Chọn vật liệu làm khung máy cnc router và hệ số nở nhiệt của vật liệu

[vusvus]

các bác cho em hỏi trong điều kiện diy thiếu thốn dụng cụ thì mình nên chọn vật liệu là nhôm profile hay thép hộp cho khung máy 800x600, e chỉ đầu tư được cái khoan tay thôi ạ

em cũng thắc mắc về một vấn đề mà chưa thấy bác nào bàn tới đó là hệ số nở nhiệt nếu ghép ray trượt bằng thép vào vật liệu khung là nhôm do hệ số nở nhiệt theo chiều dài của nhôm (23.1) và thép(10.8) nên e nghĩ khung sẽ bị cong về hướng ray trượt khi nhiệt độ tăng ạ, các bác tư vấn giúp e với

[CKD]

Vậy bạn cứ tính đơn giản là trong điều kiện môi trường thay đổi khoảng ±10° thì 1m chiều dài sẽ thay đổi như thế nào?
Nếu cho là nó sẽ liên kết cứng đủ để cong thì nó sẽ cong bao nhiêu? Độ võng gây sai số là bao nhiêu?

Theo mình trong điều kiện DIY thì mấy khái niệm giản nở nhiệt nó nhỏ đến mức không thèm quan tâm. Và rất nhỏ so với độ chính xác mà ta có thể làm ra được.

[hung1706]

Ái chà chà. Vấn đề bạn đưa ra hơi căng thẳng à :D
Thực tế hệ số co giãn do nhiệt hay hệ số độ cứng K (liên quan đến rung) hay bất kì hệ số kỹ thuật nào cũng có ảnh hưởng tương đối đến độ chính xác. Thế nên mấy nhà sản xuất lớn đều có tính toán hệ khung sao cho tối ưu nhất về độ cứng vững cũng như sai số (sai số hàng micro là chuyện đương nhiên)
Tuy nhiên với độ sai số của dân DIY thì tính lên hàng cm luôn nên mấy cái cao siêu này chắc bỏ qua luôn cho nhẹ :rolleyes:
Nếu bạn có hứng thú thì cứ làm 1 bài toán tính mô phỏng xem sao, nếu đặt điều kiện đúng, phân tích lực đúng thì kết quả cho ra chuyển vị của khung cũng tương đối chính xác đấy ạ :D

[vusvus]

em tìm được 1 trang tính cái này ạ
http://www.calctown.com/calculators/radius-of-curvature-of-bimetallic-strip
với các thông số là
a1= 23.4
a2=12
delta T=10
s=2cm
kết quả tính ra là 0.18018018 mm (radius of curvature) thú thật e cũng ko hiểu tại sao nó lại như thế, e nghĩ nếu là radius thì nó phải thật lớn chứ ạ.
nhưng nếu nó cong 0.18mm thì cũng đáng để lưu tâm rồi
lưu ý: kết quả tính chỉ mang tính tham khảo do tham số đầu vào như trên không thể áp dụng cho điều kiện là khung máy CNC

[Tuấn]

Em nhớ loáng thoáng khi cái ông inox dài 10m, nhiệt độ tăng từ 40 lên 120 độ C thì nó dài ra 25ly thì phải ạ. Ống sắt chắc ít hơn.
Nếu bác nào quan tâm đến cái này thì khi chế máy chừa đường cho vât liệu nó dãn nở là xong.

Cá nhân em thì chả quan tâm đến cái dãn nở nhiệt này vì nó quá ít. Cái đáng quan tâm hơn là làm máy cho nó chuẩn chuẩn tẹo, rồi thì sau đó nó sai dần đi là vừa. Ví dụ anh em mình ai cũng biết máy nhật nó chính xác. Em có ông bạn, có con máy nhật nguyên bản, khung một khối luôn, mô tơ, ốc nhái còn nguyên sơn đánh dấu bảo hành chi đó. Hành trình thì bé tẹo tèo teo, kiểm tra thì thấy xy vuông góc lệch 3mm, hai thanh ray ngắn ngủn đo song song lệch nhau 0,6mm. Máy vẫn chạy bình thường.

