Это мой первый подобный станок, чую ляпов много, поэтому критика приветствуется. Комплектующие уже все куплены, поэтому изменения возможны только в несущей конструкции.
Задача: сделать фрезер 1200х800х200 для раскроя пластика, дибонда и изготовления латунных типографских клише (ну как обычно, хочется совместить несовместимое)
Модель в формате stp, у меня она импортировалась в Компас около часа.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Итак, что имеем:
Шпиндель FISCHER HEN-40, 800 вт, 42000 rpm
Инвертор OMRON MX2-AB007-E (800 вт, 1000 Hz)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ось Z
Линейный модуль AS-12R2-100
- рельсы SR15 (2 каретки на рельс)
- ШВП 16мм с шагом 16 мм, C10, ход 200 мм
- DC сервомотор 100 вт, через ременный редуктор 2:1
- электротормоз, энкодер 2000 dpi
- сервоусилитель A-M-C 30A8T
перемещаемый вес (шпиндель + плита) – 5 кг
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Ось Y
ШВП THK BNK2010-2.5RRG0+999LC5Y, С5, преднатяг, ход 800 мм, опоры фиксированная-свободная
Рельсы NSK LY20 c легким преднятягом
сервомотор Yaskawa SGMAH-04AAA21-Y2 (1.27 Н\м)
сервоусилитель Yaskawa SGDH-04AE
перемещаемый вес (ось Z в сборе) – 24 кг
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ось X
ШВП NSK W2510W C5, с сильным преднатягом, ход 960 мм
Рельсы NSK LY201060ALC2B01P41, с легким преднатягом
сервомотор Yaskawa SGMAH-08AAA4S (2.39 Н\м)
сервоусилитель Yaskawa SGDH-08AE
перемещаемый вес (ось Y в сборе) – 61 кг
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Контроллер KFlop + KAnalog



Что смущает:
- высокий портал. сейчас до первой перекладины от стола 235 мм, ход Z – 200мм, в принципе мне для работы надо 50-100мм, но ведь хочется оставить про запас
- жесткость портала. У меня нету доступа к хорошей термичке и металлообработке, зато особо нестеснен в средствах и могу заказать небольшие детали где-нибудь в другом городе, поэтому решил делать все из профиля Bosch 60х60 мм
- непонятно насколько разносить каретки на рельсе X, для устойчивости портала
- трамплин на котором висит шпиндель

Буду признателен любой конструктивной критике.

Абсолютно не серьезная конструкция, тем более для таких комплектующих. Могу предположить, что если разогнать ось Х до максималки(30 м/мин) и резко затормозить в крайнем положение, то стол перевернется. :-)

Про вес можно вообще не заботиться, станок должен быть значительно более жестким и мощным нежели любые из его весов.
Из критики:
Перевернуть рельсы поставить на стол.
Стол - переделать и поставить Т-профили поперек а не вдоль.
Портал усилить (поставить более широкие в горизонтальной плоскости направляющие ) и связать задней стенкой.
ШВП на оси Y - сдвинуть вниз.
Ось Z - перевернуть, пусть ось ездит вверх/вниз а каретка будет закреплена на переходную пластину ZY.

Найдите станок от пользователя - AT90 и посмотрите.

Хорошее предложение, короче высота портала и грязь на рельсы не летит, но упирается в конструкцию. Профильной Т-стол это набор из 30х100 профиля и чтобы его прикрепить к раме используется профиль 60х60, но с 8-ю пазами, а рельсы сейчас крепяться к профилю 60х60, но с 4-мя пазами, он и жестче и рельс посередине профиля. Но к нему Т-стол не стыкуется. Подумаю, нарисую, выложу.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла


А с чем связяно такое решение? жесткостью или в другую сторону пазы удобней для работы? так-то я под столом еще поперечены могу бросить высотой 30мм, они как раз с боковым профилем 60х60 8N стыкуются хорошо


Попробую, но все упирается в возможности крепления разных профилей друг другу. Как нарисую, выложу.


ОК. ШВП опущу ниже


перевернуть Ось Z очень хорошее предложение, сам бы не додумался. Это кардинально увеличит жесткость шпинделя. Но боюсь при таком раскладе мотор не потянет. Как сейчас у меня нарисовано, там таскается только шпиндель, а это 5 кг. А если перевернуть ось Z, то придеться таскать еще и саму ось и это уже будет 24 кг. А в инструкции к модулю, максимальная нагрузка указана в 13 кг
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Жесткость вашего станка - не выше жесткости самого слабого элемента. В данном случае - стол и рельсы работают как рессоры,
длина стола - полтора метра примерно
Длина основания - так же
Усилия должны передаваться по самому короткому пути от точки где инструмент обрабатывает деталь, к столу, от стола к порталу, от портала на ось зет и собственно на инструмент.
В вашем случае усилия идут по "рессоре".
Поперек нужно ставить Т-стол по трем причинам
1 - действительно жестче
2 - гайки меньше по желобам протискивать,
3 - СОЖ (если таковая будет применяться) сможет нормально стекать в желоба которые можно поставить по краям стола



Ваш модуль - если это 200мм перемещения весит 8кг плюс 5 кг шпиндель.
тянет он до 21кг так что хватит.
Но вообще-то по мне - этот модуль выглядит несколько слабоватым по характеристикам.

