¿Qué tamaño debe tener mi tubo de pórtico para un CNC de bricolaje?

Esta es una publicación simple y muy rápida sobre el tamaño del tubo de pórtico.

Durante las condiciones de fresado, no desea que su tubo de pórtico se desvíe más de 0,1 mm. Si desvía más, puede esperar problemas como vibraciones, mal acabado de la superficie, etc.

Nota: esto es una simplificación excesiva de los cálculos necesarios. Como hay fuerzas de momento, etc. Este es un cálculo simple para proyectos CNC de bricolaje como el ImprimirNC para obtener una indicación del tamaño de tubo de pórtico requerido.

¿Cómo calculo eso?

en realidad puede calcular las fuerzas de fresado con una herramienta como Millalizador. Pero por ahora eso es demasiado complicado. Para fuerzas de fresado en cnc de bricolaje, es seguro asumir una carga de 100 N (10 kg). Durante este cálculo, supondremos la peor situación posible, por lo que la carga se encuentra en el medio del pórtico. Esto se llama "carga de rango medio".

CNC de bricolaje
Representación de carga midspan

Recurso #1 Calculadora de momento de inercia

2022 09 14 17 29 32 Calculadora de momento de inercia en línea gratuita SkyCiv
Calculadora de momento de inercia de SkyCiv

Con esta calculadora, calcula los valores del momento de inercia para su tubo de concesión. Esto solo se basa en sus dimensiones, no en su material.

Hago estos cálculos en centímetros (CM) para evitar más cambios de unidades al hacer el cálculo de la desviación del haz. En el ejemplo anterior utilizo un tubo rectangular hueco con un tamaño de 100x100x8 mm

Recurso #2 Calculadora de deflexión de vigas

Con el calculadora de desviación del haz puede verificar cuál es la desviación del punto medio para un tubo / fuerza dado.

Calculadora de deflexión de haz1
Calculadora de deflexión de haz

Las entradas de este ejemplo específico son un tubo de pórtico de 1600 mm de largo (longitud sin soporte), fuerza descendente de 100 N, 200 GPa (acero) módulo de elasticidad

y 47 cm ^ 4 de momento de inercia provenientes de la calculadora de momento de inercia Skyciv anterior.

Nota: Cuando cambie la dimensión de su tubo de pórtico, obtendrá un valor Ix diferente.

Ajuste la longitud del tramo, el tamaño del haz de acuerdo con sus especificaciones

Cuando la desviación máxima <= 0,1 mm, estará bien para aplicaciones CNC de bricolaje.

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Spikee
Spikee

Hola, mi nombre es Spikee y soy el autor de esta publicación.
He estado activo en varias comunidades cnc en los últimos años.

En este sitio web, comparto consejos y trucos, reseñas y recursos interesantes relacionados con temas de bricolaje cnc y enrutador cnc.

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7 comentarios

  1. ¡Es genial ver a alguien esforzándose en el diseño de un enrutador casero en lugar de simplemente observar todo! La clave es simplificar los sistemas en algo fácil de modelar (como una viga).

    Algo que me sorprendió cuando hice los cálculos en el diseño de mi propio enrutador fue que las desviaciones x/y del pórtico tendían a ser mucho más significativas que las desviaciones del eje z. Esto es impulsado no solo por las fuerzas de corte horizontales sino también por la carga dinámica de acelerar el husillo. Si quieres ver los detalles, puedes echar un vistazo a mi publicación aquí: https://burksbuilds.com/2021/12/20/cnc-router-stiffness-analysis/#Results

    Tiene una publicación de blog posterior sobre millalyzer y mencionó que compró una licencia. Para los casos de corte que espera encontrar en esta máquina, ¿qué tipo de cargas espera? ¿Cómo afecta esa nueva información a este modelo de haz?

    ¡Gracias por todo el gran contenido!

    • Hola Andrew, esas son ideas geniales. Las desviaciones X/Y son las más altas porque es básicamente una gran palanca mecánica. Los vagones dobles (con la mayor distancia posible entre ellos) pueden ayudar a limitar esto.
      Además de la construcción de pórtico/elevador de gran tamaño. Todavía no he hecho los cálculos completos para mi nueva construcción. Pero es algo en lo que estoy trabajando.

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