Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Конструкции станков, линейные перемещения, направляющие, передачи.
Аватара пользователя
nanthony
Мастер
Сообщения: 492
Зарегистрирован: 06 ноя 2013, 18:58
Репутация: 310
Настоящее имя: Антон Никифоров
Откуда: Москва
Контактная информация:

Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение nanthony »

Приветствую Вас, Уважаемые Господа!

Предисловие:
Перечитал что написал. Ужос! Понял, что трактат получился "для терпеливых". Не серчайте господа. Нуб я. Но очень желающий что-то изваять нуб. Допускаю, что в "описании конструкции" разберусь только я. Не в силу моей "чрезмерной умности", а в силу воспаленности содержимого верхнего непарного отростка моего туловища. И я понимаю, что Вы не должны страдать за мои "желания" и "воспаления". Но вдруг? Чуть-чуть сжалитесь и прочитаете ;)

Собственно трактат:

Пока едут мои микросхемки для тестов, рисуются (в голове, BricsCAD, KiCAD) схемки и 3D модельки и происходят прочие события в окружающем меня пространстве, мой моск не дает мне отдохнуть. (Во приперло-то! Сам себе удивляюсь. Мысль выплескивается во все стороны).

Прежде чем ваять в бронзе (из листа Д16Т 12мм толщины, например, изваяние килов на 300) может стоит сделать "поделку" из профиля? Есть "подножного корма" (профиля дюралюминиевого 20Х20мм, 20Х40мм с толщиной стенки 1.5мм и всякого уголка метров...много). Еще в придачу стальные пластины крепежные 300Х100 и 150Х150 (углы можно скреплять). И много всякого полезного, включая заклепки (ну, самолеты-то на них держаться и даже летают :) ). Инструмента тьма. Правда "точного" - один цанген-штыркуль :) Зато хороший.

Вот и встал у меня вопрос. И стоит. А какова может получиться точность/повторяемость и какие операции можно будет производить на станке? (думается мне 300*400-500 рабочее поле, чтобы лист текстолита влезал и вааще что-нибудь значимое). Или "великовата кольчюжка" для такого мероприятия? Фрезернуть детальку будущего станка по-крупнее и по-жестче не сможет? (ясно за недельку-другую, не торопясь)

И самое главное - стоит ли овчинка выделки? Т.е. просто так материал переводить не охота и "совета бывалых" тоже хочется до зубной боли, чтобы уж и тыркаться как котенок (ну уж не совсем как слепой, хотя процесс прозрения только-только начался) но хоть по совету и наводке.
Если уж что-то и делать, то что-то что сможет пользу приносить (изготовление деталей из мягких материалов, фрезеровка плат, сверление плат, отладка моего собственного мозга и мозга станка).

Понимаю, что без данных совета не дать. И без 3D модели - тоже мложно. Посему попробую сформулировать то, что сейчас "удумал", вдруг мое словоблудие и желание сподвигнут Вас на кратенький совет (ох и боюсь я что дальше 3 пункта никто читать мой бред не будет, но я попробую):

