Frezarka - pole robocze ok 850x850 konstrukcja na profilach

Witam,
jakiś czas temu zadałem tutaj na forum parę pytań o frezarkę CNC. Jestem studentem trzeciego roku elektroniki na PWr i postanowiłem sobie zbudować swoje maleństwo.

FREZARKA


Poniżej zamieszczam spis elementów i materiałów:
-Profil 120x80x8x1350 - 2szt(podstawy pod bramę)
-Profil 60x60x4x1160 - 4szt(podstawa całości)
-Profil 60x60x4x150 - 2szt(dystanse i mocowanie pomiędzy bramą a łożyskami liniowymi)
-Profil 120x80x8x1160 - 1szt(tylnia belka do mocowania silnika i napinaczy)
-Profil 200x100x10x1140 - 1szt(brama)
-Śruby napędowe kulowe 16x5 na każdej osi, dla bramy oraz suwnic 1050mm długie, dla osi Z 400mm.
-Bloki łożyskujące FF i FK12 - 4komplety
-Wałki podparte fi20 1000mm - 4szt(na suwnice i bramę)
-Wałki podparte fi16 350mm - 2szt(na oś Z)
-Oś Z z aluminium 10mm
-Przewidywane pole robocze ok 850x850x170
-Silniki napędowe http://www.automatyka-tom...18-nm--3-a.html
-Wrzeciono 1.5kW dobrze znany chińczyk z falownikiem i chłodzeniem wodnym.
-Napęd na śruby bramy przekazywany pasem HTD 3M 10mm. Zębatka na wale silnika 30zębów, zębatki na śrubach 40zębów.
-Napęd na śrubę bramy oraz osi Z przekazywany bezpośrednio przez sprzęgło kłowe na śrubę.

Cała konstrukcja będzie skręcana śrubami M10 ze względu na swój ogólny duży rozmiar i to że jestem studentem wiec teraz na stancji sobie postawię w garażu maszynkę ale potem trudno mi powiedzieć gdzie zdecyduję się mieszkać i chciałbym mieć możliwość przetransportowania całości.
Zdaję sobie sprawę z tego że z czasem takie połączenia mogą się luzować i przez to stracę na dokładności, ale jeżeli zobaczę że coś takiego się dzieje to dokręcę całą konstrukcję i zobaczę na jak długo to wystarczy. Jeżeli coś takiego będzie się często powtarzało to konstrukcja zostanie pospawana.

Chcę oddać wszystkie profile do malowania proszkowego.

Frezarka nie będzie pracowała więcej niż 3 godziny tygodniowo więc mam nadzieję że zastosowane przezemnie rozwiązania będą wystarczające.
W okresie między świątecznym zostanie złożony stół do frezarki, a na przestrzeni luty-marzec zostanie złożona frezarka. Do końca marca powinienem mieć już w pełni działającą frezarkę

STÓŁ


Elementy konstrukcyjne stołu:
Profile 60x60x4
Profile 40x40x3
Profile 40x20x2
Kątowniki 60x60x60x6
Kątowniki 60x60x40x6
Płyty OSB 9mm na ścianki boczne
Płyty OSB 22mm x 2 na blat pod frezarkę
Okienka z plexi 3mm
Konstrukcja częściowo spawana, częściowo skręcana. Tzn część kątowników zostanie przyspawana do niektórych profili a reszta będzie dokręcana do nich.

Chciałem w ten sposób zrobić stół z kilku powodów:
-kompaktowość, chciałbym by sterowniki, komputer oraz wszystko inne było dobrze zabezpieczone i schowane w jednej obudowie
-stabilność, stół powinien być sztywny by wszystko mogło stabilnie pracować
-wygoda, jest powiązana z kompaktowością, w szufladzie z przodu stołu będzie szuflada z monitorem, myszką oraz klawiaturą i hubem USB tak by można było wszystko łatwo obsługiwać. W tej szufladzie znajdą się również pojemniczki do przechowywania frezów i innych potrzebnych narzędzi
-wygląd, lubię gdy wykonywane przezemnie urządzenia wyglądają tak profesjonalnie jak na to pozwalają moje umiejętności i sprzęt

Cała konstrukcja stalowa stołu zostanie pomalowana ręcznie przy pomocy wałka jakąś farbą do metalu. Płyty OSB zostaną pokryte najprawdopodobniej lakierobejcą koloru czerwonego.

