5axis 500x500x500 do stali/alu/peek GF30(codename CrazyIwan)

Witajcie

Jest to mój pierwszy wpis na tym forum, gdyż do tej pory nie myślałem nigdy o budowie jakiejkolwiek maszyny CNC większego formatu. Temat zatem jest dla mnie dość nowy jednak oczytałem się troszkę tego forum jak i naoglądałem maszyn CNC z racji pracy, którą wykonywałem.

Jeśli chodzi o mnie jestem z Krakowa mam 31 lat i na koncie kilka drukarek 3D ale nic większego nie robiłem poza nimi.

Dysponuję frezarką oraz tokarką (konwencjonalne) jak i 7 drukarkami 3d, które akurat w tym przedsięwzięciu mi się nie przydadzą

Wracając do maszyny:

Koncepcja jest taka aby maszyna była częścią mojego warsztatu i oczywiście zarabiała na siebie, idealnie by było aby to była maszyna 5 osiowa, jednak czytając o wszystkich problemach które tutaj się pojawiały przy budowie takiego urządzenia chciałbym je tak zaprojektować żeby w razie gdyby nie szło tak jak powinno była 3 osiowa z możliwością rozwoju na 5 osiową.

Wymagania co do maszyny:

Obróbka głównie aluminium, ale również stal czy tworzywa techniczne typu peek gf30, wymiary pola roboczego 500x500x500 przy czym gabaryty maszyny nie mogą być większę niż 760x1200 wysokość taka aby można było urządzenie ustawić poniżej stropu a on ma 2,2 m więc musi być mniej.

Czytając forum doszedłem do wniosku, że z racji miejsca, które posiadam aby to urządzenie konstrukcja powinna być stalowa spawana dla zachowania sztywności oraz powinna mieć ruchomą bramę ( wiem stała jest sztywniejsza ale jak zrobię taką to się nie ruszę już w warsztacie bo będzie mnie stół bić )

Co do elementów innych , które planuje użyć:

Serwonapędy - jeszcze nie wybrałem jeśli mogę prosić o sugestię lub literaturę do poczytania aby wybrać to będę wdzięczny.

Elektrowrzeciono - 3-4 kW ( wolałbym nie chińskie) też jeszcze nie wybrałem.

Wózki i prowadnice HIWIN 15 lub 20 ( wolałbym 20)

Śruby kulowe HIWIN - jeszcze nie wiem jaki rozmiar , prosiłbym o sugestię.

Jeśli chodzi o sterowanie to budżet mi nie pozwoli na wykorzystanie oprogramowania mega profesjonalnego za jakieś 30 tyś zł , więc wybór padnie zapewne na mach3 bo z tego co widziałem obsługuje zarówno 3 jak i 5 osi a cena nie przeraża.

Dlaczego tak pobieżnie tamto wszystko opisałem, mianowicie według mnie najważniejsza jest konstrukcja, która miałaby to na początek trzymać i mam pewną idę , którą narysowałem i chciałbym prosić o sugestię i opinie oraz uwagi najlepiej te krytyczne i pozwalające na konstruktywną dyskusję.







Powyższa rama ma być stalażem i dlatego ma taki kształt aby mogła sie wpasować w resztę warsztatu. Spód ramy myślę zabudować i wypełnić np piaskiem lub czymś innym dla obciążenia.

Co do bramy prowadnice mają być zamontowane na dwóch najwyższych belkach po lewej i prawej stronie ( czyli mają być 4) brama cała ma się połączyć pod spodem i przechodzić sobie swobodnie a konstrukcja ma spełniać rolę blokady mechanicznej.

Bramę chciałbym zrobić jak najlżejszą aby dać dobre przyspieszenie i ograniczyć bezwładność.