1. Исполнение станка: портальное
2. Стол - рама из профиля 20Х20 в виде параллелепипеда где верхний прямоугольник это основа для стола (возможно МДФ или фанера), нижний прямоугольник - "ножка".
3. Верхняя плоскость и нижняя снабжены укосинами встречными (а может просто уголками из листа Д16Т толщиной 1.5-2мм это все скреплено будет, жесткость почти одинаковая). Жесткость в горизонтальной плоскости обеспечивается листом МДФ (он же жертвенник). Отфрезерованным так, чтобы он "вставлялся" в просвет верхней рамы. Жесткость в плоскости короткой стороны - тоже лист МДФ, на котором крепятся подшипники и двигатель оси Х.
Не ясно, как обеспечить жесткость в плоскости длинной стороны стола. Там ничего не "всунуть", там портал езду свою ездит. Хотя, если сделать профиль 20Х40 вертикально, то жесткости будет больше. На такой длине этот профиль меня выдерживает (150кг биомассы, ясное дело прогибаясь, но не ломаясь). А может сделать "окошко" под листик МДФ/фанеры. Выше получится, но жестче.
4. В промежности между верхней и нижней плоскостью ездит основание портала. на рельсах, прикрепленных к верхней плоскости нижней длинной стороны профиля. (т.е. портал не "висит", а "стоит" на профильном рельсе и, опосредовано, на том, на чем стоит станок). Рельс GHR20 с двумя каретками GHH20CA с каждой стороны (устойчивость+перекос).
5. Портал приводится в движение двигателем PL42H48-D5, установленном на середине "короткой стороны" рамы-основания через винтовую передачу SCR1204-TBI прикрепленную к порталу . Подшипник передачи один, с того конца где нет двигателя (переходник что-то пока не придумался). Со стороны двигателя передача на нем, родимом, и висит через муфту BA-25-5-8. (если подшипник делать и двигатель на крепление вешать, то дюже далеко он будет "выдаваться"). Когда соберу Z и Y - взвешу, может двигатель по-мощнее поставлю.
6. Портал приводится в движение парой гайка SFU1204-TXP + крепеж гайки Модуль HSFU-1204, привернутыми к поперечной "жлыге" основания портала.
(почему-то мне кажется, что два двигателя и 2 ШВП будут правильнее, но, пока не понимаю как без енкодеров, а на таких мелких движках их почему-то нет, контролировать перекос портала при пропуске. Можно шкивами "перекинуть", но этот вариант пока в моей черепной коробке не прорисовался).
7. Портал - параллелепипед по образу и подобию основания "вставленный" в основание. Вощем тоже из профиля, тоже рама. От перекосов "спасают" укосины/уголки по всем сторонам.
8. Привод оси Y - такой же как и оси X. Т.е. рельсы GHR20 "лежащие" на специально задуманных поперечных профилях на высоте 400мм от поверхности стола (высота пока "от фонаря", думается мне такая высота, чтобы рабочее пространство Z было 150-200мм, но высота уменьшает жесткость, так что эксперименты буду экспериментировать).
9. Привод оси Y такой же как и оси Х. Т.е. двигатель PL42H48-D5.
10. Сама "каретка" Y представляет собой куб (скорее тоже параллелепипед, но слово надоело) из профиля с перегородками внутри которого расположен двигатель Z и направляющая для этой самой Z, сделанной из ..... еще не удумал чего, но, видимо такого же профиля или просто листа чего-то по-прочнее. Т.е. крепящийся на этой направляющей шпиндель (в моем случае PL-SPD-02) на креплении H43 + какой-то крепеж в верхней части шпинделя от перекоса).
11. Рельсы Z, возможно, по-тоньше - Рельс GHR15 со всеми вытекающими. Есть мыслЯ сделать езду Z экзотической - два рельса и два винта по краям. А передача - перекинутый через 3 шкива ремень. Эта часть идеи пока в голове не уложилась. Привод Z - такое же ШВП как и у других, но двигатель соединяется с винтом через пару алюминиевых зубчатых шкивов BLA-30-10 и ремень Ремень 5M-15-Z (возможно, шкив на передаче будет больше - BLA-60-12, для увеличения .... чего? Точности? Какая тут точность? Это была просто шальная мысль).

Процесс будет "сверху вниз". Т.е. сначала я хочу скомпоновать Z. Было бы здорово, если бы получилось, чтобы центр тяжести находился по оси шпинделя (ИМХО). Поскольку она будет находиться в "раме" (что съедает много места, но как "текущая иллюзия" рассматривается). В этом случае езду свою она сможет ездить по 4 направляющим (две из которых могут быть ШВП). Потеря рабочего поля - диаметр шпинделя (71)+толщина рамы(20+20)+толщина кареток(28) (если они выступают куда-ни-то). около 139 мм чистой потери пространства рабочего поля.
Чтобы эту же "потерю" не словить по оси Х боковые стенки портала чуть длиннее его основания. Таким образом рама X может "выносить Y-Z" за поле. Но страдает устойчивость. Не сильно, если вертикальные и нижняя горизонтальная плоскости достаточно жесткие.
Есть еще вариант заменить вертикальные рельсы на цилиндрические направляющие (SFC10. Вертикально-то ему фигли прогибаться? А горизонтально, т.е. на "излом" - их там аж 2, да еще винтов тоже два). А может только винтами ограничиться? Два винта со шкивами и двигатель "в противовес" шпинделю. Надо будет попробовать скомпоновать.
Т.е. габариты станка будут (при рабочем поле 300Х500) - 479Х639. Недецкий размерчик. Если сделать раму из чего-то цельного, то размер не сильно сократиться. Отношение площади, занимаемой станком к площади рабочей поверхности - 1/2 (306081 против 150000 квадратных миллиметров).
Сразу встают вопросы про прогиб сола по длинной стороне.... эххх... больше полуметра. Надо какие-то ребра жесткости делать.

О датчиках и прочих прелестях пока не думал. Но путь мой, наверняка, пройдет через выбор и этих устройств тоже.