Добрый день, bouseman.
Вы рельсы скорее всего тут (www.automation-overstock.com) покумали?..
Тоже там брал. При получении товара был неприятно удивлен - рельсы имеют по одной канавке на сторону, вместо ожидаемых двух, как указано в мануале LY_series
То что пришло похоже на это LG Hiwin
Скорее всего это снятые с производства серии NSK.
В этой же конторе заказывал ШВП NSK - качество прекрасное...

Добрый.
Да, брал там. На моих тоже одна канавка. Но их качество мне очень нравится. Если посмотрите паспорт к ним, то там одна канавка на чертеже. Просто они 2006 года и с тех пор эта серия возможна подверглась модификации. Но типоразмеры остались теже, да и характеристики я думаю тоже. Так что очень даже доволен. А ШВП вообще вещь, она конечно предназначена для более тяжелых станков, чем я собираю. Но за те деньги что там продают и мне пойдет :)

Слава, я вот смотрю, с профилем 60х60 фигня получается. Ноги, они же основание станка слишком длинные. На такой рычаг стандартные профильные соединители не дадут нужной жесткости. Ко всему аллюминий же.. Со временем стыки в перпендикулярных соединениях разболтаются, дадут зазоры и вся конструкция будет ходить ходуном. Как по мне, то лучше в качестве основания заказать стальной каркас из профильной трубы 80х80х5 или сотку, чтоб сварили в виде куба, а на него уже накрутить свои профиля под направляющие. Вторую ШВП бы туда воткнуть по Х, тогда можно было бы портал сделать ниже и уменьшить рычаг, но при этом сделать съемный стол, который при надобности смещать на уровень вниз. Ну это мысли вслух, возможно в конструкторском смысле я и не прав. Хотя на ширине 800мм при износе направляек может начать клинить , если резать не по середине стола. У одного моего знакомого, правда с цилиндрическими направляющими на ширине 600 таки клинит и станок режет овалы вместо кругов.

Константину отдельное спасибо за конструктивную критику.

Перерисовал. Пока все примерно. Но уже лучше чем было. Ход оси Z уменьшил до 10 см.
За основу брал профиль 60х90. Самый нагруженный получается на оси X, длиной чуть больше метра, при весе портала 70 кг, он дает расчетный прогиб в 1.5 мкн. А если учесть разнос кареток и жесткость самого рельса, плюс жесткость столешницы, то я думаю и того меньше.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

to Constantin

А чем не внушает доверие модуль Z? Вроде вполне себе железный, 2 рельса на 15, 4шт каретки, посадочные места отфрезированы, да профиль в основании тоже вроде крепкий.
Вот только он в 2 раза длинее чем мне нужно, и движог щеточный. Но как вариант можно попробывать поиграиться и понять что от этого модуля нужно и собрать другой.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

P.S. Если что плохо видно, то напишите, выложу.

Вам не жалко так переводить дорогой профиль? Жесткости у этого профиля никакой, из него еще худо бедно раму собрать можно для оси Х, да и то если стол вяжется на всю раму. Вы же лепите из этого профиля весь станок и пытаетесь стыковать его за тонкие стенки, получится полная лажа, только профиль переведете. Уж лучше бы использовали профильный коробчатый профиль 100х40х5 для рамы по Х и балок портала, остальное все фрезерованные детали из Д16Т.

Профиль мне конечно жалко. Только вот непонятно на чем основано утверждение, что у профиля жесткость никакая? Я не работал с этим профилем и это мой первый станок ЧПУ. Но я смотрю на цифры. Если бы я нарисовал все из стальной трубы 60х60х5, вы бы наверняка сказали, что жесткости достаточно. Однако сталь примерно в 2.5 раза жестче чем алюм. профиль. А теперь сравним сечение у трубы 11 кв.см (60х60х5) и у профиля 25 кв. см. (60х90) Вот и получается, что по жесткости они примерно равны.
Я выше писал, что у меня нет доступа к нормальной мех обработке. А ведь трубу надо ровно сварить, наварить жертвенные пластины, потом найти такого размера термичку, потом все это дело отфрезировать. Это надо потратить кучу времени и нервов, если не в теме как я. И в результате непонятно что получить. Т.е. для меня все это очень и очень проблематично. А с профилем все легче, нарисовал, заказал и получил все с ожидаемыми допусками. И что мне очень нравится у профиля, там все крепления скользящие, т.е. он дает право на ошибку, все можно подвинуть и подправить геометрию. Конечно это менее жестко чем сварка, но насколько менее жестко я пока ни от кого вменяемого ответа не услышал.
Да и я смотрю немцы вполне себе фрезеры клепают из этого профиля. Да и здесь тот же CINN собирал тоже из профиля. Опять же у меня уже все расчеты сделаны по ШВП, двигателям и рельсам именно под эти веса, хотя и с запасом.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

рассуждаете вы логично.
Если нет опыта и оборудования,то делайте как задумали.
Ну,дороже профиль,зато сами сделаете.