To tyle przemyśleń na pierwszy post, czekam na uwagi,sugestie

Nie wiem czy nie na zbyt skomplikowana ta podstawa. Dużo spawów = dużo naprężeń, więc pomyśl o zakładzie który ci to wyżarzy lub odwibruje. Zamiast dawać zastrzały na dole dał bym je tam gdzie będziesz przykręcał prowadnice. I tak nie przeszkodzi to w poruszaniu bramy a znacząco poprawi sztywność Twoich baz pod prowadbice, tak samo da stabilniejszą podstawę dla stołu który na tej ramie położysz.

Może coś ala to tylko wersja mini mini:

[youtube][/youtube]

Po pierwsze jaka dokładność obrabianych elementów?
Po drugie jaki budżet?
Jak dla mnie 5 osi w podejściu ploterowym czyli ruchoma brama i kręcona głowica i to robiąca w aluminium (a nawet w stali) w wykonaniu amatorskim i z jakąś przyzwoitą (choćby w rozumieniu amatora) dokładnością i jakością powierzchni to takie trochę marzenie ściętej głowy (no chyba że faktycznie budżet nie gra roli i ma się dar od Boga do takich zabaw).
W mojej opinii 5 osi w wersji amatorskiej do aluminium to tylko w wykonaniu - frezarka konwencjonalna przerobiona na CNC + tzw betoniarka, kołyska (zapewne wiecie o co chodzi). Tylko nie uzyskamy tutaj takiego pola roboczego jakie chciał kolega zakładający temat.
Następnym problemem jest też odpowiedni CAM, a raczej jego cena.

[ Dodano: 2017-01-05, 13:46 ]
... o coś takiego mi chodziło tylko w wersji z wiekszą frezarką niż ta z linku poniżej
[youtube][/youtube]

Dzięki bardzo za wskazówki oraz uwagi odpiszę w jednym poście wszystkim:

Ad Blady:

Dzięki bardzo, koncepcja była taka, fakt skomplikowana ale starałem się w każdą możliwą stronę zachować sztywność.

Co do spawania, wyżarzania to jak najbardziej planuje to robić, bez tego nie podejmowałbym się tego tematu.

Ad atic:

Ok przekombinowana, przyjąłem do wiadomości, trzeba uprościć.

Profile przyjąłem 60x60x8 i 60x40x8 , zmienię na większę.

Rozumiem że zastrzały to zły pomysł w takim razie i dlatego sugestia większych profili dla zachowania sztywności.

Ad elofura:

Zakładam że chodzi Ci o to że całość jest zbyt wysoka, dobrze obniżam.

Ad. m.j.

Dokładność idealnie 50 mikronów jak najbliżej tego wyniku, może to i marzenia ściętej głowy , ale chcę zrobić dobre urządzenie. Pisałem wcześniej że chcę je tak zbudować aby w razie gdyby nie było możliwości wykonać go "dość dobrze" to zrobić jako 3 osiówka z możliwością rozbudowy do 5 osi w czasie późniejszym.

Pisałem również że ruchoma brama to był wymóg warsztatu, pomierzyłem zastanowiłem się, mogę lekką demolkę zrobić w warsztacie i zmienić założenia na bramę sztywną i poruszający się stół aby mieć lepsze parametry.

Co do przerobienia istniejącej frezarki, to nie mogę jej przerobić bo jej używam, zakup nowej (używanej) jest możliwy jednak moją ideą jest zbudowanie urządzenia a nie założenie nowych flaków do istniejącego. Ewentualnie takie coś w grę wchodzi jeśli to urządzenie pozostanie jako 3 osiowe bo ja będę potrzebować 5 osiowej frezarki tak czy siak.

Co do programu to wiem, niestety tego nie przeskoczymy...


Budżet, ciężko mi to określić, napewno nie chcę oszczędzać na rzeczach istotnych i takich które dadzą najlepsze rezultaty. Jednak napewno też nie zakupię bloku 2000x2000 żeliwa i nie dam gdzieś do wyfrezowania jako ramę (o ile usługi takie ktoś świadczy bo tego nie wiem).



