Frezarka do laminatu Z 300, Y ~1500, X?

[ci3jk4]

Jako że poprzednie 2 próby zbudowania frezarki skończyły się kłótnią o założenia, a dodatkowo profil produkcji w mojej firmie nieco się zmienił to mam kilka pytań jeszcze w trakcie rysowania projektu.

Generalnie frezarka miałaby w 80% służyć do wycinania w laminacie szklanym, w 15% w sklejkach, 4% w piankach, a dopiero później ewentualnie w alu [tego raczej nie biorę w założeniach pod uwagę].

Tak na prawdę to Z mogło by równie dobrze wynosić 100mm.
Chodzi o to że obrabiane elementy mają zazwyczaj wysokość około 200mm i są stożkami/walcami, na boku których trzeba wycinać otwory, więc założyłem, że tak będzie po prostu wygodniej i nieco bardziej uniwersalnie przy obróbce pianki.

Otwory te są rozstawione do około 1500mm, więc albo musiałbym zrobić maszynkę 500x500 i każdy obrabiany element przesuwać do robienia każdego otworu, albo zrobić maszynkę o Y lub X w okolicach tych 1500mm.

Brama musi być ruchoma, bo obrabiane elementy mają w okolicach 6-10metrów długości [oczywiście obrabiany jest jedynie odcinek ~1500].
Jako że Z i Y mam narzucone z góry to stoję przed wyborem jaki X wybrać...
Jedna opcja to dość krótki X - około 500-600 mm by mi w zupełności wystarczyło,
Druga to 2,5 metra tak żeby mieć możliwość wrzucenia kilku obrabianych elementów na raz i jazda jednym programem, albo całej sklejki 125x250.

Przy pierwszej opcji myślałem nad ramą podobną do tej:

Nie ukrywam że taka konstrukcja bardzo by mi ułatwiła pracę z długimi elementami i mocowanie obrabianych elementów do stołu, które mógłbym po prostu wsunąć pod belki prowadnic X'a.
Przednią furkę w takim wypadku dałbym raczej zaślepioną, żeby dodatkowo usztywnić ramkę.

Druga opcja to konstrukcja podobna do tej ze stajni Seemana:


Jak widać w obu ramach, podniesione są boki, a nie belka na podporach.
Od samego początku taka konstrukcja wydawała mi się sztywniejsza i tego założenia akurat nie mam zamiaru zmieniać.

Napęd X'a również miałem nadzieję rozwiązać, w podobny sposób jak u kolegi Seemana.


No i teraz pytanie dla doświadczonych użytkowników, czy nie licząc kosztów dłuższych prowadnic [na Z mam już wałki podparte 20mm, ale pozostałe osie jeszcze nie zostały zdefiniowane], wydłużenie maszyny o te przykładowe 2 metry bardzo komplikuje sprawę?
Czy faktycznie powinienem zrobić jak najmniejszą możliwą maszynkę, czy może jednak, zakładając napęd X'a na listwach zębatych, w obu wypadkach nie ma co się bać tylko rąbać ile wlezie po długości?
Dodam, że maszynka na 100% nie będzie spawana przezemnie, a przez doświadczony warsztat, a następnie sezonowana pewnie minimum pół roku, zanim dozbieram resztę szpeju.

W międzyczasie zacząłem rysować oś z i zacząłem rysować belkę Y - ceownik 180mm [mogę dać większy i jednak rozstawić wózki Y do 220-240mm, ale nie wiem czy nie będzie to bezsensowne dodawanie wagi na belce]:

[DOHC]

Taki ceownik nie ma żadnej odporności na skręcanie, w weekend obcowałem trochę z dwuteownikami wysokości 400 mm i dwa do siebie przyłożone wykazywałym 4-5 mm odchyłki na brzegu, udało mi się to ściągnąć ściskiem stolarskim, takim za 5 zł z obi. Najgorzej będzie gdy zetka będzie w połowie X. Ja bym na bramę dał profil zamknięty lub zrobił spawaną/skręcaną.

Pozdrawiam

[ci3jk4]

Hmm. Jeśli chciałbym to rozwiązać jak u Seemana to raczej ceownik jest wygodniejszy.
Zakładając że wspawam mu żeberka I parę wzmocnień z blachy 10mm.

Myślisz że jeśli przewymiarowałbym go na 260 wysokości to już byłby wystarczająco sztywny? Tam jest bodajże 9 mm ścianka po wysokości i chyba 13mm po szerokości.

Oczywiście tak jak pisałem to dopiero początkowe założenia i napewno zobaczę jak by mi to grało z profilem zamkniętym 250 x100. ..

[DOHC]

Tak jak mówiłem 400 dwuteowniki nie są sztywne więc ceownik tym bardziej nie będzie. Jak chcesz to spawać a w takim razie pewnie wyważać to zrób sobie to w taki sposób żeby belka była lekka i sztywna (zakładasz spore pole i lekką obróbkę więc prędkość się przyda). Ja na dzień dzisiejszy gdybym miał robić belkę do swojej maszyny to pozamawiałbym blachy pocięte na laserze i zrobił skręcaną o przekroju prostokąta, dużo to ułatwia. Samo kupienie 2 m odcinków ceownika czy dwuteownika jest upierdliwe bo każdy chce sprzedać 6 a najlepiej 12m. Ja na Twoim miejscu zrobiłbym coś takiego co ma Gaspar w swoim ploterze z serwami (nie ONRED).

Pozdrawiam

[DawidK2013]

Według mnie ceownik 180mm jest wystarczająco sztywny, bo jest optymalny. Poniżej analiza sztywności takiego ceownik obciążonego siła 1000N na ramieniu około 100mm.

