Ännu en CNCfräs

[E85]

Kan förresten tipsa om den här kanalen. Här är del 1 av hur han bygger sin router. Väldigt duktig och noggrann.

[flyhard]

Ok! Skall ses!
Har börjar FEMa gantryt, och med vagnen på mitten och en last i bordets rörelseriktning på 1kN blev det direkt 0.3mm flex! Med en toppfläns minskade det med nästa halva. Mer optimering helt klart nödvändigt. Man glömmer lätt: skära i stål skall ske i samma material som det är byggt i. Lättare att se problemet med "skära smör med... smör"

[säter]

Provbelasta på andra ledden också.

Du har inte bottenplåtarna med i analysen.
Jag misstänker att de är den svagaste länken.

[flyhard]

Jag börjar med att arbeta mig ned från kraften, annars blir det ett evigt letande efter mesh-strul.

Sidobelastning blev faktiskt lika mycket flex som den uppstyvade versionen av tvärs gantryt. Nu är jag 0.1 mm i tvärs mot gantryt (som i postad bild) och 0.05mm i sidobelastning av gantryt. Detta blir uppenbart då all belastning genom gantryts är en vridning av övre "lådan", som tyvärr är öppen bakåt, och tar warpingen dåligt. Med detta sagt är det en mycket grovhuggen belastningsmodell i spindeln också - den måste jag göra mer korrekt så jag får med böjmoment. Dessutom är sidolasterna via skruven, så de "öronen" måste stärkas upp rejält om jag inte skall få vridning där. Så, starkare skruvfäste och så stänga öppna lådan på baksidan av gantryt, så får jag nog en ganska lika defomation X-Y i gantryt, i alla fall mitt ute på arbetsytan.

Bottenplattan börjar jag med att dubbla i godstjocklek till 20mm. Just nu känns gantryts infästning där mest krånglig, men vinkelriktigheten jag nämnt i en annan tråd löser sig med gantryts egen konstruktion inser jag. Däremot skall det bli starkt också… Jag har att gå på laserskärningens möjligheter, och sen mekanisk borrning in i materialets tjocklek. Blir väl att skära i små guidande skåror i godset för han som borrar, så behöver han bara hålla koll på var i tjockleken han skall gå in.

Vad gäller bordet tänker jag att det borde vara tillräckligt då jag avser att köra stål enbart i bordets x-y plan -skära plåt. z-ledd blir genomslag på håligheter i plåten. Mer 3D-detaljer är aluminium, plaster och trä. Dragkrafterna i bordsskruven är bättre stagade nu med kryss-lagda stag i botten mot det lager man ser i bild, som tar den kraften.

Skall bli intressant att se hur bordet beter sig, som Du säger. Tyvärr verkar inte modalanalys gå att göra i denna plugin, men det kanske räcker med att uppskatta deformationen, så klarar sig vibrationsdelen iom det(?)

Nu är schabraket nere på 92 kg (vs 99 nyss). De långa rälsarna är för övrigt bara en hållare för bordet i bortre extremläget av skärning, så de borde hålla nog för rimlig bearbetning av arbetsstycket.

[hawkan]

Ja nu ser det ut som du har de bästa möjligheterna att få det bra.

Det är nog vettigt att kolla av förskjutningen i Z-led av spindeln dessutom.
Och ta med bordet, alltså hela vägen från spindel till arbetsstycke.

Hade du kunnat göra en modalanalys hade det varit intressant att få fram egenfrekvenser och möjligen någon lågfrekvent svängningsmod du missar med den statiska analysen. I brist på det så klarar du dej med den statiska analysen. Svängningsfrekvenser ökar i stort med sqrt(styvhet) så det är bara att öka styvheten för att öka egenfrekvenserna.

Man kan alltid fundera på när det är tillräckligt styvt. Fräsa i tunnplåt kräver rimligtvis inte lika mycket som att fräsa med 20 kW i solitt stål.

[säter]

Fräsa i tunnplåt kräver rimligtvis inte lika mycket som att fräsa med 20 kW i solitt stål.

