Mała frezarka 240x280x140 konstrukcja aluminiowa

Witam,

Ponieważ jest to mój pierwszy wpis, chciałbym się przywitać. Forum to przeglądam od dawna, jednak dopiero teraz dojrzałem do podjęcia wyzwania i zbudowania swojej własnej maszynki. Frezarkę chcę zbudować w celach czysto rekreacyjnych, a przy okazji się czegoś nauczę.
Ponieważ nie mam pomysłu jak na tej maszynie zarobić, chciałbym, aby była możliwie niedroga, ale jednak prezentowała jakiś poziom.

Założenie na początek:
- niewielkie pole robocze, wyszło 240x280x140
- obróbka materiałów drewnopochodnych, tworzyw sztucznych i aluminium
- szybkość obróbki, szczególnie w aluminium nieistotna, chciałbym móc wyciąć coś z np. 6mm blachy z odpowiednią jakością
- wrzeciono Kress 1050, na lepsze mnie nie stać, a i lepsze mi nie potrzebne
- konstrukcja z profili konstrukcyjnych Item lub podobnych, zoptymalizowana pod względem ekonomi wykonania, profile 40x40 i 40x80
- konstrukcja z ruchomym stołem w jednej osi
- wałki fi16 podparte na całej długości, podpory tych wałków idealnie pasują do profili 40x40
- optymalizacja konstrukcji celem najlepszego wykorzystania zakupionych materiałów, wałki osi X i Y po 500mm, wałki osi Z - 250mm
- śruby trapezowe
- silniki w osi śrub, nie wiem jeszcze jakie, nie mam też pomysłu na sterowniki
- tam, gdzie się da wykorzystanie elementów wycinanych laserem

Rozstaw wałków w osi X - 230mm
Rozstaw łożysk w osi X - 200mm (pomiędzy środkami łożysk)
Rozstaw wałków w osi Y - 150mm
Rozstaw łożysk w osi Y - 160mm
Rozstaw wałków w osi Z - 150mm
Rozstaw łożysk w osi Z - 70mm

Elementy krzyżaka i uchwytu wrzeciona z blachy aluminiowej 10mm
Zastrzały pomiędzy kolumnami bramy a podstawą oraz płyta od spodu podstawy z blachy stalowej - 10mm

Konstrukcja nie jest niczym specjalnie odkrywczym. Spójrzcie proszę wprawnym okiem czy nie popełniłem jakiegoś błędu?

Pozdrawiam
Kamil

Jakbyś przedłużył blachę do której wózki Zetki sa przykręcone, to te dolne wózki tam można by było przestawić, jak na zdjeciu. Teraz troche nieproporcjonalnie Zetka wygląda. Szeroka strasznie.
Ciekaw jestem jak silnik zamocujesz.

Płyta pod podstawą musi być bardzo równa, bo powygina wszystko.

ursynowianin pisze:Witam,

Ponieważ jest to mój pierwszy wpis, chciałbym się przywitać. Forum to przeglądam od dawna, jednak dopiero teraz dojrzałem do podjęcia wyzwania i zbudowania swojej własnej maszynki. Frezarkę chcę zbudować w celach czysto rekreacyjnych, a przy okazji się czegoś nauczę.
Ponieważ nie mam pomysłu jak na tej maszynie zarobić, chciałbym, aby była możliwie niedroga, ale jednak prezentowała jakiś poziom.

Te profile juz masz? Jesli nie to zostaw je w spokoju i uzyj sklejki.
Bedziesz mogl spokojnie frezowac co chcesz moze poza 6mm aluminium,
o ktorym na profilowej maszynce tez zapomnij.

Przy takim formacie to az sie prosi wziasc kilka grubasnych plyt
aluminiowych, splanowac i poskrecac. Bedzie czolg za niewielka kase.

q

Popieram oprawce... lepiej poskładaj korpus z 4 kawałków (płyta podstawy dwie nogi i belka je łącząca). Uzyskasz coś sztywnego i sensownego. Profile bardzo ładnie wyglądają... i sprawdzają się.... przy wycinaniu plastiku

oprawcafotografii profile prawie wszystkie mam, leżą w szafie i się kurzą, dlatego pomyślałem, że sensownie będzie je wykorzystać. Profili nie skręcam na kątowniki, tylko na takie połączenia (łącznik automatyczny) - stosowane dwa na jedną stronę dają bardzo pewne połączenie.
W czym płyty aluminiowe będą lepsze od profili aluminiowych? Ja rozumiem, że ze względu na zdolność tłumienia drgań lepsza byłaby stal. Dlatego też dałem ogromniaste zastrzały z blachy stalowej.
Dlatego Panowie, nie neguję waszych pomysłów, nie mam do tego żadnych podstaw i doświadczenia, ale proszę w prostych słowach, w czym będzie lepsza blacha aluminiowa (i jakiej musiałaby być grubości) od dobrze poskręcanych profili konstrukcyjnych? Profili 40x40 mam dużo, jeśli trzeba, mogę gdzieś dołożyć.