Em về thử lắp ray Hiwin mới tinh, cho 2 ray lệch nhau hai đầu 0,6mm xem sao, thấy đẩy tay vẫn được, chả làm sao cả.

Các máy cnc siêu chính xác của thụy sỹ, khi làm xong người ta cũng chỉ dám công bố sai số vài phần trăm. Anh em chế máy cần gì phải chính xác hơn thế giới đâu ạ.

[nhatson]

em tìm được 1 trang tính cái này ạ
http://www.calctown.com/calculators/radius-of-curvature-of-bimetallic-strip
với các thông số là
a1= 23.4
a2=12
delta T=10
s=2cm
kết quả tính ra là 0.18018018 mm (radius of curvature) thú thật e cũng ko hiểu tại sao nó lại như thế, e nghĩ nếu là radius thì nó phải thật lớn chứ ạ.
nhưng nếu nó cong 0.18mm thì cũng đáng để lưu tâm rồi
lưu ý: kết quả tính chỉ mang tính tham khảo do tham số đầu vào như trên không thể áp dụng cho điều kiện là khung máy CNC

mua cây sắt về , xây cái phòng khiển nhiệt độ , cây thước đo được 1000mm, 0.02 rồi test :)

[vusvus]

mua cây sắt về , xây cái phòng khiển nhiệt độ , cây thước đo được 1000mm, 0.02 rồi test :)

bác troll e vừa thôi chứ ạ

[vusvus]

Em nhớ loáng thoáng khi cái ông inox dài 10m, nhiệt độ tăng từ 40 lên 120 độ C thì nó dài ra 25ly thì phải ạ. Ống sắt chắc ít hơn.
Nếu bác nào quan tâm đến cái này thì khi chế máy chừa đường cho vât liệu nó dãn nở là xong.

Cá nhân em thì chả quan tâm đến cái dãn nở nhiệt này vì nó quá ít. Cái đáng quan tâm hơn là làm máy cho nó chuẩn chuẩn tẹo, rồi thì sau đó nó sai dần đi là vừa. Ví dụ anh em mình ai cũng biết máy nhật nó chính xác. Em có ông bạn, có con máy nhật nguyên bản, khung một khối luôn, mô tơ, ốc nhái còn nguyên sơn đánh dấu bảo hành chi đó. Hành trình thì bé tẹo tèo teo, kiểm tra thì thấy xy vuông góc lệch 3mm, hai thanh ray ngắn ngủn đo song song lệch nhau 0,6mm. Máy vẫn chạy bình thường.

Em về thử lắp ray Hiwin mới tinh, cho 2 ray lệch nhau hai đầu 0,6mm xem sao, thấy đẩy tay vẫn được, chả làm sao cả.

Các máy cnc siêu chính xác của thụy sỹ, khi làm xong người ta cũng chỉ dám công bố sai số vài phần trăm. Anh em chế máy cần gì phải chính xác hơn thế giới đâu ạ.

cái động cơ của xe tank M1 ý bác, khi chạy hết công suất nó sẽ lên tới 650 độ C và nở ra thêm 25 mm

[nhatson]

cái động cơ của xe tank M1 ý bác, khi chạy hết công suất nó sẽ lên tới 650 độ C và nở ra thêm 25 mm

cái máy CNC xịn người ta để trong phòng ổn định nhiệt hình như là 23oC, có luôn hệ thống kiểm soát nhiệt cho ray và vít me > người ta ko tính theo cách chạy theo nhiệt độ, người ta theo pán kiểm soát nhiệt độ

[h-d]

ôi cụ vusvus yêu cầu DIY cao quá à, như cụ nhatson nói đúng mà, các máy cnc hoặc các máy móc khác họ thường để trong phòng điều hòa. với anh em diy thì hầu như bỏ qua phần nhiệt độ, vì thực tế diy không đạt tới mức chính xác mà cần quan tâm quá vấn đề đó. Cụ lấy làm ví dụ làm gì động cơ xe tăng, nó là động cơ sinh nhiệt lớn, với 650 độ thì nhiều kim loại đã chảy rồi. Máy cụ liệu có dám chạy nóng liên tục nguyên cái động cơ tới 100 độ không? Theo em vấn đề chỉ lầ DIY thì cũng không cần quan tâm tới nó đâu ah

