Origami, czyli frezarka do wszystkiego 500x500x250

[katperd]

Witam wszystkich warsztatowych maniaków, jako że jest to mój pierwszy post. Trafiłem tu jakieś pięć lat temu i dojrzewałem w tym czasie do własnej frezarki, na wykonanie której, mam nadzieję, przyszedł czas.
Jestem typem, który lubi czasem zrobić coś własnoręcznie i zawsze klnie na brak narzędzi, albo ich jakość. Chcę mieć maszynę o sporych, jak na amatora możliwościach, z rozsądnym stosunkiem jakości do nakładów. Chciałbym pominąć stadium drewniaków i tym podobnych ustrojstw i podejść do tematu z budżetem 3-4 tys. zł. Im taniej tym lepiej

Frezarka ma ruszać aluminium i stal z dokładnością >0.05mm, jeśli zajdzie potrzeba, ale cudów nie oczekuję. Z racji zupełnego braku styczności z tematem, chciałbym się kolegów podpytać, czy moje oczekiwania nie są pobożnymi życzeniami w kontekście przedstawionych niżej koncepcji.

Przez zupełny brak zaplecza, poza wiertarką ręczną, stawiam na wycięcie elementów konstrukcji laserem z blachy stalowej 10 lub 15mm i poskręcanie śrubami M5/M6. Jestem świadomy tego, że połączenia śrubowe nie są najszczęśliwszym rozwiązaniem, dlatego chcę zredukować je do minimum przez zastosowanie (wydaje mi się, że nowatorskie) dwóch O-ram i jak największych elementów. Prostopadłe składanie tych blach wymagało wykonania podcięć w zaznaczonej na zielono ścianie - stąd skojarzenie z origami

Konstrukcja ma być przystosowana pod zalewajkę polimerobetonową/epoksydową w przyszłości, a także pod wymianę wałków na prowadnice liniowe z wózkami - wstępnie zakładam wałki podparte Φ20.

Pole robocze 500x500x250 do lekkiej negocjacji

W osiach X/Y wałki podparte Φ20 750mm
X rozstaw: wałków 200mm; osi łożysk 230mm
Y rozstaw: wałków 227mm; osi łożysk 280mm

W osi Z wałki podparte Φ20 500mm
Z rozstaw: wałków 182mm; osi łożysk 227mm

Śruby kulowe na każdą oś, silniki krokowe 3/4Nm; 3A.

Chwyt wrzeciona na osi Z roboczo przystosowany do mokrej chinki 2,2kW, ale obiło mi się o uszy, że można tanim kosztem przezwoić silnik od pralki na 3 fazy i będzie z tego ponad 1kW, prawda to? Mam w zanadrzu 5 takich klocków

Kołacze mi się, że takie skrzynkowe konstrukcje będą najlepiej znosić naciski, ale i buczeć pustką między blachami. Sekcję krzyżaka zrobiłbym z blachy 20mm, ale co do reszty blach 20mm w okolicach osi Z mam wątpliwości. Waga Z-ki podchodzi teraz pod 40kg. Rama bez ruchomych rzeczy 150kg.

Na stół nie mam jeszcze pomysłu, a tym bardziej materiału. Co o tym sądzicie? Gryzienie stali aż tak bardzo boli?
PS jak to jest z dokładnością krawędzi wycinanych laserem? Z każdego wymiaru należy się spodziewać 0.1mm odchyłki? Wolałbym uniknąć targania złożonej maszyny do planowania.

Pozdrawiam!

[bartuss1]

se wymyslił
belka poprzeczna powinna być zamknieta, no chyba ze to spawane z blachy 20 ki, ale i tak zeby usyzkac dokłądnośc obróbki metali w zakresie nawet 0,1 to wypadałoby to splanować, żeby potem jaj z liniowością i kątami nie było. montaż całości deko utrudniony.
wałki i obróbka stali? dobry dowcip, aha, stal obrabiamy na małych obrotach, zresztą nie wiem co rozumiesz pod pojęciem obróbka stali - lizanie czy gryzienie?