Dalej:

Więc po uwzględnieniu waszych uwag narysowałem sobie coś na szybko, nie wiem czy to wogóle ma jakikolwiek sens ale po przeczytaniu tego co mi napisaliście moja głowa takie coś wypluła:









Opis:

1. Zmieniłem profile na 100x100x10 oraz brama 100x200x10 (ten to nie wiem skąd wezmę).
2. Usunąłem zastrzały
3. Nie mam spawów w środku belki żeby nie było banana, poza bramą.
4. Obniżyłem stelaż.
5. Dołożyłem dwie belki na których zmontuję prowadnicę pod stół.
6. Zmieniłem założenie- bramę na sztywną dla polepszenia ostatecznych paramterów.

Moje pytania, czyli co mi w głowie siedzi:

1. Czy może powinienem bramę dać do najniższej belki, nie do tej na której teraz jest? Tą na której teraz jest przeciąć tak aby przeszła?

2. Czy na froncie to te pionowe profile to są potrzebne?

3. Czy brama nie powinna mieć zastrzałów dodatkowych, lub jakiegoś usztywnienia dodatkowego?

4. Czy ja Was dobrze zrozumiałem i te zmiany to wogóle to o co Wam chodziło?

A rozważałeś może budowę frezarki na bazie płyty traserskiej ? To w moim odczuciu przy konstrukcji z jeżdżącą bramą dość dobra propozycja. Od razu masz sztywną podstawę i stół w jednym. Rzuć okiem np na stalową betty kolegi alvar. Kawał żeliwa na pewno sprawdzi się lepiej niż spawane profile. Jeżeli dopiero zaczynasz budowę to warto rozważyć wszystkie opcje

Blady pisze:A rozważałeś może budowę frezarki na bazie płyty traserskiej ? To w moim odczuciu przy konstrukcji z jeżdżącą bramą dość dobra propozycja. Od razu masz sztywną podstawę i stół w jednym. Rzuć okiem np na stalową betty kolegi alvar. Kawał żeliwa na pewno sprawdzi się lepiej niż spawane profile. Jeżeli dopiero zaczynasz budowę to warto rozważyć wszystkie opcje

Tak myślałem nad tym, jednak ma to zastosowanie według mnie (nie jestem specjalistą) wtedy gdyby brama była ruchoma. Tutaj koledzy pisali że jeśli chcę osiągnąć jak najlepsze rezultaty to brama powinna być stała, więc jestem skłonny do zmiany założenia i w tym wypadku chciałbym poruszać stołem co może być średnio dobre jeśli miałbym napędzać płytę treserską (ona chyba waży tyle co brama X 20?) Czy dobrze kombinuje?

Odnośnie stalowej betty , to szacun że została w zasadzie zrobiona z "tego co było pod ręką" i działa ale jeśli dobrze pamiętam to tam była ruchoma brama i prowadnice przykręcone do żeliwnej płyty treserskiej , co mi odrazu stawia czerwoną flagę bo widzę możliwość pękania...

I tak to jest dopiero planowanie, bo chciałbym tak to zaplanować żeby później zarówno były jak najlepsze parametry obróbki jak i miałbym możliwości techniczne wykonania tego sprzętu

[ Dodano: 2017-01-06, 08:02 ]

atlc pisze:Ciężko będzie Ci znaleźć kogoś kto obrobi taki stelaż z jednego zamocowania.
Z tego tytułu:
Podstawa z przyspawanymi bazami z grubej blachy pod prowadnice i bramę.
Osobno brama w której obrabiasz stopy i bazy pod prowadnice. Całość skręcasz, ustawiasz geometrię i kołkujesz.


Płyta traserska to fajny pomysł, z tym, że sama płyta może nie być wystarczająco sztywna.
Jeśli jednak płytę wzmocniłbyś betonem, to może być świetna, ciężka i dobrze tłumiąca drgania podstawa do maszyny.