[linhdt1121]

ôi cụ vusvus yêu cầu DIY cao quá à, như cụ nhatson nói đúng mà, các máy cnc hoặc các máy móc khác họ thường để trong phòng điều hòa. với anh em diy thì hầu như bỏ qua phần nhiệt độ, vì thực tế diy không đạt tới mức chính xác mà cần quan tâm quá vấn đề đó. Cụ lấy làm ví dụ làm gì động cơ xe tăng, nó là động cơ sinh nhiệt lớn, với 650 độ thì nhiều kim loại đã chảy rồi. Máy cụ liệu có dám chạy nóng liên tục nguyên cái động cơ tới 100 độ không? Theo em vấn đề chỉ lầ DIY thì cũng không cần quan tâm tới nó đâu ah

Em thì thấy cụ chủ mâu thuẫn bỏ xừ.
Tool có mỗi cái khoan tay mà cụ ý muốn chế máy kiểm soát đc sự giãn nở vì nhiệt.
Nghe giống mấy ông gần nhà em tối ngồi đánh cờ bàn về F35.

[CKD]

Mà mấy bác có lộn đơn vị không thế?
Hệ số giản nở nhiệt là 10^(-7).K
Vậy nên nếu thông số mà bác chủ đưa ra ở trên, áp vào cái trang web ấy thấy bán kính cong khoảng 175m. Áp ngược lại cái chiều dài 1m thì độ võng chỉ có 0.0007m = 0.7mm

[Gamo]

Em đang làm đề tài phải hem? Vụ dãn nở do nhiệt cũng nhiều á nhưng thường các máy có độ chính xác cao thì phải hoạt động trong phòng có điều hòa => thầy có hỏi thì trả lời

Còn như em chỉ có khoan tay thì độ sai số do khoan tay đáng quan tâm hơn vụ sai số do nhiệt độ. Do đó đừng mất thời gian vào những nội dung ko cần thiết.

[cty686]

Em đang làm đề tài phải hem? Vụ dãn nở do nhiệt cũng nhiều á nhưng thường các máy có độ chính xác cao thì phải hoạt động trong phòng có điều hòa => thầy có hỏi thì trả lời

Còn như em chỉ có khoan tay thì độ sai số do khoan tay đáng quan tâm hơn vụ sai số do nhiệt độ. Do đó đừng mất thời gian vào những nội dung ko cần thiết.

Bác Gamo nói quá đúng. Lấy dấu để khoan đã sai số hơn vụ dãn nở rùi.

[hung1706]

Nếu thật sự bạn làm đề tài thì nên tìm các tài liệu từ google scholar để hiểu rõ quy trình đánh giá
Link tham khảo : https://scholar.google.com/scholar?as_vis=1&q=thermal+expansion+analysis+for+cnc+machine&hl=vi&as_sdt=1,5
https://www.tu-ilmenau.de/fileadmin/media/mme2012/Proceedings/Session_D/D04_1656_MME2012_120706.pdf
http://www.erem.ktu.lt/index.php/test/article/download/5101/2773

[ducduy9104]

Bác thử ghép một mẫu ở nhiệt độ 12h trưa giữa trời, tiếp theo là đem nó bỏ vô tủ lạnh. Ngồi hóng và chờ sự vi diệu :o

[vusvus]

Em thì thấy cụ chủ mâu thuẫn bỏ xừ.
Tool có mỗi cái khoan tay mà cụ ý muốn chế máy kiểm soát đc sự giãn nở vì nhiệt.
Nghe giống mấy ông gần nhà em tối ngồi đánh cờ bàn về F35.
dạ thực ra thì những thứ cần chính xác em sẽ mang đi cnc hết ạ, khoan chỉ để khoan lỗ bắt những thứ linh tinh như limit sw thôi bác

