Zdravím,
tak nějak si lámu hlavu nad jednou věcí: a to je základní poznatek v dimenzování celého stroje - frézky, a to jak velká síla(y) se mi budou přenášet do vlastní konstrukce stroje (stojan, sane, vretenik, atd..). Vycházím jednak hlavně z materiálu, který budu obrábět (hliník < 13% Si) a jakým způsobem ho budu obrábět.. To je vše důkladně spočítané pomocí pár vzorců, z kterých mi vyjde potřebný výkon a moment vřetena. Při tomto výpočtu se používá měrná řezná síla (odpor), viz. zde [SANDVIK], která se upraví pro požadovanou tloušťku třísky.. mně vychází pro zmíněný hliník něco kolem 1300 N.
Mno a otázka je, jestli se mi tato síla přenese i na další části frézky..? tedy jestli si rozumíme.. díky
Měrná řezná síla
jestliže na břitu nástroje nějaká síla vznikne, něco ji musí samozřejmě zachytit
neznám zadání, ale 1300 N (130 kg) je dost velká síla, 1300 N určitě nevyvolá fréza o pr. jednotek milimetrů v hliníku (pokud se při najíždění do materiálu bude točit
)
mnoho konstrukcí popisovaných na tomto foru by se při zatížení 1300 N zkroutilo v řádu jednotek mm a v některých směrech možná i víc
spíš bych to viděl na nějakou logickou chybu a výsledek tak o dva řády jinde
neznám zadání, ale 1300 N (130 kg) je dost velká síla, 1300 N určitě nevyvolá fréza o pr. jednotek milimetrů v hliníku (pokud se při najíždění do materiálu bude točit
)mnoho konstrukcí popisovaných na tomto foru by se při zatížení 1300 N zkroutilo v řádu jednotek mm a v některých směrech možná i víc
spíš bych to viděl na nějakou logickou chybu a výsledek tak o dva řády jinde
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
výpočet by měl být správně, a tedy řezná síla 1300N opravdu vznikne, ale taky moje podmínky obrábění:
- fréza stopková 16mm, tří zubá
- úběr do plného, hloubka 3mm
- otáčky 18000/min, posuv na zub 0.080mm, řezná rychlost 900m/min
- posuv stolu 5m/min
toto celé dává objem materiálu cca 200 cm3/min, myslím že za takových podmínek by taková řezná síla vznikat na břitech mohla, jde mi totiž hlavně o dimenzování vedení osy Z, chtěl jsem lineáry kuličkové, ale při maximálním vyložení vřetena (200mm) bych je tím ohybovým momentem (od řezné síly) hned odrovnal. takže mi nezbude než použít vozíky a kolejnice.
EDIT: Po hození hodnot do výpočtového programu na webu fa ISCAR jsme se dostal na hodnotu řezné síly cca 1600 N/mm2, ovšem prográmek mi vyhodil další údaj, a to "spindle bending force" v hodnotě 400N, což by mohla být právě ta hledená síla.. ale jak k tomu přišli, z kterého vztahu netuším
- fréza stopková 16mm, tří zubá
- úběr do plného, hloubka 3mm
- otáčky 18000/min, posuv na zub 0.080mm, řezná rychlost 900m/min
- posuv stolu 5m/min
toto celé dává objem materiálu cca 200 cm3/min, myslím že za takových podmínek by taková řezná síla vznikat na břitech mohla, jde mi totiž hlavně o dimenzování vedení osy Z, chtěl jsem lineáry kuličkové, ale při maximálním vyložení vřetena (200mm) bych je tím ohybovým momentem (od řezné síly) hned odrovnal. takže mi nezbude než použít vozíky a kolejnice.
