Nova CNC frezka

PBr · 28. 6. 2007, 6:12

Zdravim vsetkych CNC-ckarov,
Podarilo sa mi po dlhsej dobe kupit linearne vedenia a skrutky pre novu cnc frezku a teraz by som sa rad pustil do navrhu mech. casti a verim,ze na tomto fore je vela skusenejsich clenov,ktori mi poradia. Mam dve otazky:
Ta prva sa tyka typu kontrukcie, teda ze ako usporiadat jednotlive osy. Konstrukcia bude celokovova zvarana,zatial mam podstavec z U profilov 120mm. Linearne vedenia pre x a y su IKO45 s dvoma vozikmi na kazde vedenie. na Z os mam 2x HSR35 s dvoma vozikmi na jedno vedenie, Otazka ci je lepsie dat X-Y stol na podstavec a Z os s vretenom bude hore alebo hore bude Y os a X-Z bude dole.
Druha otazka sa tyka motorov, mam k dispozicii 3ks krokacov s 3Nm pridrznym momentom, su poriadne silne. na Z os bu som chcel pouzit trapezovu skrutku. a moja otazka je,ze aku vahu sa da dvihnut pomocou tohto motora samozrejme nejakou rozumnou rychlostou, keby som zvolil tu druhu variantu stavby, cize X a Z os spolu. Podotykam,ze samotne vedenie je poriadne tazke, tipujem na 20kg, k tomu T stol,motor,skrutka atd. Mam moznost este pouzit 2 motory na Z os, keby to pomohlo.
Servo je pre mna prilis drahe, a kedze mam uz mensi cnc router s krokacmi, preto by som driver chcel pouzit ten isty.

dakujem za kazdu radu,
mozte ma kontaktovat aj na icq# 263398221

29. 6. 2007, 5:25

trapezovy sroub + velka zatez + krokovy motor
to neni dobra kombinace

urcite bude muset jedna vec jit ven jinak to nebude chodit
predpokladam ten sroub vymenit za kulickovy

PBr · 29. 6. 2007, 10:43

A bude mi stacit jedna gul. skrutka na dvihnutie takehoto bremena? Aky typ by ste mi doporucili? Asi by to chcelo nieco s najmensim stupanim, kvoli tomu som uvazoval o trapezovej.

1. 7. 2007, 12:08

parametry k zatizeni kulickovych najdete v jejich dokumentaci

maxo73 · 17. 7. 2007, 11:32

Na odlahcenie Z-osi sa pri CNC routri niekedy pouzivaju 2ks pruzin umiestnenych rovnobezne s vedenim Z-osi.

17. 7. 2007, 11:38

lepsi bude protivaha prez kladku paklize je to mozne a vse zakrytovat
pruziny nemaji linearni prubeh paklize by byl zdvih veliky tak by to asi bylo pak vsechno naopak

maxo73 · 17. 7. 2007, 8:03

Tie pruziny som videl do zdvihu iba 100mm

PBr · 1. 8. 2007, 8:54

Asi to bude najlepsie s protivahou ako uvadza robokop, zdvih Z-osi bude cca 200mm, robil som nejake experimenty s trapezom 16x4, kedze zatial nemam gul. skrutku. Pre zaujimavost som dal vyratat potrebny moment na zdvih 100kg na trapezi 16x4, vysledok bol okolo 2Nm, zial to nemam moznost vyskusat, kedze spojka z krokaca 3Nm presmykuje.

pkremla · 1. 8. 2007, 4:33

S trapézovým šroubem 16x4mm a krokovým motorem 3Nm může počítat s posuvnou silou na šroubu zhruba 2800N:

Posuvná síla = kroutící moment * 2 * Pí / stoupání šroubu * účinnost
(účinnost se pro trapézové šrouby uvažuje zhruba 0.6)

Při pohybu supportu nahoru tedy krokový motor zvedne support o hmotnosti až 280kg. S nějakou bezpečností, rezervou na třecí síly apod. bych při hmotnosti supportu 100kg o protizávaží patrně vůbec neuvažoval. Zbytečně si tím zkomplikujete konstrukci. Pokud byste přesto měl pochyby, upřednostnil bych v případě přímého náhonu pohybového šroubu silnější motor přip. jeho zpřevodování (za účelem zvětšení kroutícího momentu i za cenu snížení otáček, což v ose Z nebývá kritické).

pkremla · 1. 8. 2007, 5:08

Kuličkový šroub má vyšší účinnost (pro výpočet 0.8), tudíž při jeho použití dosáhnete při stejném kroutícím momentu a stoupání šroubu i větší posuvné síly. Třecí síly jsou u kuličkových šroubů vzhledem k ostatním silám zanedbatelné. V uvažovaném stoupání nejsou pohybové šrouby samosvorné, takže spíše než problém s protizávažím budete muset řešit problém s brzdou v případě ztráty či snížení přídržného momentu krokových motorů (tj. typicky při vypnutí napájení, ale také např. při jeho snížení po dobu neaktivity apod.). Možným řešením v takovém případě je pochopitelně i použití protizávaží, které však musí být účinné a funkční v celém rozsahu silových poměrů (nikoliv pouze odlehčovat apod.). Budete-li znát přené hmotnosti jednotlivých částí Z supportu včetně vřetene apod., tak Vám zkusím síly spočítat pro různé varianty šroubů.