[vusvus]

Em đang làm đề tài phải hem? Vụ dãn nở do nhiệt cũng nhiều á nhưng thường các máy có độ chính xác cao thì phải hoạt động trong phòng có điều hòa => thầy có hỏi thì trả lời

Còn như em chỉ có khoan tay thì độ sai số do khoan tay đáng quan tâm hơn vụ sai số do nhiệt độ. Do đó đừng mất thời gian vào những nội dung ko cần thiết.

dạ thực ra ra thì e đã cầm tấm bằng ra khỏi trường cũng được hơn gần 1 năm rồi ạ, hôm nọ định nhờ bác chỉ vài chỗ quen mà đang trong giờ làm nên phải về lại cty ạ, vụ khoan tay thì e cũng biết thế nên định cnc những chổ cần chính xác bác ạ

[vusvus]

Mà mấy bác có lộn đơn vị không thế?
Hệ số giản nở nhiệt là 10^(-7).K
Vậy nên nếu thông số mà bác chủ đưa ra ở trên, áp vào cái trang web ấy thấy bán kính cong khoảng 175m. Áp ngược lại cái chiều dài 1m thì độ võng chỉ có 0.0007m = 0.7mm

em lấy số liệu bên wikipedia là 10^-6 k-1 nên đem qua áp vào luôn, chứ e có thấy trang web nó dùng đơn vị gì đâu bác. mà nếu 0.7 thì đáng để ngẫm chứ ạ, mấy bác làm gỗ thì được chứ làm cơ khí thì căng

[linhdt1121]

dạ thực ra thì những thứ cần chính xác em sẽ mang đi cnc hết ạ, khoan chỉ để khoan lỗ bắt những thứ linh tinh như limit sw thôi bác

Bác tính gia công trên máy ntn.
Em nghĩ cái chỗ có máy gia công đạt tới độ chính xác như bác muốn thì nó chẳng thèm làm đơn lẻ cho bác đâu, mà có làm thì giá chắc....
Còn bác gia công ở các xưởng cơ khí bt thì bác biết máy của họ sao rồi....
Còn nữa, làm xong bác lấy gì kiểm chứng nó chính xác, thiết bị đo bác có đủ yêu cầu ko.
Em cá là bác ko có bàn map đủ để căn máy như bác nói, vậy sai số lắp ghép bác làm thế nào.

[vusvus]

Bác thử ghép một mẫu ở nhiệt độ 12h trưa giữa trời, tiếp theo là đem nó bỏ vô tủ lạnh. Ngồi hóng và chờ sự vi diệu :o
e chưa có cái gì để đo được sự vi diệu đó đâu bác, hay là bác thí nghiệm rồi post lên cho ae biết đi

[thuhanoi]

Mình thì hì hì sợ độ ẩm thôi :D

[vusvus]

Bác tính gia công trên máy ntn.
Em nghĩ cái chỗ có máy gia công đạt tới độ chính xác như bác muốn thì nó chẳng thèm làm đơn lẻ cho bác đâu, mà có làm thì giá chắc....
Còn bác gia công ở các xưởng cơ khí bt thì bác biết máy của họ sao rồi....
Còn nữa, làm xong bác lấy gì kiểm chứng nó chính xác, thiết bị đo bác có đủ yêu cầu ko.
Em cá là bác ko có bàn map đủ để căn máy như bác nói, vậy sai số lắp ghép bác làm thế nào.
dạ cnc thì e có chỗ quen lúc còn thực tập, giờ bạn e vẫn làm trong đó ở đó chuyên làm hàng cho Nhật Omron, Honda...đủ cả dung sai thì họ có thể làm đến 0.01, và họ vẫn nhận đơn hàng chỉ có 1-2 part từ Nhật rất thường xuyên. nếu bác cần làm thì e chỉ chỗ cho bác

còn sai số lắp ghép thì em đang tìm cách ạ, nhưng em nghĩ mỗi thứ sai số bớt đi 1 ít thì tổng sai số nó cũng đỡ hơn