Odkształcenie jest na poziomie 0,116mm na końcu ramienia. Dla mnie wartość zadawalająca. Po pierwsze łożyska otwarte zaproponowane w rozwiązaniu nie przeniosą większej siły na dłuższą metę, a po drugie frezowanie w laminacie nigdy nie wywoła takiej siły. Nie ma co budować na wyrost.

[DOHC]

Według mnie ceownik 180mm jest wystarczająco sztywny, bo jest optymalny. Poniżej analiza sztywności takiego ceownik obciążonego siła 1000N na ramieniu około 100mm.

Odkształcenie jest na poziomie 0,116mm na końcu ramienia. Dla mnie wartość zadawalająca. Po pierwsze łożyska otwarte zaproponowane w rozwiązaniu nie przeniosą większej siły na dłuższą metę, a po drugie frezowanie w laminacie nigdy nie wywoła takiej siły. Nie ma co budować na wyrost.

IMO lepiej zbudować na wyrost niż budować dwa razy.

Pozdrawiam

[dance1]

Według mnie ceownik 180mm jest wystarczająco sztywny, bo jest optymalny. Poniżej analiza sztywności takiego ceownik obciążonego siła 1000N na ramieniu około 100mm.

Odkształcenie jest na poziomie 0,116mm na końcu ramienia. Dla mnie wartość zadawalająca. Po pierwsze łożyska otwarte zaproponowane w rozwiązaniu nie przeniosą większej siły na dłuższą metę, a po drugie frezowanie w laminacie nigdy nie wywoła takiej siły. Nie ma co budować na wyrost.

To teraz jeszcze proponuję do analizy dołożyć kilkugodzinną pracę maszyny, zmiany temperatury itp. i wtedy zobaczysz jak Z-etka "pływa". Gwarantuje.
Przyłożona siła to nie wszystko a jakiekolwiek analizy wspomagają projektowanie a nie służą do projektowania, o tym nie można zapominać.

[DawidK2013]

Symulacja załączyłem po to, żeby pokazać gdzie jesteśmy stosując taki ceownik. Można budować na wyrost, ale większa masa elementów ruchomych oznacza większą energię wymaganą do wprowadzenia ich w ruch i rosą kolejne części a z tym koszty. Osobiście zakładam, że więcej stracimy na niedokładności prowadnic, śrub, montażu itd. niż na tym ceowniku. Dokładność na poziomie 0,5 - 1mm na długości 1500mm to moim zdaniem dobry wynik dla takiej maszyny. Odnośnie temperatury to laminat odkształca się kilka razy bardzie niż stal i na dodatek nie liniowo

[Dudi1203]

Obrób taki ceownik w 3 dychach na 1,5m to maszyna bedzie miala dokładnosc na poziomie 2mm, szczególnie przy tak długiej zetce
Podpowiem, ze obrobić to w 3 dychach to technologiczne wyzwanie, duże wyzwanie. Przykręcisz do stołu, przygniesz łapkami, pofrezujesz, odpuscisz i masz fale dunaju. Podłożysz podkładki przed przykręceniem, nawet zakładając że spasujesz je do 3 setek, przykręcisz, przefrezujesz i wstanie pare dych. Na 0,5mm dokładności to trzeba mieć bazy w 5 setkach obronione.

[ci3jk4]

hmm właśnie jak początkowo dobierałem C 180 między innymi ze względu na ten obrazek wrzucony przez DawidaK2013 - już gdzieś krążył po forum wcześniej.

Też wydawało mi się że nie ma co w nadmiarze wagi dodawać jeśli taki ceownik jest wg papieru ok.
Prawda jest taka że do moich zastosowań nie potrzebuję jakichś super dokładności, bo wsio i tak jest potem pasowane i obrabiane, ale jednak nigdy nie wiadomo jaka nas robota w przyszłości czeka, więc dobrze byłoby zrobić to nieco na wyrost, bo na późniejszym poprawianiu naglę stracę 2x tyle kasy, czasu i nerwów...

Pytam tylko bo tak jak mówiłem ceownik jest dla tego zastosowania wygodny, i myślałem żeby wzmocnić go w ten sposób że wstawiłbym mu żebra + zaślepki na końcach [skręcane z podporami, których nadal nie ma] + blacha 10mm na górę i w ten sposób miałbym szerokość 150, wysokość 180 i możliwość przykręcenia na koniec kątownika który by to zamknął w pełen prostokąt. [ale nie jestem pewien czy ma to sens bo były by to i tak połączenia gwintowane, więc pewnie niewiele by wzmocniły.

Nie miałem wczoraj w ogóle możliwość usiąść do kompa i porysować, ale na szybko zrobiłem coś takiego:

Chciałbym myśleć że nie licząc skomplikowanego spawania [którego ja nie będę wykonywał], taka konstrukcja jeszcze przed dodaniem L'ki która by to zamykała, będzie bardziej sztywna i jednak niewiele cięższa, albo podobna do zwykłego profilu 200x150.

EDIT: lekko poprawiłem obrazek.

EDIT 2:

Heh, jak to fajnie uprawiać zbieractwo, dziś trochę ogarnąłem na hali i moim oczom ukazał się profil stalowy 160x80x5 i blacha 10mm w dość sporych ilościach.
Było do czegoś kiedyś kupione, ale zapomniane i zawalone innymi gratami i dziś dopiero przypadkiem się znalazło.

Może w takim wypadku połączyć po szerokości 3 takie profile tak żeby zrobić z tego jedną belkę 150 x 240...
Co prawda zbyt piękne to one nie są, ale za to darmowe, a można by je z góry obspawać blachą 10 i dorobić ładne żeberka z tyłu, żeby belka nabrała masy i sztywności...
Wrócę do domu to przerysuję wsio pod kątem takiego rozwiązania.