На сл. неделе иду в лазерную резку, пока соберу мелкую версию этого станка целиком из стали.
рабочее поле 380х380, масса 30 кг примерно, шпиндель поставлю кресс, и набор китайских движочков.
Кстате листовые детальки порезать в 3600 встаёт всего с материалом, жить можно. И то это с запасом, опытный образец же,
схему я выбрал следующую - все детали из стали 3мм, где нужно прочнее просто складываются два листа через шайбы и всё, так что некоторых деталей заказал с избытком на случай если потребуется увеличить жёсткость конструкции.

Обновлениеце.

Да, я пересмотрел концепцию, поигрался с энсисом, поанализировал разные конструкции..
В общем, представляю вашему вниманию, в данном направлении двигаюсь, увеличена масса на кило, но при тех же нагрузках ожидаемые деформации снизились в несколько раз.

На самом деле я пытался расчитать это в анализе, но почему-то к примеру частичные закрепления недоступны, и не возможно рассчитать систему тел. Так что самый лучший путь - составить систему уравнений для этой системы тел и порешать её..

именно поэтому не хочется варить конструкцию из стальных пластин и двутавров - инерционность колоссальная же.. Я в общем приостанавливаю работу над станком, и улучшаю свои знания в области сопромата, просчитываю всё, и решаю что менять и в какую сторону работать, денег всё равно пока мало, время есть.

Я не очень понял про погрешность(почему она меняется на больших листах). Во-первых движки будут с энкодером - т.е. комп всегда знает точно положение. Чтобы исключить погрешность винтов, и погрешность "движков на оборот"(не пойму о чём речь - в движке фиксированное количество положений, и на каждый оборот - ровно 360 градусов - приходится одинаковое число шагов) - можно откалибровать станок, выяснить коэффициент с которым к примеру один метр чертежа относится к метру в готовой продукции, и учитывать этот коэффициент софтово, тогда размер будет совпадать при любых размерах изделия, будь то метр или 3 сантиметра...
Или вы имели в виду что за счёт малого шага усилие на фрезе меньше и станок меньше "гуляет"?
Я просчитал вот такую схемку, упругий люфт при опущенном шпинделе меньше в 5-15 раз. Точнее оценить не могу, к сожалению пока моих знаний сопромата не хватает на такую задачу... Как говорил выше - ввёл распорки между направляющими чтобы исключить их люфт в их плоскости, и добавил две 10мм шпильки для ужесточения конструкции на скручивание. Кроме того изменил систему компенсации люфта ходовых гаек, теперь возможно исключить люфт вообще при должном качестве изготовления ходовых винтов.

Насчёт кручения. Скручивания направляющих Y при усилии направленном по вектору гравитации происходить не будет, т.к. каретка весит порядка 5ти кг, и врезка будет происходить практически без усилия со стороны ходового винта за счёт массы каретки, так что этим мы пренебрегаем.
Далее рассмотрим ситуацию когда происходит резка в направлении X - соосно с самыми нижними направляющими расположенными под заготовкой, при максимально опущенном шпинделе. Здесь мы имеем рычаг с плечами 207мм со стороны фрезы, и 90 со стороны верхней направляющей с точкой вращения вокруг нижней направляющей, воздействие на которую по модулю равно сумме сил действующих на шпиндель со стороны материала и со стороны верхней направляющей.
Числа будут такие: если принять усилие резания равным 5 кг, то воздействие на верхнюю направляющую равно 11,5 кг, на нижнюю аж 16,5.
При не усиленной цементом конструкции прогиб верхней направляющей 0,6, нижней 1,1мм, таким образом точность станка при позиционировании до 0.05мм будет в пределах +-1,6мм, и это без учёта влияния направляющих Х...
Цифры ужасающие О.О К сожалению, я не могу оценить насколько усиление цементом повысит жёсткость конструкции, но я придумал ещё одно решение чтобы усилить жёсткость.
У меня вопрос насчёт ходовой гайки - как оценить её ресурс. Я подсчитал давление на резьбу для конструкции на той стадии как она есть сейчас, получилось порядка 2,5 г/мм2, может быть вы можете оценить этот показатель?

Да, у меня есть идея как доработать данную концепцию.. Без доработок при усилии 15 кг приложенном к центру направляющей,она должна прогибаться на 0.5-1мм.
Для повышения жёсткости 1)заливаем цемент с эпоксидкой внутрь направляющих 2)организуем 3 опоры между направляющими, которые работают на сжатие и не дают гулять балкам в их плоскости.. Единственный вопрос остаётся - не будет ли возникать упругий люфт за счёт кручения..

Мы собираемся купить лазерную резку для работам по стали, так что работа этого станка - дерево, мдф и алюминий. Ну так это только начало, я только знакомлюсь с технологиями, потом возьмусь за другую концепцию.

На сегодняшний день осталось добавить в модель систему охлаждения, и потом работать над созданием чертежей по модели, ну и отчертить приспособления для точной сборки станка.
В станке реализованы три оси, выборка люфта ходовых винтов если он превышает 0.1 мм, установка преднатяга направляющих по каждой оси, тонкая настройка положения ходовых винтов, также предусмотрен небольшой люфт ходовых гаек в плоскости нормальной ходовым винтам с целью более тонкой настройки, он исключается при затягивании болтов настройки ходовых гаек.
Я разрабатывал станок таким образом, чтобы детали были типовыми, т.е. к примеру используется 3 ходовых винта, но два из них одинаковые, ходовые гайки - 6 штук двух типов, итд.

