Расчет жёсткости станка чпу⁠⁠

В чем проблема уменьшить скорость подачи? В два-три раза и, соответственно, связанную с этим силу противодавления и прогиб консоли/направляющих?

У вас же не серийное производство, хер ли вам скорость?

Красивые картинки, синенькие и красненькие, только к реальности отношения не имеют вообще.

Почему сила прикладывается не к фрезе? Что это за пластинки фольги, которые образуют портал? Что будет, если силу приложить под углом 45, 90?

Что мешает взять свой станок, своим тельцем или подручными материалами создать нагрузку и посмотреть, как и куда это все гнется?

P.S Не бывает много жёсткости, бывает мало денег.

а скиньте пожалуйста, что почитать про микрофрезерование? Очень интересно!

Искренне желаю вам успехов

Я просто оставлю это здесь

Я практик. И знаю, как ведёт себя фольга.

Можно положиться на приблизительный расчет неспециалиста, с неправильно приложенными нагрузками, приблизительным методом конечных элементов, без оценки критериев прочности. Сделать это все, понять, что получилось так себе и потом косынками у уголками начать усиливать.

Вам написали, что расчет неправильный и отклонение 3 микрона там быть в принципе не может. Я нажму рукой на реальный ваш портал и он сдвинется на 3-5мм.

И погуглите про жесткость треугольника и прямоугольника.

На фото, скорее всего, ЧПУ 2417 - видны характерные для него 3 горизонтальные направляюшие шпинделя. Но даже и его из базовой модели можно неплохо проапгрейдить на предмет увеличения жесткости. Опять же, стандартными способами - установка поперечных связей под вертикальными стойками и усиление всех узлов/стыков пластинами листового алюминия или стали - что доступней.В общем, придется на него накинуть еще столько же профиля, сколько уже установлено. По-хорошему, нужно заменить все круглые направляюшие с лин. подшипниками на 16мм и полностью заменить ось Z - печатный пластик ничего хорошего не обеспечит в плане жесткости даже для гравировки.

И по всему выходит, что проще с нуля построить свой фрезер, чем дорабатывать любой китайский такого плана. Для него максимум это дерево и то при минимальных съемах. Даде для фрезеровки печатных плат требуется усиление рамы.

братишь, там читать нечего, это не "Анна Каренина". Это справочник, листаешь до фрезерования, идешь туда где концевое фрезерование, смотришь таблички и по твердости материала заготовки + инструмента и другим параметрам выбираешь/рассчитываешь скорость резания и величину подачи. Это законченная мысль)

0.2-0.3 мм латуни за проход и долгой жизни фрезы

Увы тут вы взаимоисключающие вещи пишите.

В этом случае весь износ фрезы будет на самом кончике.

Гляньте статейку

https://www.harveyperformance.com/in-the-loupe/reduce-heat-g...

особенно момент что на картинке

Обратите внимание на ГОСТ 18101-85 в части норм жесткости станка. И, в том случае, если все контактные условия заданы жесткой склейкой, то полученные значения перемещений смело умножайте на 2-2,5. В одной умной советской книжке по жесткости станков читал, что выборка зазоров и контактная деформация в местах стыков деталей составляет 50-60 % от деформации всего станка.

Его перекашивает от дуновения ветерка. Этот станок не идеален даже для дерева, пластиков или алюминия на малой подаче... Не зря же там мотор в 500 китайских ватт стоит

Вопрос: вы же понимаете что это игрушечный станок чтобы пилить максимум алюминий? Для бронзы и латуни надо чугунный. 3040asm хотя бы

И правильно побаиваетесь. 40 тыс - это уже совсем другие обороты, для которых куда важнее балансировка, нормальные подшипники и т.д. А нормальный шпиндель с али на 40к+ будет стоить 1к баксов в лучшем случае.

ИМХО, есть 2 варианта, если очень хочется 40 тыс и более: поискать б/у шпиндель на directlot-е или ebay. Или делать свой шпиндель на базе bldc моторчика для радиоуправляемых моделей. Второй вариант подойдет только для очень малых мощностей, до 200-400 ватт.

В целом, второй вариант по цене выйдет наверное не дороже китайского шпинделя - там надо будет лишь заказать 2 пары подшипников прецизионных, движок и детали у хорошего токаря и, желательно, обработать их потом на круглошлифовальном.

Если есть желание - то советую выбрать второй вариант. Получишь великолепный опыт, который ни в каком универе не дают)

Я как раз говорил об асинхронный шпинделях на 24к оборотов. Как раз там в дешевых версия стоят радиальные подшипники, а в более-менее нормальных - радиально упорные. Но все равно они все preload делают через пружину.