Вы посмотритет внимательно вот на эту картинку http://www.cnczone.ru/forums/index.php?act...ost&id=9868 (ваш станок в разрезе), низ портала посмотрите, там у профиля тонкая стенка, по вашей схеме (рельсы снизу), на профиль будут действовать сильные нагрузки (в данном случае работает не весь профиль, а только его часть). Впрочем это ваше дело, но повторять такую конструкцию я лично ни кому не советую.

Вы как-то недооцениваете профильную конструкцию. Изначально предпологалось крепление к "тонкой" стенке на 2 двойных болтовых крепления.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла

А теперь посмотрим на допустимую нагрузку для такого соединения.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вот и получается, что при весе портала 70 кг = 700 Н, на одну сторону портала приходится нагрузка в 350 Н, а если учесть что креплений 2, то на каждое крепление 175 Н, что меньше допустимой нагрузки (5000 Н) почти в 30 раз! Из чего можно сделать вывод, что жесткости соединения даже при таком варианте более чем достаточно.

Но с другой стороны, вы правы и нагрузка распределяется не самым лучшим образом, за что вам спасибо. Поэтому этот узел я перерисовал.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Думаю так будет лучше. Глядишь еще 2-3 итерации и можно будет заказывать профиль

Приветствую!

Осмотрел картинки.
В целом- всё логично.
Однако советую в станине сделать ещё 3 поперечины- у Вас схема оси Х с одним винтом посередине, поэтому поперечная жёсткость очень нужна.

Вставлю своих пять копеек:
Если есть доступная лазерная или водяная резка - то можно заказать боковые стенки из железа или алюминия.
Это обычно достаточно недорого стоит и значительно облегчает жизнь в таких вот конструкциях.

Почти собрал. Вот пробный запуск.
Ход получился

X - 65 см
Y - 60 см
Z - 15 см

Моторы Yaskawa SGMAH, приводы SGDH, контроллер KFlop+Kanalog

Точность судя по показаниям энкодера 0.001 мм и в резких поворотах заносит до 0.003 мм, думаю точнее можно настроить.
Скорость и ускорение пришлось сильно зарезать. Ось X весит 80 кг и когда она начинает бегать с 0,5м в сек, у меня станок прыгал.

Люди добрые, подскажите, что в качестве стола сообразить, у меня под него 30мм оставлено по толщине.

Ну и глупый вопрос, вот собрал я, настроил, а дальше что? Арткам курить?

Не разобрался как вставить видео, поэтому ниже ссылка на ютьюб. Подскажите как вставляете?

Видео здесь.

Где-то ты напутал с расположением точки, может так: "Точность судя по показаниям энкодера 0.1 мм и в резких поворотах заносит до 0.3 мм, думаю точнее можно настроить."

Очень ненадежная конструкция станины, жёскости никакой. На нём пилить только пенопласт или паролон

Не думаю, что напутал.
Мотор SGMAH, 13-bit энкодер, разрешение 2048, поскольку каждая риска энкодера дает 4 импульса, то получаем 8196 импульсов на оборот, шаг ШВП 10мм, итого 1 импуль = 0.00122 мм

Вот график трасировки самой нагруженной оси X (80кг) на 1000 импульсов туда\обратно

Нажмите для просмотра прикрепленного файла Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Как я и говорил 1 и 4 мкн расхождение между заданным положением и текущим в данном примере.

На больших скоростя и выбегах может быть больше, но если уперется рогом то думаю смогу настроить +\- 1-2 импульса. Только вот зачем?! Это ведь измеренное положение вала, а на положение шпинделя, засчет неидеальной жесткоски и инерции итоговая погрешность положения инструмента будет конечно больше


А более конструктивная критика есть, чем просто голословные заявления? Это бошевский профиль 60х90, если посмотрите сечение в каталогах и модуль упругости, то например при весе портала в 80 кг и длине 1200мм в середине стола прогиб всего около 1 мкн.

Это конечно не чугунная отфрезерованная станина, но думаю с цветными металлами вполне справится. Дальнейшие испытания покажут. А так в основном под латунные клише, пластики и небольшие вывески, в т.ч. из цветмета делался.

Хочу себе построить нечто похожее. Очень заинтересовала возможность использования алюминиевых профилей для построения всей конструкции. Но тут народ критикует, говорит - не жесткая. Тема как-то заглохла... Автор тут еще? Как станок показал себя на практике?

да потому что алю профиль тоже с умом надо использовать. Очень серьезная электрика и двигатели, шпиндель для такой станины, надо было в первую очередь станину помясистее делать. Профиль в первую очередь хорошь чтоб на него рельсы класть так как он ровный и не требует фрезерной обработки а саму станину из чего нибудь более дешевого собрать, чтоб не жалко было.