Pierwsza frezarka CNC do aluminium

Finezyjność Rośnie skomplikowanie, bo nakrętka musi być "otulona" dwoma łożyskami i kołem zębatym na pas. Silnik ją napędzający musiałby być w możliwie nieskomplikowanym miejscu, i wychodzi na to, że najoptymalniej, żeby był po drugiej stronie belki bramy ... albo gdzieś ponad nią? Tutaj pytanie do autora

Byłaby to nietypowa konstrukcja na skalę naszego forum.

Ale inne, nie znaczy gorsze. Pomysł, który początkowo zdaje się być abstrakcyjny, może okazać sie banalnie prosty do zbudowania. I to takie niekonwencjonalne myślenie indukuje innowacyjność

Zienek, Zobacz poprzedni post - dodalem rysunek pogladowy (widocznie niezbyt precyzyjnie sformulowalem pytanie).
Widze tez ze popelnilem gafe piszac ze "silnik bedzie napedzal nakretke".
Nakretka bedzie na stale przymocowana do wozka Z a sruba z silnikiem bedzie w wozku X.

Nie wydaje mi się, aby zdjęcie 2kg (czy na pewno aż tyle? - odpada silnik i śruba, ale dochodzi nakrętka i jej montaż) z wózka było wystarczającym powodem do takich komplikacji. Jak się kolega boi, że silnikowi będzie ciężko, to proponuję dorzucić siłownik pneumatyczny albo po prostu sprężynę, która będzie odciążać oś Z. Takie rozwiązanie zastosowało z powodzeniem wielu kolegów i im działa.
W tym rysunku na dole wózka X jest jakiś taki dzyndzel, który nie do końca wiem, co robi, poza zmniejszaniem prześwitu - śruba nie musi być przecież taka długa - długość gwintu śruby pociągowej = zakres ruchu+długość nakrętki - a tutaj widzę, że na dole jest (na oko) z 10cm nieużywanej śruby. Jak to ma być porządna maszyna, to lepiej, żeby tego tam nie było. Ten sam problem jest na górze, ale tym razem nieusuwalny, bo silnik zawadza.

W tym rysunku na dole wózka X jest jakiś taki dzyndzel, który nie do końca wiem, co robi, poza zmniejszaniem prześwitu - śruba nie musi być przecież taka długa - długość gwintu śruby pociągowej = zakres ruchu+długość nakrętki - a tutaj widzę, że na dole jest (na oko) z 10cm nieużywanej śruby. Jak to ma być porządna maszyna, to lepiej, żeby tego tam nie było. Ten sam problem jest na górze, ale tym razem nieusuwalny, bo silnik zawadza.

Ten dzyndzel jest niepotrzebny - rysunek robilem na szybko. Co do sruby to finalnie tak bedzie zamocowana by nie bylo jej za duzo.
Co do samego pomyslu to doszedlem do wniosku ze z takim rozmieszczeniem elementow musial bym zastosowac oba wozki strasznie wysokie w porownaniu ze skokiem osi Z, co innego gdyby walki osi Z byly na wozku X a lozyska na osi Z - wtedy zaoszczedzil bym i materialu i masy ciagnietej przez silnik Z ale zmniejszyl bym tez jej sztywnosc, chyba ze przy walkach fi 30 dlugosci 390-400mm kazdy i lozyskach zamknietych z regulacja luzu rozmieszczonych co 200mm nie ma to wiekszego znaczenia. Skok osi Z ma byc 150mm, material na wozki osi X i Z - plaskownik alu 20mm.

Dalej meczy mnie dobor silnika krokowego ale juz postanowilem ze sterowane beda driverem 80V 6A z zasilaczem 60-65V.
Przy takich sterownikach silniki 3,1Nm (2,73V 4,2A 3,2mH) beda smigaly az milo ale mozna pojsc o krok dalej i kupic silniki 6,9Nm (3V 6A 4mH) ktore przy pradzie 6A w piku (4,3A rms) uzyskaja moment trzymajacy 4,9Nm i rowniez dobre predkosci (jako ze nie mam charakterystyk to przypuszczam ze przy wyzszych obrotach mocniejszy bedzie nadal mial wiekszy moment mimo wiekszej indukcyjnosci i wyzszego napiecia znamionowego). Pytanie tylko czy jest sens? Wiadomo ze mocniejsze silniki sterowane mniejszym pradem dluzej pozyja niz slabsze w pracy na maxa, ale czy roznica w osiagach jest zauwazalna wogole? A moze ten 6,9Nm jest raczej do maszyn ciezszych i o mnieszych obrotach ?

