Frezarka kolumnowa do alu 500x350x350

[chudy2000]

Witojcie

Chcialbym zbudowac kolumnowa frezarke o polu roboczym 500x350x350.
Prosilbym kolegow o porady,wskazowki i krytyczne uwagi

Frezarka ma sluzyc do obrobki tworzywa i aluminium.
Ma byc w miare lekka, na tyle aby kazdy element (podstawa,kolumna,pinola, stol) nie wazyl wiecej niz 50kg.Co by mozna frezarke wtaszczyc na strych.Dokladnosc jaka chcialbym uzyskac to 0,1mm.

Zalozenia
-frezarka ma wazyc ok 200kg (jak na razie zelastwo wazy 191kg ,do tego dojda jeszcze silniki,sruby,wozki,wrzeciono itp. takze pewnie przekroczy 200kg )
-konstrukcja spawana,wyzarzana
-podstawa i os Z skrecana srubami
-podstawa z profili 60x60x5, dospawane blachy 10mm pod prowadnice.
-os Z blachy wyciete na laserze, zagiete i zespawane
-os X profile,plyta stalowa azurowa 15mm, stol T-rowkowy alu 30mm.
-krzyzak z plyty stalowej 25mm
-osie napedzane srubami kulowymi vertex fi20 o skoku 5mm
-wozki hiwin na prowadnicach 20mm
-sprzegla klowe cnc profi
-silniki 3,1Nm lub 4,2Nm sterowniki m545, sterowanie pikoCNC
-elektrowrzeciono : mokry chinczyk 2,2kW

kilka obrazkow z CADa










Bez aluminiowego stolu T-rowkowego, widac tylkko stalowa plyte azurowa w osi X


Bez stolu w osi X




Bez osi Z


z gory dzieki za wszelkie podpowiedzi i uwagi.

[jomat]

Za wrzecionem u góry masz sporo miejsca na Z , możesz je zabudować z pomyślunkiem
i wrzucić tam choćby całe chłodzenie wrzeciona (pompka, wymiennik ciepła, wentylator)
i nie będzie pałętających się wężyków.

Przykładowe wrzucenie całego chłodzenia na Z


choć jeszcze bym dodał pomiar temperatury wrzeciona (przepływowy na wężyku)
coś w taki deseń:
http://www.aliexpress.com/item/New-Digi ... 57890.html

[chudy2000]

fajny pomysl z tym chlodzeniem na pinoli. dzieki
myslalem ze to jakis spory zbiornik z chlodziwem jest potrzebny a na zdjeciach ktore zalaczyles widac ze jednak nie. Czy ten wymiennik to po prostu taki zbiornik/prostopadloscian czy moze jest to taka kapilarna budowa cos ala chlodnica samochodowa?

pewnie po dodaniu tego osprzetu trzeba bedzie pomyslec nad jakas przeciwwaga, sprezynami albo silownikami dla odciazenia Ztki.
ale to jeszcze wyjdze w praniu.

[skoti]

Zapowiada się ciekawie . Czekamy na relacje z prac .

[skrzat]

Na kolumnę i podstawę będą działały podobne siły. Czemu podstawa jest o wiele mniejsza/mniej sztywna?

[chudy2000]

Powoli do przodu.

poniewaz stol osi X nie jest solidnym kawalkiem zeliwa, zrobilem na szybkensa analize MES.

wychodzi na to ze na skrajnej niepodpartej krawedzi pod dzialaniem sil grawitacji stol ugnie sie 0,015mm . Pod dodatkowym obciazeniem 200kg na calej powierzchni, odksztalcenie to wyniesie 0,064mm.

dla porownania stol ze stali na jaskolczym ogonie.(plyta 40mm + 30mm jaskolka)
odksztalcenie na niepodpartym koncu wynioslo 0,019mm a pod obciazeniem 200kg, 0,052mm.

Czy ktorys z kolegow mierzyl moze kiedys, jakie jest w rzeczywistosci ugiecie stolu na koncu pod dzialaniem sily grawitacji i pod obciazeniem?

odksztalcenie stolu pod dzialaniem sily freza skierowanej pionowo do dolu 500N jest nieznaczne 0,00095mm


[ Dodano: 2013-10-26, 00:29 ]
[ Dodano: 2013-10-26, 00:28 ]

Na kolumnę i podstawę będą działały podobne siły. Czemu podstawa jest o wiele mniejsza/mniej sztywna?

no ale sila osiowa od freza bedzie powodowala dociskanie podstawy do podloza a kolumne bedzie zginala dosc sporym momentem. Sily skraw. promieniowe beda zginaly kolumne (sila wzdluz osi Y na ramieniu Z) oraz skrecaly kolumne (sila wzdluz X na ramieniu Y).... te same sily promieniowe beda giely stol, krzyzak i podstawe ale na mniejszym ramieniu.