Продвижение есть, я немного тут приболел, потому неделю не занимался станком. Поправил некоторые косячки, кое-что перечертил заново, через пару дней выложу более-менее готовые рендеры, и может быть сам проект(если будет готов в определённой степени).

Отлично! не хватает только удаления пыли в автоматическом режиме)
у меня вот на какой стадии.

Исключение люфтов направляющих по каждой оси тоже продумано. По X и Y люфт убирается затяжкой 8мм шпилек соединяющих каретки, по Z одна из направляющих имеет возможность регулировки винтом который пока не отчерчен, но задуман, листовые элементы в месте крепления одной из направляющих имеют продолговатые отверстия чтобы винтом можно было поджать направляющую в сторону другой направляющей и зафиксировать только после этого.

Я вообще не понял вопрос)) Может вы имеете в виду не будет ли движок оси Z пропускать шаги? Я подберу движки соответствующей мощности, так что не будет. На рисунке видны жёлтые бронзовые ходовые гайки, их две. Выборка люфта обеспечивается поворотом гайки, имеется 16 возможных позиций гайки, что соответствует 22,5 градуса на один шаг, т.е. минимальный люфт который не получится выбрать это люфт до 0.17 мм(лечится установкой прокладок между гайками при настройке). Данная конструкция привлекла простотой изготовления. Ходовой винт пока не обозначил, но его расположение однозначно определяется по ходовым гайкам)

В каком смысле проскальзывать?

Оформляю потихоньку ось z, принцип уже понятен

Рельсовые дороговато(
Ось Z да, так и будет как вы написали, по бокам от шпинделя таких же два квадрата, при её длине порядка 32 см и аналогичной конструкции жёсткость оси z будет выше чем у х и у.

Жидкостное охлаждение избавляет от необходимости обслуживать шпиндель который всасывает в себя опилки и пыль, и которые забиваются не только в ротор и статор, но и в подшипники, конечно они со всякими крышечками итд, но тем не менее считается что жидкостные ходят дольше. Проект нигде не обсуждается, потому что я нуб и это первый мой подобный проект:)
Насчёт электроники точно могу сказать что движки будут шаговые а не серво, софт какой удастся найти бесплатный но наименее глючный)

У вас же есть уже опыт таких работ.. Как считаете, данной конструкции достаточно жёсткости для фрезеровки 10 мм диаметром фрезой твёрдых пород древесины? С учётом того что направляющим я придам жёсткость заполнив их цементом замешанным на эпоксидке. Так-то хотелось бы ещё иметь возможность фрезеровать алююминий, делать всякие детольки для мотоциклов...

Ознакомился с возможностями промышленности, подобрал шпиндель. В моём случае это будет GMT 1.5 КВТ, есть возможность регулировать обороты электроникой, стоить будет 15 тысяч примерно, водяное охлаждение, до 24000 об/мин. На рисунке его натуральный размер, он в верхнем положении, конструкцию каретки уже продумал, надо чертить ходовые винты и гайки. Похоже на то что приступлю в понедельник к этому.

[QUOTE]
Очень интересно!
Можешь ли держать нас в курсе проектирования?
Планируешь ли выложить сборку в общий доступ и возможно ли это вообще?
Где берешь чертежи элементов?
Где планируешь ими закупиться?
Каковы размеры стола?
Какая планируется технология? (резка по дереву, гравировка металла, экструзия пластика...)
[/QUOTE]
Это долгосрочный проект, я занимаюсь им в свободное от основных занятий время, так что проектирование займёт несколько месяцев.
Модель выложу в общий доступ вне зависимости от того соберу ли её сам.
Элементы использую по госту, так что найти их в продаже сложно но можно.
Конструкцию продумываю так, чтобы элементы были мне доступны.
У меня есть знакомый токарь который выточит ходовые винты и ещё некоторые детали.
Так же используется сварка алюминия аргоном, буду заказывать тоже мастеру, и обычная сварка железа(инвертором или автоматом).
Листовые элементы конструкции планирую изготовить из алюминия 8мм посредством лазерной резки.
Направляющие можно было бы заказать в интернете, но это направляющие скольжения, я же хочу собрать конструкцию с подшипниками.
Меня терзают сомнения не будет ли квадратная труба слишком гибкой для данной конструкции, это может вызывать упругий люфт когда каталки будут находиться близко от центра направляющих. Решил что по месту определюсь, если надо будет увеличить жёсткость - залью внутрь бетон замешанный на эпоксидке, такие направляющие гулять не будут - 100%))
Так-то я читаю много информации по чпу станкам, и стараюсь почерпнуть из них самые эффективные решения.
Ходовые винты планирую заказывать диаметра 10мм, шаг резьбы 3мм, гайки с системой компенсации люфта уже продумал.
Технология - гравировка. Я сделаю проект под какой-либо заводской шпиндель, но на первых порах поставлю гравер обычный вместо него. Рассчитываю что смогу делать также фрезеровку металла и дерева - решается установкой шпинделей с нужным числом оборотов(либо их регулировкой, пока не узнавал какие есть возможности в этом направлении).
Размеры стола метр на метр(рабочая площадь 88х88), ход по оси z- 20см.