Расчет жёсткости станка чпу

Доброго дня, чпушники. Это проект моего станка по которому собственно вопрос.

Расчет жёсткости станка чпу ЧПУ, Фрезерный станок, Своими руками, Проектирование, Фрезеровка, Длиннопост

А это то "нечто" которое пойдет в помойку.

Расчет жёсткости станка чпу ЧПУ, Фрезерный станок, Своими руками, Проектирование, Фрезеровка, Длиннопост

Достался мне совершенно случайно вот такой "СТАНОК)))". Сходу поставил на него 500w моторчик с цангой ER11, который китайцы горды именуют "шпиндель". И решил я попробовать обработать на нем латунь. Купил листовой лс59-1тв, фрез 1мм и 2мм и посчитав подачи перемещения и на зуб вгрызся в эту самую латунь. Ну как сказать вгрызся, стал ее нееежно щекотать до получения результата. Ибо при 12тыс об в минуту скорость резания никакая, и при подаче 600мм/мин и заглублении больше 0.03мм вся эта конструкция начала убегать со стола (гипербола). Вдобавок ещё и фрезы ломала на счёт раз. В общем жёсткости ее хватит чтобы пошкрябать теплое говно, но не более.
А латунь то надо обрабатывать. Засел я в автодеск инвентор и нарисовал себе станочек 300х400 из 40мм листовой стали на 250кг. Прогнал по симуляциям - красота! Жёсткости хватит сталь резать с хорошим шпинделем. Позвонил в несколько контор по обработке металла и загрустил. Вырезать то его не проблема и даже не очень то и дорого, сварить и сам могу, а вот отжечь после сварки и прогнать плоскость под рельсы вылетает в такую копеечку что волосы на голове шевелятся, проще уже готовую раму купить за 70тыр.

Решил проверить, а что же по жёсткости у станков из более серьезного алюминиевого профиля. На основание взял 60х60 (2т.р) , боковые стойки из имеющейся 8мм стали, на ось Х и Y заложил вот такой профиль по 3850 за метр:

Расчет жёсткости станка чпу ЧПУ, Фрезерный станок, Своими руками, Проектирование, Фрезеровка, Длиннопост

141х40 мм. Готовые места под рельсы HG15 и подшипники швп BF12/BK12.
Рабочее поле 400х250х200мм.
И вот что из этого вышло:

Расчет жёсткости станка чпу ЧПУ, Фрезерный станок, Своими руками, Проектирование, Фрезеровка, Длиннопост

Прогиб под нагрузкой 100Н (у станка с первой картинки, как по симуляции, так и по ощущениям, микрометр там нафиг не нужен, прогиб 2мм!!!

Расчет жёсткости станка чпу ЧПУ, Фрезерный станок, Своими руками, Проектирование, Фрезеровка, Длиннопост

Тоже 100Н, но нагрузка боковая на каретку Z (стрелку вектора нагрузки плохо видно).

Вот решил спросить у силы Пикабу, хватит ли такой жёсткости для съёма 0.2-0.3 мм латуни за проход и долгой жизни фрезы. Фреза максимум 4мм, в основном 1 -2 мм, подача на зуб 0.02мм. Обороты пока доступны только 12тыс( , так что мелким фрезам придется потяжелее. Ессно без сож( В планах шпиндель на 40к оборотов.

Лига ЧПУшников

1.5K постов10.9K подписчика

Добавить пост
Вы смотрите срез комментариев. Показать все
9
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (11)
5
Автор поста оценил этот комментарий
Взять свой станок мешает то, что это проект. И станка собственно ещё нет. Я нагрузки и прогибы просчитываю не чтобы понять что построил хуйню, а чтобы как раз ее не построить.
Если пластинки фольги (8мм лист ст3) при боковой нагрузке в 10кг дают прогиб в 3 тысячных миллиметра, то это не пластинки фольги, а элемент замкнутой конструкции и ее жесткость считается совсем по другому. Я так понимаю вы "я практик, к черту расчеты и чертежи!"?
к P.S. бувает избыточная жесткость за дохрена денег, которая нахрен не нужна.
раскрыть ветку (6)
2
Автор поста оценил этот комментарий

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.

