы, и очень разные бюджеты.
Предлагаю начать с 0,1мм. Потому что для хоббийных поделок этого наверное хватит.

Torsio писал(а): ↑

Подпишусь практически под каждым словом про цели, возможности и наличие гаража =)

Torsio писал(а): ↑ Адепты станка 1310 клятвенно утверждают, что это вот самое оно. И маленькое, и грызучее. Но что-то мне не верится...

Не-не-не. Думал о нем, перечитал сотни постов про этот и аналоги - никто нигде не говорит, что эта штука может нормально пилить металлы тверже алюминия. Все производители станочков с подобной схемой пишут "графировка мягких металлов" и не более. Поэтому внимательно почитал как народ их пытается улучшать и что из этого выходит (почти ничего), и решил сделать сразу "улучшенную" версию.
На рельсах помощнее, чтоб размер каретки был как обрабатываемая область (HGR15); с рамой потолще; шпиндель взять на нормальных подшипниках, подпереть его со всех сторон; максимально уменьшить все рычаги и вылеты конструкции. Помоделил варианты в Автодеске на смещение фрезы под нагрузкой, ну, вот такое вот и получилось.

Torsio писал(а): ↑ неплохо бы оговорить желаемую точность обработки. 0,1. 0,05. 0,01.

Было-бы желательно получить десятку, а если пять соток - то вообще хорошо.