Кто дочитал до этого места - респект Вам и уважуха Господа!!!! Очень надеюсь на Ваши комментарии и радуюсь факту, что правила форума не позволяют уж совсем откровенно меня поносИть :)

С уважением,
Антон Никифоров.
Лужу! Паяю! ЭВМ починяю! Дюралем фарцую! Наношу всякую другую неизгладимую пользу населению :)
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение michael-yurov »

nanthony писал(а):и радуюсь факту, что правила форума не позволяют уж совсем откровенно меня поносИть
Вот тут ты ошибся... Правил то нет! :wik:
Прочитать все я, конечно не смог. Проглядел по диагонали.

Рисуй картинки, тогда посмотрим, или хотя бы фото аналогичных станков покажи с комментариями.

Лично я всегда был против "подвесных" столов где стол сам по себе, а направляющие портала - сами по себе.
nanthony писал(а):Фрезернуть детальку будущего станка по-крупнее и по-жестче не сможет? (ясно за недельку-другую, не торопясь)
Я сначала вот такой собрал - из хозяйственного магазина все, кроме моторов: А потом уже на нем вырезал детали для станка поприличнее (правда - из текстолита, а не из "бронзы"). ;)
Аватара пользователя
aegis
Мастер
Сообщения: 3171
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Репутация: 1810
Настоящее имя: Михайло
Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение aegis »

nanthony, тоненький профиль шибко. лучше тогда уже на фанеру 16-20мм смотреть
нікому нічого не нав'язую.
Аватара пользователя
nanthony
Мастер
Сообщения: 492
Зарегистрирован: 06 ноя 2013, 18:58
Репутация: 310
Настоящее имя: Антон Никифоров
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение nanthony »

michael-yurov писал(а):Я сначала вот такой собрал - из хозяйственного магазина все, кроме моторов:
Симпатичный. Должен признать, что руки Вам Матушка с Батюшкой куда надо приделали. Да и Вы, похоже, не промах.
michael-yurov писал(а):Лично я всегда был против "подвесных" столов где стол сам по себе, а направляющие портала - сами по себе.
Т.е. если направляющие портала будут не на "ножках", а на самом столе, т.е. портал будет на них "висеть", Вам кажется это будет правильнее? Меня, лично, тоже возможный провис стола беспокоит.
michael-yurov писал(а):Вот тут ты ошибся... Правил то нет!
Ну, есть закон "О Связи" и прочие нормативные акты :cry: Хоть что-то ведь должно защищать таких как я? :thinking:
michael-yurov писал(а):Рисуй картинки, тогда посмотрим, или хотя бы фото аналогичных станков покажи с комментариями.
С рисованием тяжко, в башке и руками - все, что угодно а рисовать...., но попробую прямо на Вашем примере и объяснить:
Рассмотрим ось Z Вашего станка. Я хочу достичь баланса (шпиндель должен перевешивать двигатель относительно вертикальных и, по возможности, горизонтальных Y направляющих, чтобы ни шпиндель не "клевал" ни лишних нагрузок изломных не было. Либо, шпиндель должен быть вместе с двигателем между направляющими. Посему я думал двигатель разместить "вверх ногами" и соединить с ШВП шкивом. А винт вынести на передний край стенки портала (По Вашему рисунку поменять местами двигатель Y и контроллер. Т.е. "за шпинделем" - 2 направляющих, а "перед шпинделем" - ШВП). Такой замысел сделает конструкцию менее "клюющей", даже если не будет достигнут баланс между деталями механизма Z. И вертикальная нагрузка всего портала будет приходиться не на "задний фронт", а будет распределена. И, как мне кажется, это позволит сделать "вылет" (увеличить поле) ведь "задние направляющие "внутри" задней стенки (там же вместо стенки из ДСП как у Вас - у меня профиль).
Есть вариант оставить на "заднем фронте" одну направляющую и винт, а вторую вынести вперед. Так даже меньше будет излом при движении.

В этом разе вес Z распределен условно равномерно (тут совершенно точно не обойтись рисунками, а надо взвешивать, собирать каретку, ставить ее на носик шпинделя и смотреть что куда перевешивает, может делать ее из папье-маше, но именно физическую структуру).
А Y в этом разе давит всем своим совокупным с Z весом не только на "заднюю" каретку Х, а на обе совершенно равномерно (давление распределяется и в Вашем случае, по телу материала вертикальных стенок, но если бы каретки Х у Вас были бы недостаточно длинными, то вся конструкция Y-Z "хотела" бы завалиться.

