Szlifierka CNC

Kłócić się nie ma sensu, bo to nic konstruktywnego do tematu nie wnosi - zatem jedynie wyjaśniam wątpliwości z poprzednich postów:
- gabaryty maszyny: nie wiem jakie będą. Moim zdaniem projektowanie maszyny od strony jej obudowy jest błędem, gdyż przechodząc od ramy do przedmiotu obrabianego sukcesywnie zmniejszam sobie pole wyboru technologii w danym punkcie. Ja zaczynam od umiejscowienia przedmiotu obrabianego i narzędzia w przestrzeni względem siebie, określenia jaki zakres ich ruchów względem siebie jest potrzebny, następnie dodaje mocowania, napędy, posuwy, łożyskowania, itp - a gabaryt w jaki to wszystko zamontować - wyjdzie sam na koniec. Wtedy będę się dopiero zastanawiał: czy płyta, czy rama, czy odlew, czy coś gotowego, itp.
- sprężarki/pompy - na pewno conajmiej 2: jedna do chłodziwa dla obróbki, a druga do smarowania, być może napędu siłowników, być może chłodzenia wrzeciona, a i może do jego napędu, itp - to też wyjdzie w trakcie,
- oś obrotowa - w rozumieniu obrotu osi obrabianej względem osi X - to jest niewątpliwie potrzebne. Jak pisałem zakres ruchu w tej osi to ok 30 stopni i częstotliwość ruchu - minimalna, bo potrzebna jedynie przy ustawieniu przedniotu do obróbki. Zatem np opory w tej osi nie mają większego znaczenia - ma znaczenie dokładność. Co do rozwiązania - to zespół łożysk o możliwie jak największej średnicy, by uzyskać jak największą stabilosc poprzeczną i jednocześnie (to troche sprzeczne z tą największą średnicą) jak najmniejsze bicie promieniowe i osiowe.
- koszty/cena - to jak w każdym projekcie jest ograniczenie, choć w związku z tym, że nie muszę tego robić "na jutro rano", to mogę powoli zbierać kase/inwestować.

I jeszcze jedna rzecz, o której się zapomina, lub conajmniej przechodzi bokiem: jak już wielokrotnie odkreślałem, to nie ma być maszyna produkcyjna, więc szybkość działania nie jest wymogiem. I w przyszłości nie będzie. Co z tego wynika? Ano choćby to, że mogę szlifować powoli - czytaj z minimalnym zbieraniem materiału = siły skrawania będa stosunkowo małe więc i od tej strony konstrukcja nie stawia znacznych wymagań. Napędy - też nie muszą działać "z prędkością światła".
Poza tym - mogę stosować np ściernicę diamentową lub CBN (o te ściernice wysłałem już zapytanie do Baerhausena) - jedną na baaaaardzo długi czas - wniosek: mocowanie i dostęp nie musi umożliwiać jej zmiany w 5 sekund.
I tutaj pierwszy "konkret" konstrukcyjny - rozmiary ściernic pod które jest to projektowane:
- do szlifu zewnętrznego - typ 1L1 średnica zewnętrzna ściernicy 75 i grubość 5mm - z możliwości do użycia ściernicy o średnicy max 125mm.
- do szlifu wewnętrznego - typ 1L1W średnice zewnętrzne ściernicy 6-10-15mm, szerokość części roboczej - 6mm, na trzpieniu fi 6mm.