[elmo02]

Witam! Nie wiem czy kolega wie ale porywa się z motyką na słońce, chyba że ma dobry park maszynowy i pomysłami i wiedzą oraz najważniejsze pieniędzmi sypie z rękawa. Taka konstrukcja nigdy nie będzie skrawać stali. Jest po pierwsze za lekka nie mówiąc juz o nogach i belce po prostu pudło rezonansowe.... szczerze mówiąc do obrówbki stali to kolega naprawdę musi sie postarać przy projekcie. Musi być porządny korpus i porządna rama a do tego łatwe w obróbce i montażu (łatwe to znaczy żeby ktoś dysponował taką maszyną żeby jak najmniej zamocowań było i na tyle dużą). Wałki to już wgl pomysł z kosmosu ja mam szyny 25 i jeżeli jeszcze raz bym robił to bym się zaczaił na jakieś 30 bądź 35. Jeżeli kolega chce obrabiać jakies przypadkowe detale ze stali proponuję zaczaić się na jakiegoś starego grzmota, bo do stali w tym budżecie to kabaret a nie frezarka, samo wrzeciono i sterowanie oraz napęd może kosztować grubo ponad 4tyś, ja własnie pracuje nad wrzecionem ATC do stali to same łożyska kosztują 1k + obróbka skrawaniem hartowanie szlifowanie.... podejrzewam ze około 3k a gdzie silnik i falowni? Proponuję dobrze przejrzeć wątki..... Co bym ulepszył w powyższej konstrukcji? wywaliłbym i zaczął wszystko od początku, o ile kolega ma czas i pieniądze...

[katperd]

Dzięki za mocną krytykę i rozwianie wątpliwości, ale lepszy kubeł zimnej wody niż złom za pół królestwa
Co do górnej belki, tak sądziłem, żeby ją z góry finalnie zamknąć, bo z dołu jest blacha. A nie wrzuciłem dekla z myślą o wypełnieniu tej przestrzeni balastem betonopodobnym - takie wypełnienie ważyłoby 200kg za samą bramę. Jeśliby wkomponować również dolne blachy w taki odlewany fundament, pewnie możliwości byłyby większe. Czuję jednak, że popłynę z kosztami za tyle materiału.

Co do stali - odpuszczam gryzienie, dopuszczam lizanie po 0.1mm małymi frezikami (3mm?). Nie ma dla mnie kluczowego znaczenia czas obróbki, a raczej dokładność, bo zastosowania będą raczej hobbystyczne. Jednak chciałbym na porządku dziennym obrabiać aluminium frezem powiedzmy do 6mm średnicy.

Wykonałem sobie poglądowy kosztorys i rzeczywiście koszty samego prowadzenia i napędu przekroczyły 3 tys. zł zgodnie z cenami poltechu. Wobec tego sądzę, że rozsądnym będzie zacząć od wygrzebania fantów ze złomowiska, zastosowania wałków i śrub trapezowych i redukcji pola do 300x300 na początek.

[Takayukii]

Poszukanie prowadnic liniowych po allegro lub tutejszej giełdzie też jest dobrym pomysłem, można w cenie nowych wałków/łożysk/opraw dostać coś z demontażu. Tak mam w swoim wynalazku zrobione, używane prowadnice + śruby kulowe - i działa

[katperd]

Cześć, przysiadłem nad projektem i wyplułem coś mniejszego. Ze stalą się pożegnałem, ale aluminium ma gryźć.

Nowe pole robocze wychodzi: 250x280x170, jeśli łożyska nie będą wyjeżdżać z wałków. Przy okazji, czy wyjazdy łożysk liniowych z wałków podczas pracy, tak do połowy ich długości są dopuszczalne, czy lepiej nie próbować?

Konstrukcja ma być minimalistyczna, do wycięcia na laserze. Korpus, krzyżak i oś Z to blacha stalowa 20mm, stolik ruchomy - wstępnie aluminium. Korpus skręcany śrubami Φ8.
Pozostawiłem wałki podparte Φ20, mimo szczerej chęci zamontowania prowadnic, muszę jeszcze poczekać Śruby trapezowe założyłem Tr18 ze względu na kompatybilność z blokami BF15 do przyszłych modernizacji.

Blok napędowy zamierzam prowizorycznie wyciąć laserem i założyć tam podwójne łożysko skośne, czy taka konstrukcja ze szczeliną do zaciskania na łożysku jak z obrazka jest okej? Ma to chodzić do czasu aż maszynka nie wytnie sobie bloków jak trzeba.