EDIT: Po hození hodnot do výpočtového programu na webu fa ISCAR jsme se dostal na hodnotu řezné síly cca 1600 N/mm2, ovšem prográmek mi vyhodil další údaj, a to "spindle bending force" v hodnotě 400N, což by mohla být právě ta hledená síla.. ale jak k tomu přišli, z kterého vztahu netuším
Naposledy upravil(a) PanBongo dne 11. 5. 2012, 9:35, celkem upraveno 1 x.
zmenšit přenesenou sílu na vozíky/kolejnice+celou konstrukce se dá kompenzovat vhodnou roztečí a rozvorem jednotlivých vozíčku na ose,
zjednodušeně :přenos síly přes páku
v katalogu teatechnik jsou nákresy a vzorečky pro výpočet,
pro osu Z bych klidně zvolil kolejnice,díly nejsou tak velké aby se nedaly vyrobit v dané toleranci najednou ,zaškrabání a ustavení jde též snadno ,výškově a pevnostně jsou na tom lépe ,můžeš mít menší rozteč a rozvor oproti kuličkovému vedení,
jenom je neukládej do drážek,je s tím práce při ustavení,
nejlepší je celou plotnu srovnat , nechat na jednom kraji hranu a k ní přitáhnou kolejnici,viz katalog výrobců
nejlépe se člověk učí z vlastních omylů
zjednodušeně :přenos síly přes páku
v katalogu teatechnik jsou nákresy a vzorečky pro výpočet,
pro osu Z bych klidně zvolil kolejnice,díly nejsou tak velké aby se nedaly vyrobit v dané toleranci najednou ,zaškrabání a ustavení jde též snadno ,výškově a pevnostně jsou na tom lépe ,můžeš mít menší rozteč a rozvor oproti kuličkovému vedení,
jenom je neukládej do drážek,je s tím práce při ustavení,
nejlepší je celou plotnu srovnat , nechat na jednom kraji hranu a k ní přitáhnou kolejnici,viz katalog výrobců
nejlépe se člověk učí z vlastních omylů
jop toto je mi vcelku jasné, vozíky dimenzuji podle výpočtových vztahů co udává výrobce (u mě HIWIN a SKF), ale jedna podstatná věc, jak píšeš "zmenšit přenesenou sílu na vozíky", tak právě hodnotu této síly se snažím zjistit
-
prochaska
- Sponzor fora
- Příspěvky: 8178
- Registrován: 16. 7. 2006, 12:33
- Bydliště: Praha Bohnice + Roudnice nad Labem
- Kontaktovat uživatele:
Kdesi na fóru by se měl povalovat můj vzorový výpočet radiálního zatížení vřetene, bylo to podle učebnice tak to snad bude správně 
edit: nebude to správně, pro HSM to funguje jinak (reálná síla u HSM bude menší než co vyjde).
edit: nebude to správně, pro HSM to funguje jinak (reálná síla u HSM bude menší než co vyjde).
Aleš Procháska
dobře, tak tedy potom budu uplatňovat "normální podmínky"robokop píše:moc o tom nevim ale mam dojem ze blizit se HSM neda
budto jedes v normalnich podminek a nebo jedes HSM kde se uplatnuje uplne jina fyzika ale nic mezi tim
zkusím to pohledat, díky!prochazka píše:Kdesi na fóru by se měl povalovat můj vzorový výpočet radiálního zatížení vřetene, bylo to podle učebnice tak to snad bude správně
edit: nebude to správně, pro HSM to funguje jinak (reálná síla u HSM bude menší než co vyjde)
Re: Měrná řezná síla
výpočet by měl být správně, a tedy řezná síla 1300N opravdu vznikne, ale taky moje podmínky obrábění:
- fréza stopková 16mm, tří zubá
- úběr do plného, hloubka 3mm
- otáčky 18000/min, posuv na zub 0.080mm, řezná rychlost 900m/min
- posuv stolu 5m/min
toto celé dává objem materiálu cca 200 cm3/min
Zkuším to přepočítat:
Síla
1. 3 zuby tj naráz v záběru maximálně 2
2. hloubka (šířka záběru) 3mm
3. tloušťka jedné třísky (= posuv na zub zmenšený o uhel v jaké ten zub je tj. 60° x0,5) 0,08x0,5mm
4. čím menší posuv na zub tím "větší" měrná řezná síla (vliv rádiusu ostří) u "kulové" frézy je to ještě 2-3x větší ale budeme počítat válcovou čelní.
