Name: Проектирование моего второго станка.
Item: Проектирование моего второго станка.
Author: zoloto58

Проектирование моего второго станка.

Почему же я начал проектировать второй станок?

Плюсы и минусы первого станка:

+ легкая конструкция;
+ точность и неплохая скорость при граверных работах на небольшой площади;
+ доступность компонентов и легкая замена;

- низкая прочность на изгиб, не подходит для раскроя и фрезеровки цветных металлов и их сплавов, черных металлов;
- низкая мощность двигателя фрезера (440 Вт);
- высокий уровень шума от коллекторного фрезера;
- невозможность установить мощный шпиндель;
- низкая скорость перемещения из-за маленького шага винтов, долгий перегон при большом рабочем поле;
- неудобство доступа к столу: мешают крышки, закрывающие направляющие и ходовые винты оси Х (хотя из-за них стружка разлетается заметно меньше).

В связи с вышеизложенными минусами и стремлением создать более совершенный, мощный, быстрый и точный станок, было принято решение сконструировать второй станок, который будет избавлен от перечисленных недостатков.

Для подготовки чертежей деталей и сборок было освоено твердотельное моделирование в программе "Компас 3D". В ней же готовился весь пакет необходимых документов.

Для нового станка был выбран портальный тип компоновки. Станина оси Y и боковые стенки будут иметь толщину 40 мм и изготовлены из сплава Д16. Нижняя часть портала из того же сплава толщиной 10 мм с последующим укреплением стальным профилем. Расчетный вес портала со шпинделем около 60 кг, всего станка - около 150 кг. По всем осям будут использоваьтся 15 мм рельсовые направляющие "HIWIN" c фланцевыми каретками.

Каретка

В качестве ходовых винтов будут применены 16 мм ШВП с шагом 5 мм, приводимые во вращение через эластомерные муфты двигателями WT86STH118-6004A, развивающими крутящий момент 8,7 Нм. При шаге ШВП 5 мм, КПД 85% и коэффициенте запаса 1,4 расчетное усилие линейного перемещения гайки ШВП около 7440 Н. Не уверен, что ШВП и их опоры выдержат такую нагрузку, но в документации на ШВП указана нагрузка до 9000 H.

ШВП

Сравнение одного из новых и старых двигателей

Эластомерные муфты

Основание станка состоит из стальных квадратных труб 60х60 мм с толщиной стенки 6мм и швеллеров шириной 120 мм. Рабочее поле Х - 800мм, Y - 750мм, Z - 230мм.

Шпиндель 1500 Вт с воздушным охлаждением и цангой ER 16.

Шпиндель с цангами

По осям будут установлены бесконтактные индуктивные концевые датчики.

Из драйверов для ШД выбор пал на DM860. Они подходят по току. Цена в 6000 руб за 3 штуки тоже устраивает. Денег пока нет. Так что драйверы куплю позже, а пока буду использовать блок управления от первого станка.