Maszyna stalowa z profili o polu 400x300x130

[nasiono]

Witam wszystkich.
Od 10 lat interesuje się tematem CNC. Jakiś czas temu postanowiłem iż zacznę powolutku kompletować podzespoły (co może potrwać bardzo długo).

Założenia są takie:
Pole robocze: 400x300x~130mm
Rozstaw łożysk na stoliku 250mm x 250mm, rozstaw łożysk w osiach Y i Z (krzyżak) 100mm.
Rama stalowa spawana, wyżarzania, frezowana.
Wałki 20mm podparte na całej długości .
Śruby kulowe 16x5.
Silniki 3Nm
Mokry chińczyk 1,5kW.
Koszta całości ~7tys

Mam zamiar obrabiać elementy drewniane o wielkości pola maksymalnego z w miarę szybkimi posuwami.A także aluminium wielkości powiedzmy 10cmx10cm tak dokładnie jak się da kosztem prędkości i czasu.

Akurat tak się złożyło że mam po znajomości dostęp do małej hurtowni ze stalą.Więc postanowiłem, że na początku skompletuje materiał na ramę.

Za pomocą CAD'a stworzyłem projekt który w zamierzeniu miał bazować tylko na dwóch profilach 120x60x8 oraz 160x80x8.
v1.pdf


Niestety nie mogę nigdzie dostać profili grubo ściennych tzn. 8-10mm.
Chciałbym się dowiedzieć co sądzicie o takim projekcie opartym na profilach 4-5mm.
Wybrałem taką konstrukcje (profile spawane bokami) ponieważ nie wymaga dokładnego cięcia profili. Oraz można go złożyć z kawałka 3,5m taki mogą mi odciąć bez problemu.
Co do osi Y może być wykonany z jednego profilu 160x80x5 albo z dwóch zespawanych 80x80x5 nie wiem która opcja lepsza.
Pod prowadnicami wałków, płaskowniki 10mm.

Jeśli grubość ścianek była by za mała myślałem, że można by jeszcze wspawać w środek kwadratowe profile 50x50.

Zrobiłem drugi projekt bardziej klasyczny wzorowany na najpopularniejszych maszynach z forum.
v2.pdf
Jednak wymaga on 3 rodzajów profili w krótkich kawałkach.

Chciałbym się spytać która z konstrukcji była by sztywniejsza?

Drugie pytanie jest o śruby kulowe 1605 z Chin lub allegro spotkałem się z dziwną opinią iż te mniejsze tzn. poniżej 20 mm mają zauważalne luzy wzdłużne na nakrętce . Dostałem informacje, że te luzy spowodowane są nie dokręconym pomarańczowym "robaczkiem". Chciałem się dowiedzieć czy to jest prawdą?
Pozdrawiam

[ursus_arctos]

Wałki bramy za blisko siebie - daj min. 120mm, aby uniknąć przykrych niespodzianek z rozginaniem się łożysk. Rozstaw wzdłużny łożysk bramy może być mniejszy, za to w osi Z zalecam 100mm.
Poza tym konstrukcja wygląda ok, chociaż raczej ciężko będzie tak równolegle ustawić profile - maja tendencję do bycia krzywymi..

[piotr_olbrysz]

Koszta całości ~7tys

proponuję wypisać w tabelce wsztkie pozycje, wyjdzie więcej.
Przy takich kosztach, szkoda robić takie małe pole robocze.
Przy konstukcji spawanej, trzeba załozyć że płaszczyny pod wałki muszą być wyrównane. Trzba też dodać koszty stołu pod 100kg

[nasiono]

Dziękuje za odpowiedzi.
Naniosłem poprawki. Co do zwichrowania profili to nie wziąłem tego pod uwagę będę musiał się im przyjrzeć przed zakupem.
Jak rozumiem profil 4-5 mm jest wystarczający?
Stół planuje tak jak oś Z wykonać z płyty 15mm czy to nie za mało i czy silniki 3Nm dadzą rade z stołem oraz całym kompletem Y-Z?

Co do kosztów to są orientacyjne. Wyliczyłem sobie taką podstawę aby tylko uruchomić maszynę. Bez chłodzenia wrzeciona, kabli, krańcówek, wymienionego już stołu pod spód itp.
Zobaczę ile wyjdzie budowa ramy i wtedy podejmę decyzje. Zawsze mogę na początek kupić kressa zamiast chińczyka, śruby trapezowe czy najprostsze sterowniki.
Jeśli chodzi o wymiary to są optymalne dla moich potrzeb oraz ograniczonego miejsca. Jeśli maszyna zarobi na siebie to kto wie może pomyślę o czymś większym.