Ale z drugiej strony przy niskim polozeniu pinoli te momenty moga byc wieksze na podstawe i stol niz na kolumne. Musze to policzyc i ewentualnie poprawic podstawe.
dzieki za spostrzezenie

[pool82]

Na wstępie - bardzo mi się podoba koncepcja Twojej frezarki.
Tylko w niektórych miejscach, moim zdaniem, jest za słaba i przekombinowana.

Na osi Y pod szyny łożysk wstawiłeś blachę na profil - bardzo dobrze - ale tego nie uczyniłeś w osi Z - nie będzie z czego zbierać - czerwona strzałka. Musisz pamiętać żeby zostawić na próg po zabieleniu pod szynę tak żeby oparła się bokiem - inaczej będziesz miał problem z ustawieniem szyn.



Pod wózki również będziesz musiał zabielić - i tu również nie ma za dużo mięsa - niebieska strzałka. Ten punkt w ogóle wydaje mi się słaby. Na Twoim miejscu dałbym w tym miejscu grubszą blachę i jej nie przeginał pod śrubę tylko zastosował podfrezowanie.

Pomysłabym również nad osłoną śruby w osi Y tak jak to zrobił kolega Zhan:

link

Co do uginania stołu itp to musisz się zastanowić czy te obliczeniowe 200kg będziesz miał faktycznie umiejscowione na końcówce stołu i wziąć pod uwagę to że obrabiany przedmiot 200 kg sam w sobie będzie miał również swoją sztywność której teraz nie uwzględniasz.

Jeżeli chcesz poprawić sztywność to daj niesymetryczne profile wyższym bokiem w górę poprawiając jednocześnie współczynnik wytrzymałości przekroju na zginanie.

Nie podoba mi się mocno odstająca pinola. Pomyśl nad wysunięciem kolumny nad stół, jednocześnie odwróć szyny - daj je na Z-etkę a wózki do kolumny. Dzięki temu zmniejszysz ramię pinoli do ruchomego węzła (łożysk liniowych) i poprawisz sztywność wrzeciona (ciężar pewnie zostanie podobny).

To moje przemyślenia. Mam nadzieję że coś z tego Ci się przyda

Będę bacznie obserwował postępy Twojego projektu - powodzenia!

[chudy2000]

Na kolumnę i podstawę będą działały podobne siły. Czemu podstawa jest o wiele mniejsza/mniej sztywna?

a no masz racje,juz chyba wiem co masz na mysli.
chodzi o to ze w gornym polozeniu pinoli, moment gnacy na podstawe (w czerownej plaszczyznie) bedzie znaczny i naprezenia beda duze z uwagi na maly przekroj poprzeczny podstawy. Ten sam moment gnacy u podstawy kolumny bedzie powodowal niewielkie naprezenia poniewaz tam wspolczynnik W jest duzo wiekszy.



chyba trzeba bedzie dac wyzsze profile na podstawe.

[pool82]

Na kolumnę i podstawę będą działały podobne siły. Czemu podstawa jest o wiele mniejsza/mniej sztywna?

a no masz racje,juz chyba wiem co masz na mysli.
chodzi o to ze w gornym polozeniu pinoli, moment gnacy na podstawe (w czerownej plaszczyznie) bedzie znaczny i naprezenia beda duze z uwagi na maly przekroj poprzeczny podstawy. Ten sam moment gnacy u podstawy kolumny bedzie powodowal niewielkie naprezenia poniewaz tam wspolczynnik W jest duzo wiekszy.



chyba trzeba bedzie dac wyzsze profile na podstawe.

Niekoniecznie. Chyba, że przykręcisz każdą nogę do sztywnej podstawy - po to chyba dałeś tyle nóg

[beowolf]

odnośnie tych ugięć stołu...może zrób tak jak w obrabiarkach cnc typu haas. Długa część stołu jest przymocowana do tego krzyżaka, prowadnice w osi X są nieruchome a wózki przyczepione są do stołu. Co prawda nie osłania Ci to wtedy śruby ani prowadnic w osi X ale skoro stosowane jest to w obrabiarkach przemysłowych to być może jest to sztywniejsze rozwiązania.