Pro hliním Kc= 350-700Mpa u tenké třísky až 3x tolik (záleží taky hodně na geometrii nástroje). Vzhledem k tomu, že asi nejde o tvrzenej hliník a budu počítat 1000 max 1500Mpa u hodně tenké třísky (spíš těch 1000).
Máme tu tedy v nejhorším případě dvě síly (na každém zubu jednu) kdy Fc1=Kc*s=1000*3*0,04=120N. Výsledná max síla co bude deformovat konstrukci bude vektorovým součtem
což u dvou vektorů pod úhlem 120° dává max výslednou složku v jedné ose zase 120N.
Max. kroutící moment pak bude 2x120x0.008=1,92NM
potřebný výkon motoru vřetene (nikoli příkon) Fc*vc/60 [W]
vc=pi x d x n/1000 = 3.14159x16x18000/1000=904m.min-1
Pef=240x904/60=3,6kW (vážně tam máš 4kW vřeteno)??
Kdyby platilo těch 1300N tak by si musel mít bajvoko 20kW vřeteno...
Co se týká toho úběru materiálu tak 5000mm.min-1x16x3=240000mm3 čili těch 240ccm
pro jistotu posuvová rychlost:
vf=fz x z x n = 0.08 x 3 x 18000 = 4320mm*min-1 (takže taky docela +-)
Pokud je ten posuv na zub nepřesně a přesnější je hodnota minutového posuvu tak vyjde ta síla asi o 15% větší jinak by to snad mělo být tak jak píšu (je už pozdě večer tak snad neudělám nějakou krpu) :0).
výpočet by měl být správně, a tedy řezná síla 1300N opravdu vznikne, ale taky moje podmínky obrábění:
- fréza stopková 16mm, tří zubá
- úběr do plného, hloubka 3mm
- otáčky 18000/min, posuv na zub 0.080mm, řezná rychlost 900m/min
- posuv stolu 5m/min
toto celé dává objem materiálu cca 200 cm3/min
Zkuším to přepočítat:
Síla
1. 3 zuby tj naráz v záběru maximálně 2
2. hloubka (šířka záběru) 3mm
3. tloušťka jedné třísky (= posuv na zub zmenšený o uhel v jaké ten zub je tj. 60° x0,5) 0,08x0,5mm
4. čím menší posuv na zub tím "větší" měrná řezná síla (vliv rádiusu ostří) u "kulové" frézy je to ještě 2-3x větší ale budeme počítat válcovou čelní.
Pro hliním Kc= 350-700Mpa u tenké třísky až 3x tolik (záleží taky hodně na geometrii nástroje). Vzhledem k tomu, že asi nejde o tvrzenej hliník a budu počítat 1000 max 1500Mpa u hodně tenké třísky (spíš těch 1000).
Máme tu tedy v nejhorším případě dvě síly (na každém zubu jednu) kdy Fc1=Kc*s=1000*3*0,04=120N. Výsledná max síla co bude deformovat konstrukci bude vektorovým součtem
což u dvou vektorů pod úhlem 120° dává max výslednou složku v jedné ose zase 120N.
Max. kroutící moment pak bude 2x120x0.008=1,92NM
potřebný výkon motoru vřetene (nikoli příkon) Fc*vc/60 [W]
vc=pi x d x n/1000 = 3.14159x16x18000/1000=904m.min-1
Pef=240x904/60=3,6kW (vážně tam máš 4kW vřeteno)??
Kdyby platilo těch 1300N tak by si musel mít bajvoko 20kW vřeteno...
Co se týká toho úběru materiálu tak 5000mm.min-1x16x3=240000mm3 čili těch 240ccm
pro jistotu posuvová rychlost:
vf=fz x z x n = 0.08 x 3 x 18000 = 4320mm*min-1 (takže taky docela +-)
Pokud je ten posuv na zub nepřesně a přesnější je hodnota minutového posuvu tak vyjde ta síla asi o 15% větší jinak by to snad mělo být tak jak píšu (je už pozdě večer tak snad neudělám nějakou krpu) :0).