To co widzicie u góry w kolorze lekko zielonkawym to obudowa nad frezarkę tak aby zabezpieczyć ją przed ewentualnym uszkodzeniem poprzez przypadkowe stuknięcia i inne podobne zdarzenia jakie są dosyć częste w przydomowych warsztatach. Oraz przed osiadaniem kurzu z całego warsztatu. Ścianka z okienkiem z przodu stołu będzie na zawiasie, natomiast ścianka boczna z okienkiem będzie mocowana na czterech śrubach z gałką, ze względu na ograniczone miejsce w garażu na stancji. Normalnie dałbym tam podwójne drzwiczki ale niestety nie mam wystarczajaco dużo miejsca by móc je otworzyć.

ELEKTRONIKA
Na chwilę obecną mam tani chiński sterownik do testów całości, natomiast potem gdy już wszystko zostanie złożone i uruchomione, zaprojektuję i wykonam sterowniki sam.
Będą one moją pracą inżynierską, więc nie udostępnię ich zaraz po zbudowaniu ale dopiero po obronieniu się za rok.

Okienko frontowe w drzwiczkach będzie miało podświetlenie RGB, w momencie błędu programu, bądź wystąpienia innych problemów będzie świeciło się na czerwono, w trakcie pracy normalnej będzie świeciło się na zielono.

W samej obudowie zostanie umieszczone włączane manualnie oświetlenie.

Inne
Projekt frezarki jeszcze nie został ukończony. Pozostały mi już pewne detale takie jak mocowania silników na osiach Y i Z, oraz dopieszczenie samej Ztki.

Jeżeli macie jakieś uwagi to bardzo proszę o ich napisanie, ja się nie obrażam, wręcz bardzo cenię sobie konstruktywną krytykę.

Jak wyprowadzisz geometrię? Pamiętaj, że mocowania śrub przenoszą wszystkie obciążenie w zakresie ruchu osi Y. Wałki w osi Z raczej Lepiej dać na płytę razem z wrzecionem. Po rozkręceniu ciężko będzie wszystko znów ustawić. Powiedz jeszcze co masz zamiar na tym robić?

Co do materiału obrabianego to raczej miękkie typu drewno, sklejka, wióra, plexa, i podobne. Okazyjnie alumium czy stal, ale to naprawdę okazyjnie, w myśl zasady jak będzie musiała to i drewniana pociągnie.

Jeszcze nie do końca nie wiem jak będzie wyglądało ustawianie geometrii maszyny. Muszę się nad tym dopiero zastanowić, jak w sposób dokładny ustawić tak dużą maszynkę .

profile na podstawę 60x60x4??
To chyba przemęczony byłeś przy tym projekcie?
Masz taki przedmiot jak mechanika, czy wytrzymałość materiału?
To ma tylko jeździć czy też coś ugryźć??

Miękkie aluminium na pooooowolnych posuwach nic twardszego

Niestety, nie mam przedmiotów związanych z mechaniką. Na projekcie frezarki widać że są to cztery profile ale ich liczbę końcowo zwiększę do 5szt. Jeszcze widać że każdy z nich pomiędzy suwnicami jest nawiercony. Tam planuję dać blachę 1350x1000x5 żeby całość usztywnić w płaszczyźnie XY.

A jaki jest główny problem takiego rozwiązania podstawy?

Sztywność, metrowy profil ręką ugniesz.

Mhm, ale to jak rozumiem jest problemem kiedy mamy podparcie na początku i na końcu profilu i działamy odpowiednią siłą na środek profilu. A w jaki sposób tutaj ma znaczenie tego typu ugięcie kiedy to nacisk jest przekazywany na końce profili przez duży profil boczny a cała podstawa znajduje się na równym blacie stołu?
Wydawało mi się że większym problemem może być rozkątowywanie się podstawy w trakcie pracy dlatego wymyśliłem żeby dodać na te profile dolne 5mm blachę która powinna być przykręcona czteroma śrubami do każdego profilu. Wydaje mi się że takie rozwiązanie zminimalizuje problem rozkątowywania w płaszczyźnie XY

Takayukii
to niezłą masz rękę.. właśnie testowo w mesie obciążyłem sobie profil 60x60x4 o dł 1160 siłą 1kN, podparta na samych krawędziach końcowych, siła skupiona w połowie.. ugięcie max 0.116 mm

Na forum wyznawana jest w większości wypadków jedna zasada - im potężniejsze tym lepiej - bo tak najłatwiej uzyskać rozsądną sztywność. W praktyce zapewne spora część przedstawianych tu konstrukcji jest przesadnie dociążona - ale na pewno im to nie zaszkodzi a jak po zbudowaniu okaże sie że samą ramę można o kant tyłka potłuc - pozamiatane.

No i pamiętajmy że to 0.1mm to jest ugięcie elementu podstawy i wszystkie odchyłki będą zwielokrotniane... zakładam że nie o taką rozdzielczość Ci chodzi

Popatrz jak to robią inni. Korzystaj z doświadczenia kolegów, po to jest to forum.