[vusvus]

Mình thì hì hì sợ độ ẩm thôi :D
ý bác là gỉ sét ạ? hay là bác lại troll e:o

[thuhanoi]

ý bác là gỉ sét ạ? hay là bác lại troll e:o

Thiệt ấy chứ, chạy nửa chừng bức tranh, khuya phải nghỉ, mai chạy tiếp y chang là nó có đường lằn ngang ngay, nguyên nhân là qua đêm gỗ hút ẩm cong mo có khi đến 0.5 mm lận :D

[linhdt1121]

dạ cnc thì e có chỗ quen lúc còn thực tập, giờ bạn e vẫn làm trong đó ở đó chuyên làm hàng cho Nhật Omron, Honda...đủ cả dung sai thì họ có thể làm đến 0.01, và họ vẫn nhận đơn hàng chỉ có 1-2 part từ Nhật rất thường xuyên. nếu bác cần làm thì e chỉ chỗ cho bác

còn sai số lắp ghép thì em đang tìm cách ạ, nhưng em nghĩ mỗi thứ sai số bớt đi 1 ít thì tổng sai số nó cũng đỡ hơn

.... Vâng, em cảm ơn bác, trên đây có khá nhiều ng có nhu cầu gia công lẻ, đi xưởng hay bị chém lắm, bác có thông tin thì post lên cho mọi ng tham khảo.
Nhưng em sợ nó nhận 1-2 part từ Nhật thì chắc giá ko thể Việt Nam rồi.
.... Ý em ko phải bảo bác ko làm đc cái máy ngon, chính xác mà là bác ko thể làm đc con máy chính xác tới mức mà độ giãn nở của nhiệt có thể làm ảnh hưởng tới nó.
Nhân tiện bác cho em mở rộng chút hiểu biết đi.
Bác tính làm máy 60x90cm, vậy em ước khung máy của bác dài khoảng 1.3m( hình như bác nói làm máy dạng router).
Vậy vs thời tiết miền bắc mùa đông 10 độ, mùa hè 40 độ ( tạm tính vậy) thì với 1.3m kia khung dãn nở bao nhiêu, ray dãn nở bao nhiêu.

[CKD]

Độ cong tổng thể không như cách tính trên web kia đâu. Trang đó chỉ đúng với những lá lưỡng kim thôi.

Thực tế nó còn phụ thuộc độ cứng kết cấu nữa.

[vusvus]

Độ cong tổng thể không như cách tính trên web kia đâu. Trang đó chỉ đúng với những lá lưỡng kim thôi.

Thực tế nó còn phụ thuộc độ cứng kết cấu nữa.
dạ bác CKD nói đúng trước tiên thì e dựng con máy cnc khung thép trước đã, rồi chắc e sẽ nghiên cứu thêm ansys để mô phỏng cho chính xác

[vusvus]

.... Vâng, em cảm ơn bác, trên đây có khá nhiều ng có nhu cầu gia công lẻ, đi xưởng hay bị chém lắm, bác có thông tin thì post lên cho mọi ng tham khảo.
Nhưng em sợ nó nhận 1-2 part từ Nhật thì chắc giá ko thể Việt Nam rồi.
.... Ý em ko phải bảo bác ko làm đc cái máy ngon, chính xác mà là bác ko thể làm đc con máy chính xác tới mức mà độ giãn nở của nhiệt có thể làm ảnh hưởng tới nó.
Nhân tiện bác cho em mở rộng chút hiểu biết đi.
Bác tính làm máy 60x90cm, vậy em ước khung máy của bác dài khoảng 1.3m( hình như bác nói làm máy dạng router).
Vậy vs thời tiết miền bắc mùa đông 10 độ, mùa hè 40 độ ( tạm tính vậy) thì với 1.3m kia khung dãn nở bao nhiêu, ray dãn nở bao nhiêu.
ý e cũng không phải là làm máy ngon nhưng mình cố gắng làm ngon nhất có thể với trình độ hiểu biết và nguồn lực mình có thôi bác, chứ thật ra e vẫn còn gà lắm phải nhờ các bác giúp đỡ nhiều ạ
thật ra e vẫn đang trong giai đoạn phát triển và chọn mẫu concept e có tham vọng thiết kế con máy nhiều môn phối hợp, có thể chuyển từ router sang h frame, in 3d và laser nữa, nhưng máy nhỏ thế này cũng hơi khó gắn mấy cái laser tube bác nhỉ.
còn về nhiệt độ thì nếu có bác nào am hiểu về CAE thì hoàn toàn có thể mô phỏng được, e thì chưa đạt đến trình đó nhưng e sẽ cố gắng ngâm cứu
ah đây là cái địa chỉ web cho bác và mọi người liên hệ nếu cần www.nhuantien.com