Faktum är, att det är vid finbearbetning som problemen är som störst, så jag håller inte med här.
Däremot är en liten pinnfräs, i ett mjukt material, inte lika krävande.

[säter]

Bottenplattan börjar jag med att dubbla i godstjocklek till 20mm.

Det ser ut som att du lägger dubbla 10mm plåtar i botten?
Ska du svetsa ihop dessa?
Även med 20mm, tycker jag att botten ser klen ut.

[flyhard]

Um, med en mer realistisk "klots" för att simulera rätt avstånd till själva fräsverktyget blev det en helt annan sak. Har siktat på att göra allt så kompakt som möjligt pga lokalbrist, men vagnar och räls tar en jäkla massa plats, så det blir att styva upp gantryt ännu mer för att klara av momentet x-y rörelserna ger. Underredets deformation med 20mm gods ger obefintlig deformation väl i verktyget - problemet verkar vara den öppna strukturen i överdelen av gantryt just nu.

Skall kolla Z-kraften också. Det blir liknande den kraft som kräv tvärs gantryt p.g.a. att det är nästan 45 graders vinkel mellan gantryts räls och verktygets angreppspunkt iom det låga gantryt och mekanismen för "längsmed" och Z rörelser.

Tunn plåt ja… och hur fasiken får man den att ligga fast? Vacuum går väl att trolla fram, men magnetbord är över min förmåga tror jag...

[tecno]

problemet verkar vara den öppna strukturen i överdelen av gantryt

Ja nog är det lite klent och ostagat allt, de klena 'pelarna' i gantryt måste du göra nåt åt. Du har ju gott om plats.

[flyhard]

Jo, men de bidrar faktiskt inte mycket till flex enligt FEMen. Trodd de skulle vara över allt, men det faktum att de är 2, och kunnat stagas på insidan har hjälpt mycket. Jag postar lite bilder senare. Stora flexet nu är som sagt flankera u de horisontella delarna av gantryt - långt o slankt...

[flyhard]

Ja, förutom de där " öronen, som långa gantryskruven sitter fast i på ena sidan. Där måste det nog till en rejäl förstärkning, men dit har jag inte kommit än.

[säter]

Underredets deformation med 20mm gods ger obefintlig deformation väl i verktyget

Det låter konstigt.
Ta med en bild på den simuleringen också.

[hawkan]

Tunn plåt ja… och hur fasiken får man den att ligga fast? Vacuum går väl att trolla fram, men magnetbord är över min förmåga tror jag...

Som vi gör med mönsterkort kanske: dubbelhäftande tejp?
Ger det nog en 50/50-chans att funka.

[flyhard]

Samma laster som tidigare, men med korrekt position av kraften. Ingen hänsyn till ingrepp av kulskruvar. Deformation i mm. Nu som värst 0,1mm vid verktyget. En fördel med nuvarande geometri av flex är att kulskruven längsmed gantryt är nära vridningscentrum (djupblåa fältet i spindel-dummyn)

Det är relativt mycket gods i bottenplattan nu. Kraften är ansatt i nedre fria hörnet på dummy-spindeln. Bottenplattan sitter fast i 4 st punkter i botten, simulerar fastskruvningen, men tilltås då flexa i alla ledder utanför det.

Dubbehläftande kanske är ett bra kompliment för att hålla ned hörn, flanker och annat! Bra förslag. Antar att ni använder en tunn ståltråd för att skära loss sen?

Skall bli intressant att se hur gantry-gavlarna warpar vid sidokraft sen.

To be continued...

[hawkan]

Seriöst kul att se

Med mönsterkort så har jag underlaget av mdf-board som jag tejpar mot. Det går att lyfta ett hörne av mönsterkortet och sedan lossar tejpen mot mdf-en lagom lätt. Kanske går det att översätta till att fästa plåtar, kanske inte. I sidled sitter det otroligt stabilt, det är väl om fräsen vill lyfta upp plåten och få den att släppa som det kan gå fel. Du får testa. Om du har stål som underlag har du nog att göra för att få loss tejpen, den sitter ordentligt fast.

Edit: Slog mej nu att här gör du fräsen ur-styv och sedan kommer det en vek tejp in i bilden...