EDIT.
Juz sam sobie odpowiedzialem na pytanie.

moment = 9550 * moc / obroty
obroty = 9550 * moc / moment
moc [kW],
obroty [obr/min]
moment [Nm]
Wychodzi na to ze mocniejszy silnik bedzie wolniejszy (ok 9obr/s) za to slabszy osiagnie 14obr/s co przelozy sie na ok 4,2m/min przesuwu (2,7m/min mocniejszy). Przy mocniejszym silniku nawet z driverem 80V 7,8A ciezko bedzie przekroczyc 11obr/s.
Zatem beda silniki 3,1Nm + drivery 80V 6A.

Projekt juz mam na kartkach. Jak znajde czas na douczenie sie programu graficznego to narysuje projekt 3D.

Do budowy ramy potrzebuje:
3m profila stalowego zamknietego 50x100 #5
2m ceownika 50x100 #5
0,32 m² blachy #10
troche blachy aluminiowej na wozek X i Z (juz mam w domu)
2m sruby kulowej 16x5
3 nakretki kulowe pojedyncze 16x5
6 lozysk jednostronnych skosnych fi wewn 12mm
1m walka podpartego fi 20mm + 2 lozyska pojedyncze + 2 podwojne (wszystkie z kasacja luzu) - na Z
3m walka fi 40mm + 8 lozysk z regulacja luzu
3 silniki 3,1Nm + 3 sterowniki 80V 6A + zasilacz 65V 1000W
sterownik piko CNC
Krancowki mechaniczne a HOME i pomiar wysokosci narzedzia na indukcyjnych.
mokry chinczyk 2,2kW (ew 1,5kW bo frezow wiekszych niz 8mm nie planuje uzywac)

Pole pracy ( XYZ) 480x320x180 ograniczone krancowkami do 450x300x150.
mysle ze calosc bedzie wazyla do 150kg (z 70kg konstrukcja, z 35kg walki, + wrzeciono, lozyska ...). Jak wyjdzie wiecej to tez dobrze a jak okaze sie ze jest za malo to sie zaleje profile zamkniete

Na razie nie podalem na liscie obudowy lozysk, wspornikow walkow, chlodzenia wrzeciona itp bo to bedzie zrobione w trakcie. Konstrukcja bedzie skrecano-spawana - spawy oszlifowane i podgrzane na koncu (mam nadzieje ze lepsze podgrzanie niz nic). Mysle ze calosc zamknie sie w 8kzl i miesiacu dlubania.
I mam patent na ew opadajaca Zetke - magnes neodymowy o uciagu nieco mniejszym niz masa Zetki umiejscowiony w pozycji HOME - silnik ciagnac Z w dol poradzi sobie wtedy bezproblemowo, nawet bedzie mial lzej niz ciagnac Z do gory.

Zmienila sie koncepcja - walki beda jednak z podpora - X i Y ø25 a Z ø20. Na kazdy walek przypadnie po 3 lozyska z regulacja luzu (6 na os). 6 lozysk + planowanie wychodzi podobnie jak 4 na grubszy walek bez podpory a z tego co widze (i czytam) to walki z podpora jednak sa lepsze.
Rama jest juz u spawacza a w przyszlym tygodniu idzie do planowania.
Zdjecia beda jak rama wroci do mnie

Pierwsze prace spawacza.


Kolejny dzien i postepy (brama na razie chwycona, bez blach mocujacych do podstawy i plaskownikow pod prowadnice)

W piatek dostalem silniki krokowe i sterowniki. Wstepne proby na sucho pokazuja ze przy napieciu ok 50V i praktycznie bez wiekszego znaczenia jaki jest prad przy podziale kroku 1/25 mozna z pikoCNC wydusic max czestotliwosci i silniki nie gubia krokow (7200mm/min). Na podziale 1/10 i posuwie 8000mm/min jeszcze silniki krecily dobrze ale mam wrazenie ze to byly okolice ich maximum. Finalnie chyba wlasnie zostawie podzial 1/25 (5000 mikroskokow na obrot) i teoretyczna dokladnosc pozycjonowania 0,001mm, szybkosc max dobierze sie wtedy doswiadczalnie (mam nadzieje ze te 3000-4000mm/min w przejazdach nie bedzie problemem przy masie wozkow do ok 25kg).
Sa jakies przeciwskazania aby byl tak wysoki podzial (wiekszosc forumowiczow stosuje mniejsze podzialy) i nie jestem pewien czy chodzi o ograniczenia LPT czy moze o zachowanie silnikow?

Silnik na sucho to bardzo słaby wykładnik...

Nie zdziwił bym się zbytnio gdyby ten idealnie chodzący bez gubienia kroków silniczek przestał się kręcić przy niskim prądzie po chwyceniu palcami...

Śruba napędowa stawia opory - silnik na sucho nie.