Я хз насчет керамических - не вижу большой разницы для таких низких оборотов, как 24000. Если вам потихоньку грызть алюминий/латунь - то не парьтесь и покупайте этот шпиндель от g-penny.

А когда-нибудь потом, может быть, сами переделаете ротор под правильную установку подшипников.

Можете после покупки разобрать шпиндель - посмотреть что там да как внутри. Схемы правильных шпинделей можете найти в интернете. Или поищите на ютубе видео, как разбирают такие шпиндели.

P.S. А что стоит в коллекторных шпинделях - я даже представить себе не могу. Скорее радиальные подшипники самого обычного 0-класса точности, что совсем не подходит для станка.

https://mac.walter-tools.com/#menu/home

Попробуй поюзать вот этот калькулятор для понимания момента на фрезе. И умножай то, что он тебе выдает в 2 раза (калькулятор врет слегка ИМХО + запас на тупые фрезы).

А вообще в таких станках жесткость - это последнее что решает. Т.к. у тебя он будет вибрировать и визжать не от недостаточной жесткости рамы, а от люфтов в дешевых ШВП (дешевые типа катанных швп от хивина, TBI и т.п.). И от хренового шпинделя, у которого подшипники преднатянуты с помощью пружины. А если покупать самый дешевый шпиндель с али - то там вообще будут обычные радиальные подшипники стоять.

Ну вот, в симуляцию, как раз и нужно добавить ещё силу вдоль Y.

И еще. На гравировальном станке, который в наличии у вас, фрезеровать металл, думаю, вообще не стоит на любых режимах. Нужно хотя бы боковые стойки усилить, например, 2 пластины сделать и скрепить ими стойки с основанием как можно большим количеством винтов. А сейчас на таком станке только фрезы ломать или фрезеровать, максимум, дерево.

Автор, в чём модели и мкэ анализ нарисованы? Выложи в доступ пожалуйста если для солида. Если не для солида то уже не так надо.

Я режимы резания никак понять не могу. 600 мм/мин по латуни на этом лазерном гравере, на который по недоразумению поставили фрезу? 0,02 мм/зуб на самопальном настольном станке?? 0,2 мм глубина? У вас ведь не высокоподачные фрезы, они на таких режимах очень неэффективно работают, естественно, что их ненадолго хватает (да еще без обдува, надо полагать). ИМХО, надо подумать об изменении схемы обработки или фрезы брать с радиусами хотя бы.
Проект станка на мой взгляд, неплохо выглядит, но:
плоскость под направляющие надо обрабатывать все равно, что дорого
сила в расчете приложена некорректно (надо к фрезе). Жесткость стола вообще не рассчитана, нужен еще расчет с силой, приложенной к заготовке (сильно сомневаюсь насчет направляющих стола).
Боковые стойки выглядят тонкими, увеличение их толщины позволит дешево увеличить жесткость.
Силу резания по справочнику технолога Косиловой можно посчитать, либо в технических рекомендациях производителей инструмента бывают формулы. Прогиб, желательно, в пределах 0,05 чтобы был под максимальной силой резания (для настольного гравировального станка сойдет, мне кажется). А еще здесь очень многое от вибраций зависит. Если у вашего станка частота собственных колебаний будет недалеко от рабочей частоты вращения - то это провал.

Я режимы резания никак понять не могу. 600 мм/мин по латуни на этом лазерном гравере, на который по недоразумению поставили фрезу? 0,02 мм/зуб на самопальном настольном станке?? 0,2 мм глубина? У вас ведь не высокоподачные фрезы, они на таких режимах очень неэффективно работают, естественно, что их ненадолго хватает (да еще без обдува, надо полагать). ИМХО, надо подумать об изменении схемы обработки или фрезы брать с радиусами хотя бы.
Проект станка на мой взгляд, неплохо выглядит, но:
плоскость под направляющие надо обрабатывать все равно, что дорого
сила в расчете приложена некорректно (надо к фрезе). Жесткость стола вообще не рассчитана, нужен еще расчет с силой, приложенной к заготовке (сильно сомневаюсь насчет направляющих стола).
Боковые стойки выглядят тонкими, увеличение их толщины позволит дешево увеличить жесткость.
Силу резания по справочнику технолога Косиловой можно посчитать, либо в технических рекомендациях производителей инструмента бывают формулы. Прогиб, желательно, в пределах 0,05 чтобы был под максимальной силой резания (для настольного гравировального станка сойдет, мне кажется). А еще здесь очень многое от вибраций зависит. Если у вашего станка частота собственных колебаний будет недалеко от рабочей частоты вращения - то это провал.

Лучше не смочь сделать пару деталей из-за недостатка высоты, чем постоянно иметь пластилиновый станок. У меня есть поворотная ось, ровно один раз я ей пользовался )))))

Да, я как раз на Авито и на Директлоте искал.

Но вот тут я возможно тупанул с советом, я-то искал плиты размером ~240x240 и меньше. Те, которые больше - стоят дороже.

Не ругайтесь))))
Я всю эту науку на буржуйском изучал
Теперь вот знаю, что это трохоидальное)

Не ругайтесь))))
Я всю эту науку на буржуйском изучал
Теперь вот знаю, что это трохоидальное)

Я смотрел на онлайн-барахолках их достаточно много ещё, и по цене вполне приемлемо. За 2-4К выставляют плиту или большой уголок, мелочевка по 100-200р. Сам, правда, ещё не покупал, только собираюсь

Ну в первую очередь всё зависит от материала.

На условной фанере 8мм фрезой можно без особых проблем

резать на 2 диаметра вглубь на скорости где-то около 5000мм/мин (20к оборотов)

Если мы про цветмет, то тут явно другие обороты, подачи и заглубления, но сам принцип будет работать и тут.

А про пазы... Нууу... Паз пазу рознь.

Если в ширину фрезы, то да - ваша правда

Бывает нужен паз шире фрезы

тогда вместо того чтобы гонять с небольшим заглублением по периметру можно сделать так например:

(накидал с фрезой 6мм)

У вас фундаментальная ошибка, вы считаете все сразу. И подвижные и неподвижные узлы.

Для корректных результатов расчеты надо разбивать на отдельные. Балку отдельно, стойки отдельно. Фиксации продумывать, например только за отверстия. Нагрузки не только сила, а скручивание и тд. Как вы сделали - красивые картинки, не более

Речь в первую очередь не о температурах, а об износе режущих кромок.

При малом заглублении фреза идёт в помойку быстрее т.к. сносился кончик, при этом режущая кромка которая находится выше по сути остаётся как новая.

В жёлтом варианте износ размазывется по высоте и получается снять больше объёма (считай работы) на одну фрезу. Эффективность повышается.

Хотя конечно зависит от задач.

Но если выбирать объёмы (глубокие карманы например), то от этого никуда не деться иначе дорого получается.

Кстати, станочек из УСП (не мой)

шпиндель на 40k оборотов?

1. нахуя?
2. Китай имхо не располагает такими предложениями

Далее мы не говорим о шпинделях на DC моторах как у ТС-а на фотке

Говоря о шпинделях мы сразу имеем в виду и частотник к нему
выбор частотника - это тоже весьма серьезная тема, которая может вылиться в отдельный топик. но образно, имеется ввиду не самый дешевый но и не самый дорогой частотник.

Итак, народный (дешевый) вариант это шпиндель на 400 Гц и 24000 об/мин. разной мощности начиная где то от 800 Вт и заканчивая чем то там очень большим в кВт. но основные варианты это от 2,2 кВт до 4,5 кВт потому что однофазные частотные преобразователи больше не могут, упираясь в ограничение 16А для однофазной сети (4,5 кВт это китайские кВт если чо).
Остальное трех-фазное.
Так же шпиндели различаются:
- по типу охлаждения - воздушный - громкий, но нихуя не надо.

водяной, тише, шпиндель дороже, может протекать, надо систему охлаждения что тоже деньги.
- по цанге, ER11, ER16, ER22 больше мощность - больше цанга.


шпиндель на станок выбирается по нужде в которой находишься
исходя из принципа целесообразности
маленький станок - и шпиндель маленький.

Думаю самый конструктивный вариант, это посмотреть на готовый комплект у китайцев
например на али есть раттмотор магаз, они там предлагают готовые комплекты разной мощи.

Для жесткости только литая из чугуна станина. Всё остальное - компромиссы.

Сварная рама, особенно, если она больших размеров, это всегда не просто. Поведет и поведет непонятно куда. Соответственно, потребуется станочная обработка - фрезеровка и шлиовка с последующим шабрением. накладно, долго и муторно. Прикиньте лучше вариант с полимербетоном или просто железобетоном, что выйдет гораздо проще и в изготовлении и в доводке поверхностей.

YouTube●16:28

YouTube●20:44

Если уменьшить высоту портала в два раза жесткость вырастет в четыре. Как показывает практика пролета достаточно 60-70 мм максимум.

Конструкция станка в первую очередь определяет жесткость.

YouTube●3:02

ну он понял, что чем больше материала тем жестче, считай сопромат освоил. Теперь ему справочник технолога-машиностроителя нужно почитать. Авторы Мещеряков и Косилова, издание 1986г.