Posługując się kalkulatorem ugięć na stronie Itema wychodzi, że profil 80x40 lekki pod naciskiem na środku siłą 200N ugnie się:
Ugięcie f2x Wynik: 0.04 mm Naprężenie gnące σ2x: 3.01 N/mm²
Ugięcie f2y Wynik: 0.01 mm Naprężenie gnące σ2y: 1.44 N/mm²
są to wyniki przy swobodnym podparciu na końcach profila 500mm.

Mój przypadek pewnie bardziej przypomina wariant z końcami ustalonymi sztywno, wtedy ugięcie wyniesie:
Ugięcie f3x Wynik: 0.01 mm Naprężenie gnące σ3x: 1.51 N/mm²
Ugięcie f3y Wynik: 0 mm Naprężenie gnące σ3y: 0.72 N/mm²
Załóżmy, że realny wynik będzie gdzieś pomiędzy jednym a drugim. Czy pomijam jakiś istotny aspekt sprawy?

kak jak przesunę te łożyska tak jak zaznaczyłeś stracę znacznie na zakresie ruchu, czy rozstaw łożysk równy 100mm licząc od zewnętrznych końców jest niewystarczający. Jeśli chodzi o nieproporcjonalnie szerokie rozstawienie wałków w Z to nie ma problemu ze zmniejszeniem rozstawu. Czy są jakieś wytyczne jaki powinien być rozstaw prowadnic w stosunku do długości, aby wózek nie miał tendencji do przekaszania albo wręcz zakleszczenie? Czy wogóle w przypadku łożysk liniowych istnieje ryzyko zakleszczenie prowadnic, czy to tylko przy ślizgowych?

ursynowianin pisze:Czy są jakieś wytyczne jaki powinien być rozstaw prowadnic w stosunku do długości, aby wózek nie miał tendencji do przekaszania albo wręcz zakleszczenie? Czy wogóle w przypadku łożysk liniowych istnieje ryzyko zakleszczenie prowadnic, czy to tylko przy ślizgowych?

Podstawowa zasada:
Im dłuższe ramię tym potrzebna mniejsza siła, i na odwrót
Każdej akcji towarzyszy reakcja.
Siły działające na wrzeciono podczas obróbki będą bezpośrednio oddziaływać na łożyska na zasadzie dźwigni.
Reasumując w dużym uproszczeniu, im dalej masz rozstawione łożyska tym szybciej będziesz mógł obrabiać twardsze materiały.
Jeżeli nie ustawisz prowadnic równolegle to nie ma większego znaczenia jakie one będą, zawsze się zakleszczą.

Po "tonie" Twojej wypowiedzi wnoszę, że ten rozstaw łożysk jednak trochę za mały. Planowałem kupić wałek z podporą 0,5m i oszczędnościowo przeciąć na pół, ale jak dam większy rozstaw, np. 150mm, to mi zostanie niecałe 100mm zakresu ruchu, trochę mało. Najwyżej kupię więcej tego wałka i zrobię jak trzeba.

Jeszcze pytanie, czy wałek podparty na całej długości trzeba zamocować jeszcze na końcach do ramy urządzenie?

Posługujesz się kalkulatorem ugięć na stronie Itema w przypadku profili.
A nie zastanawiasz się nad resztą układu kinetycznego.
Najwyżej zrobisz niższą bramę. Dorysuj wrzeciono i skrajne położenia Zetki.

ursynowianin pisze:Jeszcze pytanie, czy wałek podparty na całej długości trzeba zamocować jeszcze na końcach do ramy urządzenie?

Nie.

ursynowianin pisze:Czy są jakieś wytyczne jaki powinien być rozstaw prowadnic w stosunku do długości, aby wózek nie miał tendencji do przekaszania albo wręcz zakleszczenie?

Ustaw wózki Zetki jak najbardziej w kwadracie, tak jak masz na bramie i pod stolikiem.

ursynowianin pisze: Jakbyś przedłużył blachę do której wózki Zetki sa przykręcone, to te dolne wózki tam można by było przestawić, jak na zdjeciu.

Ja też bym ją przedłużył ... I pogrubił... Ten nadmiar długości wystawić jednak do góry i tam, powyżej górnego wałka osi X , zamontować wyższe łożyska Z-ki. Dolne prowadzenie Z-ki zostawiłbym tu gdzie jest. Znakomicie polepszy Ci się proporcja zakresu ruch pionowego do rozstawu łożysk. Wałki niestety nieco dłuższe...
W takim rozwiązaniu max podniesienie Z ustawi czoło wrzeciona mniej więcej na równi z dolną krawędzią bramy i nie stracisz na prześwicie.

Pozdrawiam.
Tomek.