Návrh CNC frézky

[kaja007]

Dobrý den, chtěl bych si postavit cnc frézku, už jsem prošel hodně fór a rozhodl jsem se, že použiji AC servo na pohon vřetene. Servo má výkon 1.8kw, točivý moment 6Nm a točí 3000 otáček. Potřeboval bych spočítat, jakou maximální možnou sílu při frézování (libolně velkou frézou, kterou utáhne) bude servo přenášet na obrobek, abych byl schopný spravně nadimenzovat všechny součástky (ložiska vřetene, kuličkový šřoub, lineární vedení,...) a neutrácel peníze za zbytečně předimenzované. Budu rád za každou radu, nebo nasměrování správným směrem.
Předem děkuji za odpovědi.

[bobik]

Ono ani nejde o to, jakou frézu ti to vřeteno utáhne, jako spíš o tuhost celé soustavy frézky. Na 3000ot/min a 1,8kW abys využil maximální potenciál budeš potřebovat hodně tuhou frézku a tu jen tak od základu nepostavíš. Můžeš předělat klasickou frézku. Nebo se vykašlat na ATC a půjdeš cestou vysokootáčkového vřetena a malých úběrů vysokou rychlostí a málo tuhé CNC frézky, jako je většina zdejších výtvorů.
Pro představu já mám na svým minicentru 3kW motor a 6000ot/min. Maximální průměr frézy co používám je D50 a úběr do duralu si dovolím jen 0,5mm. Ale je to spíše kvůli slabýmu svěráku, určitě by to zvládlo větší úběry.

[chb]

přijde mi to víc jako domácí úkol, než stavba frézky.
Frézka se staví z toho, co se dá sehnat za rozumné peníze a ne z toho, co vyjde na kalkulačce.

Napřed je třeba vymyslet tu hmotu/konstrukci, na které to vše bude namontované a až k ní to vše rozumně - přesností, tuhostí, výkonově napasovat.

[kaja007]

Já bych právě chtěl udělat rám z polymerbetonu (anglicky epoxy granite, snad to mám spravně přeloženo), takže si myslím, že konstrukce by mohla být relativně tuhá. Právě mi jde o to, abych celou stavbu co nejlépe optimalizoval. Klidně můžu použít slabší servo, abych byl schopnej využít jeho potenciál. Jen bych potřeboval poradit, jak spočítat nebo odhadnout jaké asi by mohly největší sily působit na obrobek při využití plného potenciálu motoru, abych nemusel utrácet za zbytečné předimenzované součastky a navyšovat tak cenu celé stavby. Nechystám se stavět žadné obří frézovací centrum, chtěl bych je takouou malou frézku, co zvládne frézovat i ocel.

[Thomeeque]

Frézka se staví z toho, co se dá sehnat za rozumné peníze a ne z toho, co vyjde na kalkulačce.

Správný postup je myslím ta kalkulačka. Když to postavíš z nevhodných dílů za rozumné peníze, vyhodíš peníze i čas.

[kaja007]

Právě bych chtěl jít cestou, že to vše prvně spočítám, nakreslím a nasimuluju v Solidworks a až pak se pustím do stavby.

[chb]

omlouvám se za svůj pesimistický pohled ... ale z napsaných údajů - 18 let / student neočekávám znalosti z konstrukce strojů a ani finanční potenciál - a i směr dotazu tomu moc nepomáhá.
Toto forum je plné pokusů o stavbu frézky která bude frézovat ocel - počti si jak to většinou končí. Najdeš tam ale i rozumné návrhy, jak daný problém řešit. A najdeš i zdařilé konstrukce a k některým i hrubý odhad co to stojí. Snad až pak vezmi kalkulačku a zkus počítat tuhost.
Jo, kolega píše že začít kalkulačkou je dobré - má vlastně pravdu, stačí funkce sčítání co to vše bude stát.

PS - pokud tatínek nemá nástrojárnu tak nejsi schopen postavit jako jeden kus srovnatelnou frézku levněji, než ji někdo nabízí na trhu.

PS2 - potěší mne, pokud se mýlím a za dva roky tu bude video slušně fungujícího stroje

[bobik]

https://zero-divide.net/index.php?page=fswizard#

Tady mají docela dobrý program, kde ti vyjde při zadaných parametrech potřebný výkon vřetene. Lze používat i online.

[kaja007]

Děkuju za tip, ale to furt není co hledám. Já si jsem schopný spočítat vše, výkon, točivý moment, obvodovou řeznou sílu,... všechny parametry jaké musí mít motor vřetene, aby byl schopný frézovat danou frézou v daném materiál. Ale nevím jak třeba spočítat jakou silou bude při daném posuvu fréza působit na obrobek, respektive jak moc velkou silou musím tlačit na obrobek, abych ho protlačil rotující frézou. Prostě spočitat sílu posuvu, abych pak mohl nadimenzovat vřeteno, lineární vedení a vše ostatní.

[Dawe]

kaja07>Tema, nebo jeho ucelena cast, bylo zpracovano v mnozstvi BP a DP.
Hledej prikladne zde, fakulta FSI, ustavy UVSSR prip. UMTMB, UK, UAI...

[kaja007]

kaja07>Tema, nebo jeho ucelena cast, bylo zpracovano v mnozstvi BP a DP.
Hledej prikladne zde, fakulta FSI, ustavy UVSSR prip. UMTMB, UK, UAI...

Už sem se na pár prací dival, ale nenašel jsem to, co jsem hledal, nicméně se zkusím ještě podívat

[Thomeeque]

Jo, kolega píše že začít kalkulačkou je dobré - má vlastně pravdu, stačí funkce sčítání co to vše bude stát.

Začít optimálním návrhem a až pak ho přizpůsobovat dostupnosti a ceně dílů je správná cesta.

[Dawe]

Thomeeque> mel bys pravdu kdyby ten optimalni navrh byli schopni typicti resitele skutecne urcit nebo se k nemu alespn priblizit.
Bohuzel, muzu ti garantovat, ze to tak ve vetsine pripadu neni (mam celkem prehled co jsou lide schopni v mechanice spocitat). Potom to je jen takove teoreticke cviceni +/- autbus a je lepsi vychazet z empirie.

[chb]

tento program počítá "cutting force" - chápu to jako síla na svěrák. Netuším jak to počítá, ale beru to jako údaj, co musí svěrák udržet ... a v tom duchu to i prakticky používám neb empiricky vím, co si mohu na svém stroji omezené tuhosti dovolit. (umí to i ta mobilní verze - spočítá síly na nástroj, potřebný výkon motoru a tu sílu na svěrák .... mimo jiné i potřebné otáčky a posuv.) Třeba je to co hledáš.

https://hsmadvisor.com/

[Thomeeque]

Thomeeque> mel bys pravdu kdyby ten optimalni navrh byli schopni typicti resitele skutecne urcit nebo se k nemu alespn priblizit.
Bohuzel, muzu ti garantovat, ze to tak ve vetsine pripadu neni (mam celkem prehled co jsou lide schopni v mechanice spocitat). Potom to je jen takove teoreticke cviceni +/- autbus a je lepsi vychazet z empirie.

Z empirie ano (to se s tou kalkulačkou nevylučuje), chb ale doporučoval vycházet z ceny a dostupnosti dílů.