раскрыть ветку (5)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Боковина портала из стали 8мм. Основание - профиль 60х60. Скрепленный стальной шиной 8мм.Портал по Х - алюминиевый профиль 141х40. Все это дело скреплено хреновой тучей болтов.
Нажав по направлению стрелки рукой с усилием 10кг вы получите 2-3мм смещения? Вы сейчас серьезно?
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (4)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Искренне желаю вам успехов

раскрыть ветку (3)
2
Автор поста оценил этот комментарий
Жаль. А я думал вы объясните в чем моя ошибка и почему разработчики среды симуляции autodesk inventor долбоебы...
раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

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

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
Смысл подвижных элементов на станке быть подвижными только когда надо. На их качество и жесткость я повлиять не могу. Фиксации за отверстия??? Зачем скручивание? Скручивание это побочка от сил действующих на фрезу. Вот на фрезу нагрузку и надо давать.

Переделал симуляцию. Боковины действительно хлипче чем хотелось бы, но всяко не 3-5 мм под 10кг нагрузки.
Иллюстрация к комментарию
4
Автор поста оценил этот комментарий

То что делает автор называется моделирование и научный подход. Я когда со своим ЧПУ разбирался походил по форумам и у меня волосы шевелились от экспертов-практиков оттуда - каждый второй имеет мнение о том что говно а что не говно и при этом про то что такое fdm за девять классов своего образования не слышал, аргументировать своё мнение нужны не считает или считает аргумент о том что он уже "Х лет занимается этим и вообще уважаемый человек" достаточным.
Аж прям воротит от таких практиков.

раскрыть ветку (2)
2
Автор поста оценил этот комментарий

То, что делает автор - красивые картинки.

Автор не знает ничего из сопромата, только по гайду в инвенторе смог набросать модель и даже интерпретировать результаты не может. Что такое концентраторы напряжений, зачем фон Мизес и Мор? На основе результатов моделирования всего станка, получать смещения чего-то? Что потом с этой информацией делать? Все херня, давай по новой? Смысл это все делать, если его задача решается совершенно другим способом?

У тс есть задача, без бюджета сделать жёсткий станок для обработки цветмета.

Идём от шпинделя, режимов, скоростей. Понимаем вес шпинделя, габариты. Затем определяемся с размерами стола. Ок, есть понимание по габаритам станка. Открываем каталог станков в интернете для схожих задач, смотрим что там используется. Дальше набираем комплектующие, на основе аналогов применительно к своей задаче. Считаем бюджет - больше 100к. Грустим. Продолжаем дальше царапать латунь на акрильном станке и копим стремительно дешевеющие деньги.

Вот это вот реальный сценарий. Зачем тут инвентор и сопромат?



А насчёт мнений в интернете - советую ко всему применять здравый смысл и смотреть в суть вещей. Реальность, примерно как я написал. ТС хочет научиться - пусть учится. Похвалить можно за работающий результат. Вот за то, что он показал, и какие вопросы задаёл - получил справедливую критику. Надо было остановиться, подумать и не обижаться, детство кончилось.

раскрыть ветку (1)
2
Автор поста оценил этот комментарий

>Открываем каталог станков в интернете для схожих задач
И видим разброс цен между верхом и низом для усреднённого станка в пять раз. Что из этого является минимальным и достаточным для решения своих задач мы не знаем и знать не можем.

Идём на форумы: "джентльмены, а какой мне станок нужен?" и читаем вакханалию практикующих экспертов начиная от того что "все станки говно, НАСТОЯЩИЙ станок должен быть <высок, красив и ездить на порше>" и заканчивая тем что "я видел видео в интернете где индус из фанеры сделал чпу, вырезал сову и жил долго и счастливо".

Туда-же чтиво обсуждений конструкций станков с форумов - я абсолютно уверен что минимум половина комментаторов на цпц клабе ходят по тредам и не глядя пишут: "мммм, конструкция портала хлипковата, мммм" и лайкают друг друга в комментаторском экстазе. Что такое "хлипковата" и где заканчивается "хлипковата" понятное дело никто не в курсе т.к. в численных метриках не просто никто не может выразить, а даже в голову не приходит что такая опция существует вообще.

В контексте этого мкэ видится мне достаточно хорошей альтернативой, возможно даже единственной.

Автор поста оценил этот комментарий

Тоже обратил внимание что максимальное деформационное смещение на первой картинке почему-то у шаговика Z, а не снизу.

Ещё и Z ось почему-то поднята)

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку