Návrh CNC frézky

Engineer
Příspěvky: 2354
Registrován: 27. 12. 2006, 4:30
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 11:47

kaja007 píše: 24. 11. 2020, 9:43 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.
Jenom se zeptám, kolik strojů či zařízení jsi už postavil, že se chystáš konstruovat "Porsche" ?
Postav si nejdřív nějaký menší router z toho co se dá rozumně sehnat, získáš zkušenosti naučíš se na něm obrábět, zjistíš jaký jsou limity a a teprve potom začni vymýšlet "výpočty a optimalizace" a stavět to "Porsche". Opačný postup u člověka bez zkušeností obvykle vede k tomu, že nebudeš mít ani peníze, ani stroj, jen se tu trochu rozšíří nabídka materiálu na bazaru. :wink:
Engineer
Příspěvky: 2354
Registrován: 27. 12. 2006, 4:30
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 11:58

Dawe píše: 24. 11. 2020, 10:48 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.
Naprostý souhlas, nemluvě o tom že ony ty výpočtové optimalizace vycházejí vždy z nějakých praktických základů, které začátečník obvykle nezná. A je třeba sakra rozdíl když ložisko kuličkovýho šroubu bude uložený v přesně vyrobeným domku s excelentní geometrií (vše broušeno) a celá geometrie (nejen rozměry a tolerance, ale i rovnoběžnosti, pravoúhlost, drsnost povrchů atd.) stroje bude vyrobená na tisíciny či řekněme do stovky a nebo bude vyrobená v běžně dosažitelných tolerancích amatéra. V tom druhém případě, kdy se ta geometrie dostavuje, dolaďujě při montáži jsou jaksi veškeré teoretické výpočty tuhostí a sil poněkud na prd, protože ten výpočet obvykle předpokládá ty broušený a přesný díly. :wink:
kiko01
Příspěvky: 1572
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 12:02

kaja007 píše: 24. 11. 2020, 10:26 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.
A ako budes pocitat situaciu ked ti na platkovej freze odide 1 platok z 5tich, alebo ti ich vystiepi vsetky naraz? Tie sily skokovite stupnu na nasobok, a stroj sa ti rozsype lebo si dimenzoval na nove nastroje? :D
Uz je trosku trapne v dnesnej dobe objavovat koleso. Mozno v roku 2007 cca ked som sa tu registroval by to bolo zaujimave tema, ale uz nie dnes :)
prochaska
Sponzor fora
Příspěvky: 8159
Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 12:18

Já myslím, že to není úplně špatný přístup. Výpočet řezné síly se běžně dělá ve škole, vzorečky jsou k nalezení na netu, namátkou https://www.sandvik.coromant.com/en-gb/ ... force.aspx . Ta síla se při obrábění nikam neztratí a dá se brát jako výchozí odhad normálové síly působící na vřeteno. A odtud je už jen krůček ke klopným momentům působícím na vřeteník a silám snažícím se prohýbat vedení. Na úrovni odhadu jsou to jednoduché výpočty a podle mě toho řeknou docela hodně. Kdyby si je udělal každý kdo se pouští do výroby nějakého stroje, nemusely by se tady pořád dokola opakovat nápady s mašinou na nepodepřených tyčích, portálem z dřevotřísky nebo z otevřených profilů a podobně :-) Výpočet celé mašiny není žádná legrace, mimo jiné kvůli dynamickým jevům, ale tohle IMHO stačí na vytřídění konstrukcí ve smyslu "takhle ne".

Ještě mě napadá čistě empirický přístup: spousta strojů umí zobrazovat zatížení jednotlivých os (nebo se to dá vycucat z driverů), tak bude stačit opsat číslo při nějakém ustáleném režimu obrábění a pak už je to jen otázka jednoduchých výpočtů.
Aleš Procháska
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 8866
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

24. 11. 2020, 12:35

kiko01 píše: 24. 11. 2020, 12:02 A ako budes pocitat situaciu ked ti na platkovej freze odide 1 platok z 5tich, alebo ti ich vystiepi vsetky naraz? Tie sily skokovite stupnu na nasobok, a stroj sa ti rozsype lebo si dimenzoval na nove nastroje? :D
Nikde netvrdí, že si tam nezapočítá nějakou rezervu, navíc hranice pro optimální řezné podmínky a pro rozsypání se stroje jsou asi dost jinde. Také se skoková změna zátěže dá detekovat a dá se na ní reagovat.
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
Dawe
Příspěvky: 2509
Registrován: 8. 10. 2013, 6:18

24. 11. 2020, 12:55

engineer> Presne jak zminujes, realny stav veci je treba nakonec zmerit. Treba ten domek loziska ovlivni urcite treci moment sroubu a tuhost/tlumeni v dynamice, .

Thomeeque> bohuzel, rezna sila sama o sobe nestaci
Kdyz uz clovek chce potrebnou aktuaci dane osy spocitat , tak je potreba brat v uvahu vsechny vyznamne komponenty a ne jen reznou silu.

Minimalne je treba (pro alespon orientacni stat. moment) zapocitat taky tecne (treci) sily vyplyvajici z pouziteho vedeni dane osy (rybiny-spise viskozni nez Coul. treni, raily naopak), dale prip. predepnuti sroubu a lozisek. No a pak jeste nejak smyslupne vycislit dynamiku, alespon z predpokladaneho zrychleni ob. rov. pohybu zatizeneho stolu a redukovanho mom. setrvacnosti na hridel motoru (reznou dynamiku ani nezminuju). Dynamika muze potrebnym momentem hnout dvojnasobne, nebo jen o par %, tady je potreba byt fakt presny. To je uplne minimum k sestaveni jednoducheho Inverzniho Dyn. Modelu, obsahuje radu predpokladu, aproximaci a odhadu a vysledna presnost bez identifikace parametru bude v radu desitek %.

A ani tohle uplne minimum si spravne neodvodi nekdo, kdo se podobnym zpusobem pta.
Nedokazou to ve vetsine ani hotovi Bc. z mechaniky teles. Proto je takove "pocitani" v praxi v naproste vetsine pripadu jen festivalem proj*baneho casu a vysledek nebude o nic verohodnejsi nez kvalifikovany odhad.

pozn.: Naivni je myslenka, ze vytvorim 3D assy v Solidu, nejak to zavazbim, nejak vlozim silova zatizeni, kinematicke parametry, datasheetove hodnoty, a ten numericky engine sam spravne na prvni dobrou spocita validni IDM. K nemu je zpravidla potreba se dopracovat prave zkalibrovanim toho vypocetniho modelu. Tzn. testovanim identifikovat realne parametry modelu. A to jeste jen za predpokladu ze je strukturalne sestaveny spravne (coz je velke jestli).
TOS S28, DIY CNC, Holzmann ZS-40HS, Prusa Mk3s+MMU2s, Bambu X1C Combo
Dawe
Příspěvky: 2509
Registrován: 8. 10. 2013, 6:18

24. 11. 2020, 4:39

Už sem se na pár prací dival, ale nenašel jsem to, co jsem hledal, nicméně se zkusím ještě podívat
A tohle letosni dilo z UVSSR se ti nelibi? Prolitl jsem to rychle a mam dojem, ze ve druhe polovine prace jde v podstate o ten strucny vypocetni zaklad o kterem jsem psal vys.
TOS S28, DIY CNC, Holzmann ZS-40HS, Prusa Mk3s+MMU2s, Bambu X1C Combo
Mex
Příspěvky: 10288
Registrován: 6. 2. 2014, 10:29

24. 11. 2020, 5:06

Moc o tom nevím, protože když už něco mechanicky dělám, tak to dělám z dostupných komponent a nikoli předem spočteno. Tedy ten nesprávný postup.
Ale mám pocit, že hlavní problémy stejně přináší spíš dynamické děje, než nějaká ustálená zátěž.

Asi to bude podobné jako v elektronice, kde už to trochu znám. Jedna věc je navrhnout zapojení pro nějaké ustálené podmínky (tedy často v podstatě obkreslit katalogové zapojení), a jiná věc je vzít do úvahy všechny možné přechodové děje a různé okrajové podmínky.
A právě tím, jestli konstruktér bral v úvahu přechodové děje, rozptyl vlastností součástek, různé vlivy okolí atd. pak odlišují návrhy, které dělají chlapci a chlapi.
kiko01
Příspěvky: 1572
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 6:06

Thomeeque píše: 24. 11. 2020, 12:35
kiko01 píše: 24. 11. 2020, 12:02 A ako budes pocitat situaciu ked ti na platkovej freze odide 1 platok z 5tich, alebo ti ich vystiepi vsetky naraz? Tie sily skokovite stupnu na nasobok, a stroj sa ti rozsype lebo si dimenzoval na nove nastroje? :D
Nikde netvrdí, že si tam nezapočítá nějakou rezervu, navíc hranice pro optimální řezné podmínky a pro rozsypání se stroje jsou asi dost jinde. Také se skoková změna zátěže dá detekovat a dá se na ní reagovat.
No tak ako to spocitas nato aby to vydrzalo presne iba tolko kolko potrebuje na obrabanie, a zaroven mat " rezervu" na mozne kolizie v kazdej osi ? A ako bude reagovat na vystiepeny brit na monolite, alebo platok ked zrovna nebudes pri stroji?
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 8866
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

24. 11. 2020, 6:23

kiko01 píše: 24. 11. 2020, 6:06 No tak ako to spocitas nato aby to vydrzalo presne iba tolko kolko potrebuje na obrabanie, a zaroven mat " rezervu" na mozne kolizie v kazdej osi ?
Hodnotu spočítanou pro nový nepoškozený nástroj vynásobím nějakým smysluplným koeficientem.

kiko01 píše: 24. 11. 2020, 6:06 A ako bude reagovat na vystiepeny brit na monolite, alebo platok ked zrovna nebudes pri stroji?
Sledováním zátěže na vřeteni. Pokud výrazně překročí očekávanou hodnotu, systém vyhodí estop. Případně se přizpůsobí jinak. Viz.

https://new.siemens.com/global/en/produ ... oring.html
https://stargb.com/tool-load-monitoring/
atp.
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
kiko01
Příspěvky: 1572
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 6:34

Hej to urcite uz vidim ako to bude aplikovat typek doma v garazi na robenie drazky do jokla susedovi :D
Ako sorry ale fakt to su argumenty z rise fantazie a urcite nepouzitelne na homo-domo frezke, teda vlastne na uvahe o stavbe, teda o navrhu stavby...
Uživatelský avatar
Mrosconi
Příspěvky: 1978
Registrován: 22. 2. 2015, 6:30
Bydliště: Netřebská 47, Praha 6 Ruzyně
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 6:49

Ja ti nevím, ale doma v garáži dělám různé věci. Já vím, ro některé z vás Pánové není frézka frézkou, když není z litiny, nestojí 5 miliónu a nemá 5t. Ale možná by se někteři divili, co vše kde jaký kutil umí udělat. A nemá ani pitomou sondu.

Já pčítal vše asi 3x podle třech různých diplomových prací a výsledej je asi takovy, že většinou to sedí, jen když člověk neví porovnání, tak si stále myslí, že je to špatně. Když ke mně přilejo pár chlapu a viděli jak ta moje mašinka fachčí, takbyli mile překvapení.
kiko01
Příspěvky: 1572
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2020, 7:08

Mrosconi píše: 24. 11. 2020, 6:49 Ja ti nevím, ale doma v garáži dělám různé věci. Já vím, ro některé z vás Pánové není frézka frézkou, když není z litiny, nestojí 5 miliónu a nemá 5t. Ale možná by se někteři divili, co vše kde jaký kutil umí udělat. A nemá ani pitomou sondu.

Já pčítal vše asi 3x podle třech různých diplomových prací a výsledej je asi takovy, že většinou to sedí, jen když člověk neví porovnání, tak si stále myslí, že je to špatně. Když ke mně přilejo pár chlapu a viděli jak ta moje mašinka fachčí, takbyli mile překvapení.
Ja som zacinal s tymto

viewtopic.php?t=1890

Tiez doma v garazi, takze mi nemusis vysvetlovat, neboj. Len som uz na zaciatku spomenul fakt ze vymyslat a navrhovat nieco co uz je vymyslene a navrhnute a odladene a zoptimalizovane je uplna strata casu.
r4cv
Příspěvky: 2681
Registrován: 8. 12. 2009, 8:32
Bydliště: Topoľčany

24. 11. 2020, 7:33

Ak tu ide o teóriu, tak je jednoduché z momentovej charakteristiky serva vretena vypočítať krútiaci moment na vretene.
K tomu treba určiť nejaký nástroj a z jeho priemeru sa dá bez problémov vypočítať max. rezná sila. Lebo motor viac kontinuálne nedá.
ale krátkodobo ho vieme preťažiť, tak sila sa zvýši nejakým koeficientom (napr.1,8)
ku tomu treba vziať zotrvačné hmoty nástroja a vretena, počet britov nástroja a rezné sily zasa vynásobiť nejakým koeficientom, ktorý dá tej sile reálnejšiu hodnotu.

Ku tejto sile by som pripočítal silu, ktorou môže pôsobiť os (X,Y,Z) do rezu, tj Mk serva, stúpanie skrutky a spol. a znovu vypočítať.

a teraz rezonancie..... bez reálneho návrhu si ani neviem predstaviť, či to niekto (ja určite nie) vie spočítať.
Uživatelský avatar
Thomeeque
Příspěvky: 8866
Registrován: 30. 1. 2012, 10:20
Bydliště: Mimo ČR

24. 11. 2020, 7:56

kiko01 píše: 24. 11. 2020, 6:34 Hej to urcite uz vidim ako to bude aplikovat typek doma v garazi na robenie drazky do jokla susedovi :D
Ako sorry ale fakt to su argumenty z rise fantazie a urcite nepouzitelne na homo-domo frezke, teda vlastne na uvahe o stavbe, teda o navrhu stavby...
Určitě máš pravdu :)
mimooborová naplavenina • kolowratský zázrak™ • NPS • GCU • HirthCalc • ncDP.ino
Odpovědět

Zpět na „Zacinam stavet a nevim jak na to“