Х, как Вы совершенно справедливо заметили, надо связывать со столом насмерть. И делать не из профиля, а из чего-то жестко-массивного. Например куска столешницы кухонной (40-50мм ДСП или что там еще бывает). А уже эту столешницу "поднимать" на "ножки" и под ней ставить привод X. (хотя вариант с двумя двигателями или шкивом между двумя ШВП по-краям мне пока люб больше. Позволяет избавиться от необходимости "поднимать" стол над чем-либо. Жесткость рельсов достаточна чтобы не позволить вертикальным стенкам Y "разойтись" в разные стороны (тайваньский кондитер именно так написал в документации, что хоть как ставь, а нагрузки выдерживает одинаковые). А другой функции (при отсутствии ШВП снизу посередине) нижняя перекладина X под столом, как мне кажется, и не выполняет.

Это, похоже, смахивает на воспаление личности. Всей. Моей. Но, почему-то, мне кажется, что в чем-то я прав.

С уважением,
Антон Никифоров
Лужу! Паяю! ЭВМ починяю! Дюралем фарцую! Наношу всякую другую неизгладимую пользу населению :)
Аватара пользователя
aegis
Мастер
Сообщения: 3171
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Репутация: 1810
Настоящее имя: Михайло
Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение aegis »

nanthony, Антон, много букаФ, мало картинок. солид наверно уже пора ставить или компас или гуглскетчап или наброски фотогарфировать
нікому нічого не нав'язую.
Аватара пользователя
nanthony
Мастер
Сообщения: 492
Зарегистрирован: 06 ноя 2013, 18:58
Репутация: 310
Настоящее имя: Антон Никифоров
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение nanthony »

aegis писал(а):тоненький профиль шибко. лучше тогда уже на фанеру 16-20мм смотреть
aegis, но я ориентируюсь еще и по моим подмакетникам. Один модуль 1800Х1800 плюс два 900Х1800 стоят на 4х ножках (по 4 вертикальных профиля 20х20 в каждой) и при "правильной" сборке и юстировке выдерживают даже меня "лежащим" на всей этой конструкции (фотки под руками нет, но это и не тема форума). И, надо учесть, что у макета суммарным размером 3.20 на 1.80 и путевой схемой в 3 этажа вес совсем не нулевой. А в азарте игры два здоровых лба (брат и я) и стайка "примкнувших" без зазрения совести опираются, облокачиваются и прислоняются куда хотят.
Т.е. жесткость определяется, конечно, и материалом, но не в последнюю очередь еще и заложенной в конструкцию мыслью.
Надо заметить, что для рельсов 0.5 мм деформации критично и поезда легко могут сойти с пути истинного.

С уважением,
Антон Никифоров
Лужу! Паяю! ЭВМ починяю! Дюралем фарцую! Наношу всякую другую неизгладимую пользу населению :)
Аватара пользователя
nanthony
Мастер
Сообщения: 492
Зарегистрирован: 06 ноя 2013, 18:58
Репутация: 310
Настоящее имя: Антон Никифоров
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение nanthony »

aegis писал(а):много букаФ, мало картинок. солид наверно уже пора ставить или компас или гуглскетчап или наброски фотогарфировать
Простите, привычка. Всегда хочется донести мысль максимально полно. Даже в условиях скудности аудио-визуального материала :) Не серчайте.
Лужу! Паяю! ЭВМ починяю! Дюралем фарцую! Наношу всякую другую неизгладимую пользу населению :)
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Нижайше прошу Вашего совета по прототипу.

Сообщение michael-yurov »

nanthony писал(а):Т.е. если направляющие портала будут не на "ножках", а на самом столе, т.е. портал будет на них "висеть", Вам кажется это будет правильнее? Меня, лично, тоже возможный провис стола беспокоит.
Я так и сделал потом: http://www.youtube.com/watch?v=zcldpQLgtwM
nanthony писал(а):Ну, есть закон "О Связи" и прочие нормативные акты Хоть что-то ведь должно защищать таких как я?
:hehehe:
nanthony писал(а):Я хочу достичь баланса
Не уверен, что от этого будет много пользы. В случае наличия люфтов (а они, наверняка будут) шпиндель будет немного болтаться. А вот если бы он не был уравновешен - может быть было бы и лучше...
nanthony писал(а):Например куска столешницы кухонной (40-50мм ДСП или что там еще бывает).
В Икее в отделе уцененных товаров можно купить хорошую столешницу рублей за 600 (они там почти всегда есть, и даже есть выбор), или дешевле.
nanthony писал(а):А другой функции (при отсутствии ШВП снизу посередине) нижняя перекладина X под столом, как мне кажется, и не выполняет.
В общем то - да.
Ответить

Вернуться в «Механика»