Dla planowanych ściernic potrzebna jest szybkość obwodowa (styczna w punkcie skrawania) rzędu 30m/s = 3000 cm/s. Przy średnicy ściernicy wynoszącej 75 mm mającej obwód (2 x pi x r) 23.55 cm - daje to 127.38 obr/sek to jest 7642 obr/min - zatem nic wielkiego. Dla średnicy 10mm (szlif wewnętrzny) - to będzie 3.14cm obwodu - 955.41 obr/sek - 57.324 obr/min - tu już dość dużo.
Jednak musimy wziąśc pod uwagę to, że przedmiot obrabiany nie stoi w miejscu, tylko kręci się przeciwbieżnie do kierunku obrotu ściernicy, zatem należy uwzględnić to zmniejszając odpowiednio jej obroty. I tak:
- jeśli ściernica 75mm szlifuje wałek fi 20 obracający się z prędkością 400 obr.min, to mamy: obwód wałka 6.28 cm x 400 = 2512 cm/min. Skrawanie 30m/s to jest 180000 cm/s więc odejmując pozostaje 177490 cm -> 7536 obr/min dla ściernicy. Jeśli średnica szlifowana będzie większa i/lub wałek będzie się obracał szybciej - to ściernica powinna kręcić się wolniej.
- przy wewnętrznym fi 20mm obracającym się 400 obr/min i ściernicy 10mm mamy wymiarowo tak samo czyli 177490 dla ściernicy - czyli 56.525 obr/min.
Wnioski: szlif zewnętrzny zrobimy "byle czym". Obroty rzędu 7.000 obr.min nie są żadnym problemem. Dla wewnętrznego już jest problem - cenowy. Wrzeciona o obrotach pond 30-40 tys to już inna półka cenowa. Jak temu zaradzić - niby proste = kręcić szybcej przedmiotem obrabianym albo dać większą ściernicę.

Cześć MarekM1 więc tak zadam Ci następne pytanie chodzi o szlifowanie stożków myślę że wiesz jak to matematycznie policzyć np.:dodanie 0.1 czy jeszcze nad tym się nie zastanawiałeś . Zadałem Ci to pytanie gdyż za bardzo nie wiem jak to będziesz realizował . Co do reszty z dokładności to jak pójdziesz na kompromis to powinieneś utrzymać się 0,01 . Popatrz jak to robią inni to robią a zwłaszcza ci co robią bardzo dokładne maszyny, o tym napiszę Ci później jak napiszesz coś o sterowaniu osi coś dokładniej .

Cześć bob35,
W jakim sensie "dodanie 0.1" przy szlifowaniu stożka? Po tworzącej, po jednej z podstaw? Od strony czystej geometrii (trygonometrii) - to chyba przy dodaniu do jednej z podstaw, bo przy dodaniu po tworzącej - jest zwykłe przesunięcie liniowe o 0.1, pozycjonowania, sterowania napędem?
Nie trywialnym jest jedynie przesunięcie o 0.1 jednej z podstaw stożka, gdyż występuje tu kilka zagadnień. Pierwsze - to przeba wpierw obrócić szlifowany stożek tak aby uzyskać to 0.1 przesunięcia na krawędzi (czyli dokładnie - obrót z przesunięciem). Drugie - to w przypadku gdy "na danej krawędzi "wchodzimy" o 0.1 w materiał - to na drugiej krawędzi możemy "wchodzić" znacznie więcej - zatem trzeba się cofnąć z obróbką. Kolejna sprawa - 0.1 - to do szlifowania na parę przejść więc proces takiej korekty bedzie wieloetapowy -ale ogólnie to "problem" oprogramowania.
Co do samych napędów, to znaczy śruby napędowe, silniki, przekładnie, sprzęgła, itp - to dopiero się zaczynam nad tym zastanawiać. To co można powiedzieć na dziś to czego nie będzie - nie śruby tapezowe i nie silniki krokowe. I co będzie - napęd + enkoder wynikowy - to znaczy z elementu poruszanego.

Mam szlifierkę narzędziową do wałków, otworów itp. Jest bardzo delikatna, jak się kamieniem dojedzie do materiału to czuć jak korpus drży, ale to narzędziówka i nie trzeba jej więcej, po pół setki trzeba brać aby pralka nie powstawała. Maszyna waży 1.5 tony!!!
Druga maszyna jest produkcyjną szlifierką do wałków i otworów, waży 3.5 tony i nie drży.
Jakiś morał z tego wynika. I na dodatek nie jest to maszyna w której oś na osi ładne pięterko tworzy.

Scenariusz będzie taki. Dojedziesz do materiału, będzie małe brum.. dziura w materiale, pralka na powierzchni, kamień się wysypie i wymiary polecą w kosmos.

Brutalne, ale inaczej nie dociera.

cnc3d pisze: Brutalne, ale inaczej nie dociera.