1. 8. 2007, 10:04

zajimave pocty ale vse je pouze teorie
ja na trapezu nezvednu 4ma Nm ani 30 kilo bez toho abych neztratil kroky
leda ze bych jel 30mm/min
tj. staticke reseni je fajn ale dynamicky to muze byt mnohem vic

s protivahou se to zlepsi ale porad nic moc

je treba uvazit zrychleni coz dela mnohem vyssi silu nez je pouhe pusobeni hmotnosti vretene
dale pak ruzna treni a zase ne staticke treni z plochy ale napr vliv vylozeni vretene od osy pojezdu
tj. zakousnuti se v pripade nevaliveho lin. vedeni

dalsi zajimavost je ze u me masiny jsem nakonec jako nejvetsi problem identifikoval skrytou zavadu a tou je nesouosost matice a trap. sroubu coz posunulo ucinnost nekam hluboko k nule. spatnym navrhem takovychto veci docilite velmi snadno

pouziti valivych vedeni a sroubu potlacite vlivy nepresnosti a chyby konstrukce a mate vetsi sanci postavit funkcni a vykonnou masinu

zvazte jestli je pro vas dulezitejsi funkcni stroj, nebo zabava pri stavbe

pkremla · 2. 8. 2007, 6:30

Statický výpočet vždy představuje pouze orientační výpočet. Obvykle slouží pouze k základnímu určení a kontrole parametrů použitých prvků.

U krokových motorů se obvykle udává pouze přídržný moment tj. moment kdy motor stojí a jeho jednotlivé fáze jsou napájeny nominálním proudem). Závislost změny kroutícího momentu na otáčkách motoru a způsobu zapojení vinutí je nutné odečíst z momentové charakteristiky daného motoru. Se vzrůstajícímu otáčkami kroutící moment motoru obykle poměrně dramaticky klesá.

Tudíž, do výše uvedeného výpočtu v dalším kroku musíte dosadit kroutící moment odpovídající maximálním otáčkám, který chcete v dané ose použít při zohlednění případného převodu (převodového poměru).

Vliv zrychlení resp. zpomalení lze opět spočítat, budete-li znát hmotnost jednotlivých prvků osy Z.

Třecí síly se obvykle zanedbávají.

Ze všech ostatních sil je nutné uvažovat patrně již pouze řezné síly. V případě osy Z je situace jednodušší jelikož při pohybu supportu nahoru (předpokládám) žádnou řeznou sílu nevyvíjíte, při pohybu supportu dolů (při obrábění) se budou tíhová a řezná síla vzájemně kompenzovat resp. k vyvinutí dostatečné řezné síly postačí již předpokládaná hmota supportu.

Pokud Vám to finanční rozpočet umožní, tak skutečně použijte kuličková lineární vedení (či valivá kuličková pouzdra) a kuličkové šrouby a matice. Nikoliv ale proto, že použitím těchto prvků potlačíte vlivy nepřesnosti konstrukce (či jiné chyby)

2. 8. 2007, 7:51

a co treba kdyz postavite router s kluznym vedenim na kulatych tycich a kluzatka date treba pouze 5cm od sebe
pricemz delka pricneho suportu bude 1 metr a vyska 50cm
v extremu budete mit nahore vreteno o vaze 4 kilo a posunete pricnym posunem s velkym zrychlenim?

tomu rikam vadna konstrukce
1. v tomto pripade nemuzete zanedbat treani protoze se vzruztajicim zrychlenim vlivem spatne konstrukce vzrusta az do nekonecna

v pripade pouziti valiveho vedeni ta masina bude alespon jezdit (i kdyz nevim zda to v takovem extremu bude mit jeste smysl)

nemluve o tom ze v prvnim pripade asi nebude schopna obrabet nez velmi nizke veci

tim jsem chtel jen rict to co jsem uz rikal ze s valivym vedenim je vetsi sance na uspech pri nedodrzeni nekterych zasad

pkremla · 2. 8. 2007, 10:31

Zřejmě nikoliv náhodou jsou všechny komerční frézky konstruovány při použití daných prvků velmi podobně ne-li stejně.

Cílem stavby CNC stroje obvykle bývá snaha na něm rychle a přesně vyrábět, nikoliv snaha uchodit neortodoxní konstrukční řešení.

Pokud se autor rozhodne pro (drahá) kuličková lineární vedení a kuličkové šrouby, tak patrně raději použije konstrukce osvědčené či odůvodněné pozměněné. Z vlastní zkušenosti vím, že náprava chyby při použití uvedených drahých prvků dokáže do rozpočtu udělat pořádnou díru

.

Pokud tedy lze některé parametry dopředu přesně či alespoň orientačně spočítat dříve, než se cokoliv zakoupí či vyrobí, tak proč tak neučinit.

PBr · 2. 8. 2007, 11:53

Mozem tiez z praxe potvrdit, ze trapezova skrutka je dost nachylna na nesuosovost voci vedeniam,ale zatial sa mi stale podarilo zostavit trapez+vedenie bez problemov. Krokove motory pokial dobre viem maju charakteristiku kvazi-rovnu do urcitej frekvencie, takze by sa malo dat ratat so statickym momentom motora, samozrejme s rezervou. Horsie to je pri rozbehu ako sa uz pisalo, mozno sa tomu da pomoct nadefinovanim rozbehovej rampy.