Najgorsze jest to że nie mam pojęcia jakie są koszta frezowania elementów. Ile na przykład może kosztować taki krzyżak na oś Y-Z. Przyjąłem że do 500 zł czy to jest realne? Jaki może być koszt obrobienia ramy?

[piotr_olbrysz]

Co do zwichrowania profili to nie wziąłem tego pod uwagę będę musiał się im przyjrzeć przed zakupem.
Jak rozumiem profil 4-5 mm jest wystarczający?

Myślę że większy problem , to efekty uboczne spawania.
1. Trzeba spawać na stole prawie traserskim inaczej z założenia będzie krzywo
2. Trzeba spawać trochę z góry trochę z dołu.

Zastanawiam się czy nie warto przed spawaniem splanować wybrane płaszczyzny, zawsze to lepiej robić z prostego.

Budowa ramy wyjdzie na 100%, może co najwyżej być trochę krzywa. Najważniejsze to samozaparcie i kasa.
Dobrać tylko ładne kolory i na allegro

ps. aluminium to ja frezuję na aluminiwej skręcanej

[MarcinxD]

Generalnie jest zasada im więcej ścianki tym lepiej i wg. mnie zrób najgrubsze jakie możesz.
Nie żałowałbym na profilach a to dla tego ponieważ jak zrobisz dobrą ramę raz a dobrze to będziesz wymieniał tylko wałki na hiwinki i śruby trapezowe na kulowe a nie w między czasie będziesz się martwić, że konstrukcja jednak draga, rezonuje i hałasuje.

Co do spawania to zawsze możesz użyć profila jako podstawy i na nim spawać. Pisałeś o tym, że i tak pójdzie to do wyżarzania i splanowania więc ja bym się nie martwił tutaj za bardzo krzywiznami tylko przyspawał płaskownik 60x30mm i na pewno wyda przy planowaniu
Pamiętaj o tym jeżeli chcesz w przyszłości zmienić wałki na prowadnice prostokątne to one są dużo niższe i robi się na prawdę mało miejsca na nakrętkę i śrubę więc na płaskowniku też nie oszczędzaj.

Silniki dadzą radę na pewno zobacz w sklepie sponsora w dziale śruby jest tam tabelka i silnik 3Nm z tego co pamiętam na śrubie 5mm daje 180kg "ciągu".

Obróbka krzyżaka + płytka osi Z 200x200 wyszła 1500 + VAT.

Wątek tutaj

Krzyżak wykonany z jednego kawałka jest prze kozacki i fajny ale jednak swoje też kosztuje... Ja poszedłbym w stronę 2 skręcanych blach ponieważ prostopadłość osi ustawisz sobie na czujnik "do steki" a za zaoszczędzone pieniądze spokojnie pomyślisz nad innymi prowadnicami/ wrzecionem/ sterownikami.

Trzymam kciuki za Twoją maszynę bo zapowiada się dobrze!

[bartuss1]

Generalnie jest zasada im więcej ścianki tym lepiej

nie znam tej zasady, myslałem ze od tego jest moment bezwladnosci przekroju, moduł younga danego materiału i kilka wzorków na skręcanie, rozciaganie zginanie czy ugiecie belek, czyli zwyczajnie dobieramy profil do okreslonego zadania ...

[Rafikp]

Grubość profili ma tu drugorzędne znaczenie. Profile połączone krótkimi kawałkami równolegle do siebie będą się wyginać, bo pracują jak kawałki zwykłej blachy. Dowolna ramka zrobiona z profili będzie bez porównania sztywniejsza i taki jest cel używania profili.

[piotr_olbrysz]

Grubość profili ma tu drugorzędne znaczenie

Tu się nie zgodzę z kolegą, czasami trzeba wkręcić jakieś śrubki więc lepiej żeby było w co. Ale spawanie tych profil, aby wszytko się nie powyginało to już poważne wyzwanie. Ja bym dał od spodu dwie poprzeczki i wszystko skręcił do kupy. Miałbym do czego przykręcić nogi.

[Rafikp]

Przecież już na wstępie było założenie, że konstrukcja ma być spawana. Jeżeli budujemy z profili to należy w pełni wykorzystać ich zalety, a nie usztywniać kiepską konstrukcję dokręcając do niej kątowniki od spodu. Jak konstrukcja spawana (dużo lepsza) to taka powinna być w całości. Jeżeli coś trzeba przykręcić i istnieje obawa, że materiał będzie zbyt cienki to trzeba wspawać wzmocnienia.