Odwrócić płytę do góry nogami, oszalować, zalać betonem i po miesiącu w drogę na frezarkę, żeby splanować bazy pod prowadnice i bramę.

Zastrzały nie są złe, tylko, że lepiej zrobić konstrukcję z grubościennych profili o dużym przekroju i dodać zastrzały z blachy np. 10mm spawane krótkimi spoinami, niż robić to z cienkich profili i sztywność próbować uzyskać przez dużą ilość wymyślnych zastrzałów.
Zemści się to bardzo szybko w trakcie docinania, spawania, szlifowania, montażu, wyprowadzaniu geometrii a na koniec w pracy maszyny.

Profili o dużych przekrojach szukaj na dużych złomach, często mają jakieś ścinki.

To jest koncept, jak przeczytasz wszystko powyżej to uwzględniłem wszystkie uwagi, które każdy mi napisał, stąd ten "rysuneczek". Z tego co pamiętam kołkowanie co jakiś czas trzeba poprawiać a i otwór musi być wykonany pod odpowiedni kołek ( to wiedza jeszcze ze szkoły bo sam tego nie robiłem nigdy) i zastanawia mnie , bo ja tego nie wsadzę na frezarkę żeby sobie zrobić pod dobrym kątem bo fizycznie jest to za duże a "z ręki" to tak średnio widzę robienie tego otworu w stali wiertarką, no chyba że na samym początku otwory


Co do betonu, to jak pisałem myślałem o wypełnieniu podstawy piaskiem, bo chyba z wagą byłoby podobnie co do betonu a napewno by nie pękał Beton to chyba taki jak na fundamenty bym musiał użyć, może z jakimś dodatkiem plastycznym, polimerem? coś takiego... Jak najbardziej biorę to pod uwagę.

Co do płyty treserskiej to opcja zalania jej mi się podoba, jest to fajny pomysł, jednak wtedy zostanie ona jako baza pod montaż sztywnej bramy i prowadnic co jest według mnie niebezpieczne bo ona może popękać ( jeśli jest żeliwna) czy moje obawy są uzasadnione?

Profile jak najbardziej, przyjąłem do wiadomości, co do uzyskiwania sztywności za pomocą blachy to już to przerabiałem przy drukarkach 3D, ale wtedy były to płyty, które były przykręcane na całe profile, które też były gięte z blachy. Sztywność wyszła extra.

Dobra w sumie to daje mi trochę do myślenia to co napisaliście i w takim razie zrobię jakiś kolejny szkic bo trzeba "wywalczyć" tą konstrukcję:)

Zastanawia mnie dlaczego tak mocno boisz się tego żeliwa. Nie namawiam w żadnym wypadku, ale spójrz jak wyglądają chińskie tokarki chińskie wiertarki. Jakie tam są przekroje tego "żeliwa" i wiele osób użytkuje i nie pęka. Spójrz na wszystkie obrabiarki przemysłowe, żeliwo to wspaniały materiał na maszynę. Płyta dla pola roboczego Twojej maszynki to już konkretny kawał żeliwa. Popatrz na ludzi którzy wykonują tutaj ramy wg własnego pomysłu. 3/4 zawsze spotyka się z jakimś problemem. A to coś pociągnęło przy spawaniu a to problem z wyżarzeniem, już nie wspominając o cudach po obróbce. Im mocniej skomplikowane tym większe prawdopodobieństwo że coś pójdzie nie tak w dalszych planach. Spójrz na maszynki na płytach granitowych tam też powinno pękać a jednak. Przemyśl sobie wszystkie za i przeciw zanim wydasz pieniądze 10x. Przede wszystkim pomyśl czy będziesz mieć na to czas bo jednak w dzień tego nie zmontujesz, a czasami warto wybrać gotowe rozwiązania aby budowa nie ciągnęła się w nieskończoność...