No cóż, jak widać.... do części Kolegów nie dociera, że ja się wcale nie pytam czy to się da zrobić, ani tak naprawdę, czy to coś zrobione wg mojego pomysłu będzie działało.
Nie dociera także to - że można nie tylko pomyśleć, ale i próbować zrobić coś innego, niż klepana na wszystkie odmiany rama, której jedyną różnicą w stosunku do innych, ba żeby nie powiedzieć cechą dyskwalifikującą inne, jest kolor na jaki są te inne pomalowane.

Moim pytaniem jest: jak by to Koledzy zrobili? czy widzieliście działające tego typu urządzenia? co z nich dałoby się zaadaptować? itp.
W odpowiedzi: usłyszałem tylko jedno - tony zamiast kilogramów. I pytania egzaminacyjne.
OK. Ja swojej wersji się bede trzymał i jak nic niespodziewanego się nie stanie to pod koniec wakacji maszyna ruszy.

Cześć Marku co do mojego pytania to chodziło tylko o samą geometrię nie na ile razy .A koledze
cnc3d to ja napisze tak że na początku myślałem że Marek to jakiś małolat co z głupoty zapragnął zbudować maszynkę, gdzie to co ty piszesz to pryszcz, to tylko jeden z problemów a będzie ich kupę i podchodziłem do tego tematu z przymrużeniem oka Potem myślę dziwak że jeszcze nie zaczął szlifierki kłowej a pozmieniał to na kombajn szlifierski. A teraz popatrz na rysunek i pomyśl że nawet jak to coś nie będzie szlifowało to może zamiast tarczy dać frez i może np. frezować woblery wędkarskie tak na to patrz zobaczysz tu wiele pomysłów i rozwiązań nowatorskich

zatem wracając do problemu zmiany o 0.1 - jak rozumiem czysto geometrycznego z jednej strony stożka - to rozwiązania są dwa: jedno obliczeniowe - trygonometryczne z trójkątów podobnych za to mechanicznie niewygodne do realizacji bo wymagające zadawania przesunięć ojakieś ułamkowe wielkości, a drugie mechanicznie wygodne choć technologicznie cięższe do wykonania.

To drugie wymaga dodania jednej osi liniowej -> "kanapka" od dołu wyglądała by wtedy tak: oś X prostopadła do sciernicy, na niej oś Y równoległa do ściernicy czyli prostopadła do osi X, na niej oś obrotowa A i na niej oś liniowa X1 równoległa do osi X w pozycji do szlifowania wałków prostych.

I działanie: oś X - jest osią posuwową do szlifowania, oś Y dosuwa i odsuwa przedmiot szlifowany do ściernicy czyli reguluje głębokość skrawania, oś A obraca przedmiot tak, aby tworząca stożka (jego zewnętrzna powierzchnia) była prostopadła do ściernicy, zaś oś X1 jest osią korekcyjną pozwalającą przesunąć przedmiot obrabiany tak, aby "koniec" przeciwny do tego końca stożka, który chcemy pogłębić o 0.1 znalazł się dokładnie na lini równoległej do osi Y przechodzącej przez oś obrotu A -> wtedy obracając przedmiot tak aby punkt który chcemy mieć głębiej o 0.1 znalazł się o te 0.1 bliżej ściernicy (mamy trójkąt w którym dwa dłuższe boki są równe tworzącej stożka a krótszy ma właśnie te 0.1 -> stąd przesunięcie po takim obrocie - to właśnie.... 0.1 po osi Y
Może to i dość skomplikowane - ale i dość eleganckie od strony matematyczno-konstrukcyjnej.

cnc3d pisze:Mam szlifierkę narzędziową do wałków, otworów itp. Jest bardzo delikatna, jak się kamieniem dojedzie do materiału to czuć jak korpus drży, ale to narzędziówka i nie trzeba jej więcej, po pół setki trzeba brać aby pralka nie powstawała. Maszyna waży 1.5 tony!!!

Ja bym zrobił jej remont najpierw - jeżeli nie ma metra pola roboczego to nie powinno nic takiego się dziać.

MarekM1 pisze:Moim pytaniem jest: jak by to Koledzy zrobili? czy widzieliście działające tego typu urządzenia? co z nich dałoby się zaadaptować? itp.

