Épül a gépem ::: Cnv gépe

[gaben]

.

[bz65xky0s]

Sziasztok,
Először egy rövid bemutatkozás, mert eddig inkább csak olvasgattam a fórumot:
 
14 év informatika és multi alkalmazotti lét után ott hagytam a munkahelyem, vidékre költöztünk a családommal és műanyag alkatrészek gyártására indítottam lifestyle vállalkozást.
Ez a hobbym is egyben, reverse engineering, rapid prototyping, CAD/CAM tervezés, 3D nyomtatás, CNC, fröccsöntés, szálerősítésű kompozitok (üveg, karbon) stb.
Nagy álmom a legkedvesebb hobbym bevonása ebbe: egyedi, különleges repülőgép modellek tervezése és gyártása.
Emellett foglalkozom elektronikával (Atmel mikrovezérlők), és fotózgatok is, de ez itt talán kevésbé érdekes.
 
CNC tapasztalatom alig fél évre tehető, egy kis "játék" kínai CNC gravírozót szereztem be, főleg kísérletezni, és hogy valamennyi fogalmam legyen az alapokról.
Azt hiszem, ez alatt remekül megtanultam alkalmazkodni egy _nagyon_ gyenge gép korlátaihoz
Nem utolsósorban, most már van elképzelésem arról, hogy milyen gépre van szükségem.
Amúgy főleg műanyag és alu alkatrészeket, illetve gyártó szerszámokat martam vele (talán majd teszek be valamit az "ezt készítettem" topicba).
 
Ez a topic egy egyszerű kis CNC maró terveinek a finomításáról, majd a gép megépítéséről fog szólni.
 
Hozzászólásaitokat, segítségeteket előre is köszönöm.
 

[bz65xky0s]

Röviden összefoglalom a koncepciót, illetve leírom mi az ami már megvan a géphez, nagyjából ezek köré terveztem a vázat.
 
Amire használnám:
Főleg kifejezetten finom (mikro)marási munkákra műanyagban és alumíniumban.
(Alkalmanként durvább alu megmunkálás is lehet, néha réz/bronz, de nem ezekre optimalizálok.)
Pl a legkisebb maró átmérők amikkel dolgozom, 0.3-0.4mm, a legnagyobb 6-os, nem bánnám ha aluban is el lehetne vele szaladgálni. Számokban ugyanez:
 
 
Megmunkálási paraméterek:
- 3 tengelyű megmunkálás
- min. 310x220x100 mm-es munkaterület (300x210 asztal, amelyet „körbe tud járni” a gép)
- alu megmunkálásra alkalmas (6-os maró esetén teljes átmérővel marva 0,4mm-es fogással, 600mm/perces előtolással) - ebből azért tudok engedni
- >1000mm/perc gyorsjárati sebesség
- visszatérési pontosság <0,01 mm (gyorsjáratban, 10x ismételt 100mm-es mozgást követően)
- tengely merőlegesség <0,01 mm (100mm hosszon mérve)
 
Mechanika:
- fix hidas kinematika
- nagy merevségű, jó rezgéscsillapítású váz
- lineáris sínnel történő szán megvezetés (2 sín x 4 kocsi szánonként, egymástól a lehető legtávolabb. külső fizikai méret és tömeg nem korlátozott)
- golyósorsó/golyósanya hajtás (nem trapézorsó; lehetőleg kis emelkedésű, 4-5mm)
- ~3Nm-es léptetőmotoros hajtás (áttételt nem szeretnék)
 
Ami már megvan:
 
Lineáris sínek és kocsik:
X: THK HSR15A2UU
Y: THK HSR20R2UU
Z: NSK LH15 Z
 
Golyós orsók és anyák:
SFU1605 mángorolt (C7 pontosság), előfeszített anyákkal mindhárom tengelyen
BK12/BF12 csapágyazás
 
Marómotor és VFD:
http://www.ebay.com/itm/171402870932" TARGET=_fnew>kínai 1500W léghűtéses, ER11 befogóval
 
Léptetőmotorok és vezérlés:
- http://www.cncdrive.hu/shop/index.php?productID=828" TARGET=_fnew>2.8Nm Nema23
- kínai DM542A vezérlők (mindhárom tengelyen)
- kínai noname LPT-s BoB
- UC100 mozgásvezérlő
 

[bz65xky0s]

Mivel műanyagos tapasztalatom sokkal több van mint fémipari, illetve mivel a polimerbeton rezgéscsillapítási tulajdonságai nagyságrenddel jobbak az öntöttvasnál is, kézenfekvő hogy öntött polimerbeton vázra alapozzam a gépemet. A kis munkaterület (és az ebből fakadó kis gép méret) miatt ennek a költségei nem elviselhetetlenül nagyok.
 
A nem kőbe vésett koncepcióm nagyon röviden:
- Epoxi mátrixú polimerbeton
- töltőanyagként kvarchomok, kvarcliszt és kis szemcseméretű sóder, kb 12-16% gyantatartalommal
- CNC megmunkált MDF öntőformában öntve
- térhálósodás után hőkezelve (elsősorban a Tg kitolása miatt)
- az öntvénybe beágyazott acél tömbök (a lineáris vezetők és csapágyházak felfekvő/pozícionáló felületei) megmunkálása, majd összeszerelés
 
A tervből több iteráció is készült, a jelenlegi (15. verzió), remélhetően már közel végleges elrendezés ezen a képen látható:
 
http://cnv.hu/galleries/cikkek/cnc_micromill_r15.123_cr.jpg" border=0 style="max-width:970px">
 
Vannak még levegőben lógó / hiányzó részek, de a méretek és arányok stimmelnek, minden elfér, minden elér oda ahova kell, és a munkatér is megvan.
 