[DuyManhBk]

Em thề, khi làm DIY chỉ sợ hàn xì ko ok, lắp ghép ko đảm bảo, riêng cái ông bắt vít đã gây quá trời sai số so với nở nhiệt rồi.
Chả ai thèm quan tấm đến hệ số nở nhiệt, bởi lẽ môi trường làm việc có nhiệt độ chênh lệch ko lớn, kích thước kết cấu ko lớn. Và trên hết là chi tiết gia công ra cũng ko cần độ chính xác quá cao nên ko ai yêu cầu thiết bị chế tạo nó phải quá chính xác.

[vusvus]

Thiệt ấy chứ, chạy nửa chừng bức tranh, khuya phải nghỉ, mai chạy tiếp y chang là nó có đường lằn ngang ngay, nguyên nhân là qua đêm gỗ hút ẩm cong mo có khi đến 0.5 mm lận :D

dạ cái này thì e vẫn gặp như thường ngày ở huyện, chuyện là cái xưởng ở cty e nó nóng như lò bánh mỳ đến trưa nghỉ trưa rồi vô làm lại thì ván để trên bàn máy nó khô cong cả lên do chêch lệch độ ẩm ở 2 mặt ván, còn các loại ván phủ melamin 1 mặt thì kiểu gì nó cũng cong do 1 bên thì hút ẩm còn 1 bên có lớp phủ

[nhatson]

dạ cái này thì e vẫn gặp như thường ngày ở huyện, chuyện là cái xưởng ở cty e nó nóng như lò bánh mỳ đến trưa nghỉ trưa rồi vô làm lại thì ván để trên bàn máy nó khô cong cả lên do chêch lệch độ ẩm ở 2 mặt ván, còn các loại ván phủ melamin 1 mặt thì kiểu gì nó cũng cong do 1 bên thì hút ẩm còn 1 bên có lớp phủ

nó cong vênh vì vật liệu ko đều nhau, ví dụ 2 cây nhôm như nhau, nó dãn ra cũng dãn như nhau> làm sao ma cong vênh được ợ

[vusvus]

nó cong vênh vì vật liệu ko đều nhau, ví dụ 2 cây nhôm như nhau, nó dãn ra cũng dãn như nhau> làm sao ma cong vênh được ợ

nhôm với ván ép nó khác nhau chứ bác, e đang bàn về độ ẩm đối với ván ép chứ ko phải nhiệt độ, đối với ván ép thì khi để trên bàn máy mặt trên thì trời nóng quá nó khô đi và co ngót lại trong khi mặt dưới tiếp xúc với bàn máy thì hơi nước ko thoát ra được nên nó cong lên phía trên, do đó khi phơi ván người ta hay dựng lên

[hung1706]

Nếu kinh phí không phải là vấn đề với bác hoặc bác có ý định hướng phát triển kinh doanh thương mại máy thì hãy chọn pp đúc gang hoặc đổ epoxy => mọi hướng đều dẫn về La Mã cả :D
Vì em thấy các vấn đề phát sinh hầu như bác đều có dự toán sẵn (ngoài cái máy khoan tay dùng để khoan bắt cử hành trình :D )
Thế nên em sẽ hóng các dự án từ bác hehe