Mimo wszystko nie wydaje mi się aby kanapka była dobrym rozwiązaniem - teraz w szlifierkach stara się uciekać osiami z obszaru roboczego - pył dostaje się wszędzie i rozrabia.
Odnośnie samej koncepcji - toż to jest narzędziowa 5 osiowa szlifierka jakich mnóstwo jest na rynku - niestety są zbyt drogie, aby wałki nimi toczyć. Jeżeli będzie kosztawała mniej niż 100k i będzie działała to kupuję pierwsze 5 . Gdym miał coś takiego robić to próbowałbym bazować na tokarce raczej niż frezarce - do wrzeciona oś obrotowa, a reszta jak suport z napędzanym narzędziem.
Jeżeli chodzi o działające urządzenia to mamy chociażby: http://www.walter-machines.com www.anca.com http://www.michael-deckel.de/ czy wreszcie polskie i prostsze http://www.lakfam.pl/ http://www.pemal.pl/

Zwykle osie są w miarę równo podzielone między ściernicę a przedmiot obrabiany - pp podzielnica + jedna oś liniowa + jedna obrotowa. oś Z praktycznie zawsze jest związana ze ściernicą - mniejsze zmiany masy w trakcie obróbki, a takżeprzy zmianie przedmiotu. Znam jednego producenta który daje oś Z na pp tylko.

Na etapie założeń pomyślałbym o chłodzeniu - powinno nie polewać a chłodzić - stosowane ciśnienia w tych maszynach od polewania (w polskich do 200barów.

Napędy - to co widziałem to prowadnice z wózkami np. THK, korpusy z żeliwa/polibetomu (w tego typu szlifierkach rzecz popularna) zmknięte, śruby kulowe i serwomotory - żadnych hiteków . Czasami napędy linowe ale rzadko. Żadnych blokad nie używanych osi.

W Twoim rozwiązaniu nie podoba mi się oś obrotowa między osiami liniowymi - nigdy nie widziałem takiego rozwiązania i wolę nie myśleć o błędach interpolacji i mechaniki jak te 3 osie zechciały by poruszyć się na raz.

Napiszę krótko. Nie wyważaj otwartych drzwi. Zobacz jak to robi "świat" i poprostu skopiuj układ kinematyczny.Przede wszystkim detal obracasz tylko wokół jego osi. To ściernica musi ustawiać się pod kątem do wałka. Podobnie jak dla stożków wewnętrznych to ściernicę ustawiasz pod kątem w stosunku do osi stożka. Tak nawiasem mówiąc nie znasz skali problemów ,które możesz napotkać , a z doświadczenia wiem ,że są niemałe.
Do tego typu przypadków są dedykowane sterowania CNC np Sinumerik802Dsl GN Pro z gotowymi cyklami. Podobne rozwiązania ma Fanuc.
Porywasz się z motyka na słońce. Ale do odważnych świat należy. Wszystko jest kwestią czasu i pieniędzy.

spróbuj obejrzeć, jak wygląda budowa małych szlifierek narzędziowych (a choćby jungner - http://www.maszyneria.pl/1841,2193,foto.html ). To bardzo dobra konstrukcja i myślę, że jeśli chcesz coś w miarę zwartego zrobić, to powinieneś niektóre rozwiązania skopiować. Da się na niej szlifować wałeczki (w podzielnicy - widać jak jest mocowana) no i płaszczyzny. Oczywiście masz możliwość szlifowania stożków, otworów.

Pomyśl, czy da się zastąpić korbki silnikami, no i jak ominąć choćby problem chłodzenia. No i problem, skąd weźmiesz odlewy. Naprawdę do szlifierek musisz mieć odlewy i nie radzę próbować z choćby blokami tocznymi. Tarcza szlifierska, to nie frez. W sumie to myślę, że całkiem na miejscu byłoby pewne rzeczy konsultować z osobami pracującymi na podobnych szlifierkach. Myślę, że wykonanie takiej szlifierki jest możliwe, ale koszty będą bardzo wysokie. No i pytanie, skąd weźmiesz niektórych fachowców, choćby do przeskrobania prowadnic.