Maga a két öntvény így nézne ki:
 
http://cnv.hu/galleries/cikkek/cnc_micromill_r15_frame.120_cr.jpg" border=0 style="max-width:970px">
 
Az öntvénybe beágyazott acél tömbök oldalirányban kinyúló, illetve az öntvénybe mélyen benyúló acél elemekkel is "horgonyozva" lesznek, bár erre nem feltétlenül lenne szükség, mert az acélhoz amúgy is jól tapad az epoxy.
 
 
Kérlek, szedjétek ízekre a koncepciót, az előző posztban írtakkal együtt
Ha valamit rosszul gondoltam el, inkább most derüljön ki...
Köszönöm előre is

[vyvk7xm7]

Nagyon tetszik, de ez szubjektív.
 
Szerintem: A fém betétek összessége a betonban, önálló, sokszorosan áttört (sajtszerű) vázszerkezetet alkosson.
Ne különálló darabok legyenek, amiket csak a gyantakötés tart össze.
Ennek a tervezése külön figyelmet érdemel.

[bz65xky0s]

Köszönöm az észrevételt.
Gondoltam erre, de elvetettem, mert nem szeretném hogy pont ezek az összekötő elemek akusztikus hídként vezessék a rezgéseket.
Hiszen épp az a célom, hogy jó legyen a rezgéscsillapítás, ezért használok polimerbetont.
 
Attól egyáltalán nem félek, hogy valami kiszakad, vagy eltörik, vagy elmozdul, ennél azért jobban bízom az anyagban

[837pzgjm7]

Látszik rajta, hogy ez nem az első, hirtelen felindulásból készült elképzelés.  
Szépen letisztult konstrukció.
Viszont: "Vannak még levegőben lógó / hiányzó részek" írod.  
Ebbe gondolom beleérted a golyósorsók, vezetékek mechanikai védelmét is.
Ezek elhelyezésére, illesztésére most elég kevés helyet látok.  
A hasznos munkatered már ki van centizve, de lehet hogy a védelem kialakításához még szükség lesz egy kis méret növelésre.

[bz65xky0s]

Köszönöm,
Jól látod, ez egy kicsit átgondolatlan része a tervnek. Igazából mindig odébb dobtam, hogy majd később foglalkozom vele, aztán a végére tényleg nem sok helyem maradt.
Azért még így is vannak lehetőségek, egy porvédő harmonika vagy egy rugós rolós porvédő (nem tudom mi a szakszerű neve) még odaférne az Y tengelyre.
Az X/Z tengelyek szerintem meglesznek különösebb védelem nélkül is, nem?

[vyvk7xm7]

Golyós orsók és anyák, meg a nem szeretett áttétel:
Ha áttétel nélkül is illesztett hajtást szeretnél, (mozgatott tömeg dinamikai illesztése a motorhoz) akkor a mozgatott tömegek méretezésén kívül csak a golyósorsó menetemelkedésével operálhatsz.
Illesztetlenség esetén csökken a dinamika, így az elméleti szerszámpálya követése csak alacsonyabb sebességen valósul meg.
Hátha ez is számít neked.

[9789sd68]

sódert ne tegyél bele!
 
inkább akkor már zúzott kő

[837pzgjm7]

Természetesen az Y a kritikus.
A rolóst félmegoldásnak sem mondanám, mert ugye legalább három oldali védelemnek lenne tényleges hatása. Hidd el éppen elérkezett az idő rá, hogy ne halogasd tovább a részletek kidolgozását.
Jó kis gépnek ígérkezik, biztos hogy rendszeres használatnak lesz kitéve. Élettartamban, használhatóságban, és az egész gép esztétikai megjelenésében is sokat veszítesz, ha utólagos aplikációkra kényszerülsz.

[bz65xky0s]

Köszönöm,
Ilyen irányú méretezést nem végeztem, csak annyi volt a cél hogy minél lassabb áttétel legyen az orsón, egyrészt a finomabb pozícionálás, másrészt a nagyobb nyomaték miatt.
Találok valahol leírást ami alapján el lehet végezni a szükséges számításokat?
(nem gépész vagyok, csak informatikus

[bz65xky0s]

Mi a baj a sóderrel? A tapadás miatt gondolod?

[bz65xky0s]

Köszönöm, megfontolom amit írtál.
Roló elvetve akkor...
 
Amúgy is kinéz egy módosítás:
lehet hogy fel kellene cserélnem az X és az Y tengelyhez tervezett lineárokat.
Most a masszívabb, 20-as van alul, 15-ös pedig a hídon az X tengelyen, holott lehet hogy a terhelések fordítva indokolnák.
Mit gondoltok?

[vyvk7xm7]

A tervezett megmunkálásod erőigényei elhanyagolhatóak a sínek terhelhetőségéhez képest.