Qual o tamanho que meu tubo pórtico precisa ser para um CNC DIY

Este é um post simples e muito rápido sobre o dimensionamento do tubo do pórtico.

Durante as condições de fresagem, você não deseja que o tubo do pórtico deflete mais de 0,1 mm. Se você desviar mais, pode esperar problemas como vibração, acabamento superficial ruim, etc.

Nota: esta é uma simplificação dos cálculos necessários. Como existem forças de momento, etc. Este é um cálculo simples para projetos de CNC DIY, como o Imprimir NC para obter uma indicação do tamanho do tubo do pórtico necessário.

Como calculo isso?

você pode realmente calcular as forças de fresamento com uma ferramenta como Millalyzer. Mas por enquanto isso é muito complicado. Para forças de fresagem em cncs DIY, é seguro assumir uma carga de 100N (10kg). Durante este cálculo, assumiremos a situação de pior caso, portanto, a carga estará no meio do pórtico. Isso é chamado de “carga no meio do período”.

CNC faça você mesmo
Representação de carga no meio do vão

Recurso #1 Calculadora de momento de inércia

2022 09 14 17 29 32 Calculadora Online Gratuita de Momento de Inércia SkyCiv
Calculadora de Momento de Inércia SkyCiv

Com esta calculadora você calcula os valores do momento de inércia para o seu tubo de concessão. Isso é baseado apenas em suas dimensões, não em seu material.

Eu faço esses cálculos em centímetros (CM) para evitar mais mudanças de unidade ao fazer o cálculo da deflexão do feixe. No exemplo acima eu uso um tubo retangular oco com o tamanho de 100x100x8 mm

Resource #2 Calculadora de deflexão de feixe

Com o calculadora de deflexão do feixe você pode verificar qual é a deflexão do ponto médio para um determinado tubo / força.

Calculadora de Deflexão do Feixe 1
Calculadora de deflexão do feixe

As entradas deste exemplo específico são um tubo de pórtico de 1600 mm de comprimento (comprimento não suportado), força descendente de 100N, 200GPa (aço) módulos de elasticidade

e 47 cm^4 de momento de inércia vindo da calculadora de momento de inércia Skyciv acima.

Nota: Ao alterar a dimensão do tubo do pórtico, você obterá um valor Ix diferente.

Ajuste o comprimento do vão, tamanho do feixe de acordo com sua especificação

Quando a deflexão máxima <= 0,1 mm, você estará bem para aplicações CNC DIY.

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Spikee
Spikee

Oi, meu nome é spikee e eu sou o autor deste post.
Eu tenho sido ativo em várias comunidades cnc nos últimos anos.

Neste site, compartilho dicas e truques, análises e recursos interessantes relacionados a tópicos diy cnc e roteador cnc.

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7 comentários

  1. É ótimo ver alguém colocando algum esforço de design em um roteador caseiro em vez de apenas observar tudo! Simplificar sistemas em algo fácil de modelar (como uma viga) é fundamental.

    Algo que me surpreendeu quando fiz as contas no projeto do meu próprio roteador foi que as deflexões x/y do pórtico tendiam a ser muito mais significativas do que as deflexões do eixo z. Isso é impulsionado não apenas pelas forças de corte horizontais, mas também pela carga dinâmica da aceleração do fuso. Se você quiser conferir os detalhes, pode dar uma olhada no meu post aqui: https://burksbuilds.com/2021/12/20/cnc-router-stiffness-analysis/#Results

    Você tem uma postagem de blog posterior no millalyzer e mencionou que comprou uma licença. Para os casos de corte que você espera encontrar nesta máquina, que tipo de carga você espera? Como essas novas informações impactam esse modelo de viga?

    Obrigado por todo o ótimo conteúdo!

    • Oi André, essas são ótimas ideias. As deflexões X/Y são as mais altas porque é basicamente uma grande alavanca mecânica. Carros duplos (com a maior distância possível entre eles) podem ajudar a limitar isso.
      Além de superdimensionar a construção do pórtico/riser. Ainda não fiz os cálculos completos para minha nova construção. Mas é algo em que estou trabalhando.

  2. Eu sempre enviei um e-mail para esta página da web
    a todos os meus associados, desde que gostem de ler a seguir meus amigos
    vai também.

  3. Apesar de ter tanto conteúdo escrito, você já se deparou com algum problema de pⅼagߋrismo ou violação de direitos autorais?
    Meu site tem muito conteúdo totalmente exclusivo que eu
    autoria própria ou terceirizada, mas parece que muito disso está aparecendo em toda a web sem a minha
    permissão. Você conhece alguma solução para ajudar a prevenir
    conteúdo seja roubado? Eu realmente aprecio isso.

    • Até agora, não tive nenhum problema relacionado ao conteúdo sendo usado por outras pessoas.
      Em vez de colocar muitos recursos para combatê-lo, acho melhor gastá-los na criação de novos conteúdos.

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