Wie groß muss mein Gantry-Rohr für eine DIY-CNC sein?

Dies ist ein einfacher und sehr schneller Beitrag zur Dimensionierung von Gantry-Rohren.

Unter Fräsbedingungen soll Ihr Gantry-Rohr nicht mehr als 0,1 mm durchbiegen. Wenn Sie mehr ablenken, können Sie mit Problemen wie Rattern, schlechter Oberflächengüte usw. rechnen.

Hinweis: Dies ist eine zu starke Vereinfachung der erforderlichen Berechnungen. Da es Momentkräfte usw. gibt. Dies ist eine einfache Berechnung für DIY-CNC-Projekte wie z DruckenNC um einen Hinweis auf die erforderliche Größe des Gantry-Rohrs zu erhalten.

Wie berechne ich das?

Sie können Fräskräfte tatsächlich mit einem Tool wie berechnen Millilyzer. Aber das ist jetzt zu kompliziert. Für Fräskräfte auf Heimwerker-CNCs können 100 N (10 kg) Belastung angenommen werden. Bei dieser Berechnung gehen wir von der Worst-Case-Situation aus, dh die Last befindet sich in der Mitte des Portals. Dies wird als „Midspan-Last“ bezeichnet.

DIY-CNC
Midspan-Lastdarstellung

Ressource #1 Trägheitsmomentrechner

2022 09 14 17 29 32 Kostenloser Online-Trägheitsmomentrechner SkyCiv
SkyCiv-Trägheitsmoment-Rechner

Mit diesem Rechner berechnen Sie die Trägheitsmomentwerte für Ihr Förderrohr. Dies basiert nur auf seinen Abmessungen, nicht auf seinem Material.

Ich mache diese Berechnungen in Zentimetern (CM), um weitere Einheitenänderungen bei der Strahlablenkungsberechnung zu vermeiden. Im obigen Beispiel verwende ich ein hohles Rechteckrohr mit der Größe 100x100x8 mm

Ressource #2 Strahlablenkungsrechner

Mit dem Strahlablenkungsrechner Sie können überprüfen, wie hoch die Mittelpunktdurchbiegung für ein bestimmtes Rohr / eine bestimmte Kraft ist.

Beam Deflection Calculator1
Strahlablenkungsrechner

Die Eingaben dieses spezifischen Beispiels sind ein 1600 mm langes Portalrohr (nicht unterstützte Länge), 100 N Abwärtskraft, 200 GPa (Stahl) Elastizitätsmodul

und 47 cm ^ 4 Trägheitsmoment, das vom Skyciv-Trägheitsmomentrechner oben stammt.

Hinweis: Wenn Sie die Abmessungen Ihres Portalrohrs ändern, erhalten Sie einen anderen Ix-Wert.

Passen Sie die Spannweite und die Strahlgröße gemäß Ihrer Spezifikation an

Wenn die maximale Durchbiegung <= 0,1 mm beträgt, sind Sie für DIY-CNC-Anwendungen in Ordnung.

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Spikee
Spikee

Hallo, mein Name ist Spike und ich bin der Autor dieses Beitrags.
Ich war in den letzten Jahren in verschiedenen CNC-Communities aktiv.

Auf dieser Website teile ich Tipps&Tricks, Rezensionen und interessante Ressourcen rund um die Themen DIY-CNC und CNC-Router.

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7 Kommentare

  1. Es ist großartig zu sehen, wie jemand Designaufwand in einen selbstgebauten Router investiert, anstatt nur alles zu beobachten! Das Vereinfachen von Systemen zu etwas einfach zu Modellierendem (wie einem Balken) ist der Schlüssel.

    Etwas, das mich überraschte, als ich die Berechnungen für mein eigenes Router-Design durchführte, war, dass die x/y-Auslenkungen der Gantry tendenziell viel signifikanter waren als die Auslenkungen der z-Achse. Dies wird nicht nur durch die horizontalen Schnittkräfte angetrieben, sondern auch durch die dynamische Belastung durch das Herumbeschleunigen der Spindel. Wenn Sie sich die Einzelheiten ansehen möchten, können Sie sich meinen Beitrag hier ansehen: https://burksbuilds.com/2021/12/20/cnc-router-stiffness-analysis/#Results

    Sie haben einen späteren Blog-Beitrag zu millalyzer und erwähnt, dass Sie eine Lizenz gekauft haben. Welche Art von Lasten erwarten Sie für die Schneidfälle, die Sie auf dieser Maschine erwarten? Wie wirken sich diese neuen Informationen auf dieses Strahlmodell aus?

    Danke für all die tollen Inhalte!

    • Hallo Andreas, das sind tolle Erkenntnisse. X/Y-Ablenkungen sind am höchsten, da es sich im Grunde um einen großen mechanischen Hebel handelt. Doppelschlitten (mit möglichst großem Abstand) können hier Abhilfe schaffen.
      Zusätzlich zur überdimensionierten Portal-/Riser-Konstruktion. Ich habe noch nicht die vollständigen Berechnungen für meinen Neubau durchgeführt. Aber es ist etwas, woran ich arbeite.

  2. Ich habe diese Webseite immer per E-Mail gepostet
    an alle meine Mitarbeiter, da ich es gerne als nächstes lesen würde, meine Freunde
    wird auch.

  3. Obwohl Sie viele schriftliche Inhalte haben, sind Sie jemals auf Probleme mit Pⅼagórismus oder Urheberrechtsverletzungen gestoßen?
    Meine Website hat viele völlig einzigartige Inhalte, die ich auch habe
    selbst verfasst oder ausgelagert, aber es scheint, dass eine Menge davon ohne mich im ganzen Web auftaucht
    Erlaubnis. Kennen Sie Lösungen zur Vorbeugung?
    Inhalte vor Diebstahl? Ich würde es wirklich zu schätzen wissen.

    • Bisher hatte ich keine Probleme mit Inhalten, die von anderen übernommen wurden.
      Anstatt viele Ressourcen in die Bekämpfung zu stecken, denke ich, dass es besser ist, diese für die Erstellung neuer Inhalte auszugeben.

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