Mam na oku silniki Nema 24 - 3.1Nm/3A. Mam nadzieję, dadzą radę przy sprzężeniu sprzęgłami elastycznymi (sprężynkami).

Mam kilka konkretów, które chciałbym sobie rozjaśnić:
1. mam sporo otworów do wycięcia, w tym na sztorc w blasze. Te na sztorc, to nie ma innej opcji - trzeba wiertarką ręczną, ale czy te planarne można puścić na laserze, czy wydrenuje mi to kieszeń? Mógłbym takie wiercenie zlecić za rozsądne pieniądze na jakiejś frezarce?
2. kwestia wyjeżdżania łożysk liniowych ze sfazowanych wałków i powroty - da radę, czy odpuścić?
3. dajcie jakieś namiary na tuleje, którymi montujecie frezy, bo tu kompletnie się nie znam i nie wiem ile dać prześwitu wrzeciona nad stołem

Pozdrawiam!

Aha! Dodam jeszcze, że cel jaki mi przyświeca, to zrobienie teraz wersji light maszyny z możliwością późniejszego dozbrojenia we właściwą spawaną podstawę i belki na bramie wykonane z profili stalowych.

[Laki_88]

1. Krzyżak jest źle zaprojektowany, pomyśl.
2. Też zrobiłem ten błąd. Opuść wrzeciono jak najniżej i ew.daj wyższą brame.
3. Nie wygląda to na sztywne nawet jak zamkne jedno oko.

[gawron77]

Boki od bramy będą się giąć i bedzie łatwo wpadać w wibracje.
Łożyska na krzyżaku daj naprzeciw siebie i wszystkie podwójne, ten element przenosi największe obciążenia, także musi być gruby sztywny i mocny.

[katperd]

1. Krzyżak jest źle zaprojektowany, pomyśl.

Fajnie jakbyś jednak wskazał na wątpliwość, bo ten układ jest uzasadniony
Może pojawić się trudność w montażu, ale chciałem to rozwiązać odpowiednią kolejnością składania:
- ustawić wałki na osi Z
- założyć na nie łożyska i przykręcić do krzyżaka (otwory są dostępne)
- zdjąć oś Z, a krzyżak przykręcić do łożysk na ustawionych osiach X (otwory również dostępne)

Tracę możliwość poluzowania łożysk na osi Z na złożonym krzyżaku - to problem? Czy potrzeba takiej regulacji na jeżdżącym krzyżaku? W innym wykonaniu była nawet propozycja wykonania krzyżaka z dwóch cieńszych płyt skręconych w kanapkę - tam żadne otwory nie byłyby po skręceniu dostępne po zmontowaniu.
A jeśli to nie to, to nie wiem co i proszę o wyjaśnienie, bo może czegoś nie łapię

Co do tulei to już znalazłem coś takiego:

i widzę, że są różne długości tych holderków.

Finalnie chciałbym wydziergać sobie porządne oprawy łożysk z solidnych bloków aluminiowych ze swobodnym dostępem do otworów. Znalazłem ciekawe oprawy łożysk TBR20 z możliwością montażu z drugiej strony.

Na obrazku zauważyć można ekonomiczne usztywnienie w postaci płyty MDF .
Dzięki za zainteresowanie i zapraszam do dalszej dyskusji

edit:

Łożyska na krzyżaku daj naprzeciw siebie i wszystkie podwójne

trochę boli podwojenie stawki za te łożyska, ale widocznie najprostsze=najlepsze

[Alvar4]

Blacha 20mm raczej się nie ugnie na tyle aby to szło zauważyć. Już bez przesady. W razie coś to łato dokręcić jakieś usztywnienie w odpowiednim miejscu. Bardziej bym się martwił wałkami podpartymi. Płyta spodnia pod stołem przekombinowana. Zrób wszystkie otwory od boku a nie jedne tak a drugie tak. Krawędź blachy po paleniu laserem nie będzie idealna i mam nadzieje że bierzesz to pod uwagę. Pasowało by krawędzie blach gdzie będzie coś przykręcone przefrezować na czysto.
Otwory możesz sobie zaznaczyć laserem ale nikt Ci ich raczej nie wypali bo za mała średnica w stosunku do grubości materiału.