Ang lead turnilyo ay mahalagang detalye na ginagamit bilang motion transducer. Binabago nito ang rotary motion sa linear motion. Para sa mga ito, ito ay ibinibigay sa isang espesyal na nut. Bilang karagdagan, nagbibigay ito ng paggalaw na may paunang natukoy na katumpakan.

Mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng tornilyo

Ang tornilyo, bilang isang napakahalagang bahagi, ay kailangang matugunan ang maraming mga kinakailangan. Upang magamit ito, halimbawa, sa isang table vise, dapat itong maging angkop sa mga tuntunin ng mga parameter tulad ng: laki ng diametral, katumpakan ng profile at katumpakan ng pitch ng thread, ang ratio ng screw thread sa mga bearing journal nito, wear paglaban, at kapal ng thread. Mahalaga rin na tandaan na depende sa antas ng katumpakan ng paggalaw na ibinigay ng mga turnilyo, maaari silang hatiin sa ilang mga klase ng katumpakan mula 0 hanggang 4. Halimbawa, ang mga lead screw ng mga metal-cutting machine ay dapat tumutugma sa isang klase ng katumpakan mula 0 hanggang 3.4 na klase ng katumpakan ay hindi angkop para sa paggamit sa naturang kagamitan.

Lead screw na blangko na materyal

Bilang isang blangko para sa paggawa ng isang tornilyo, isang regular na bar ang ginagamit, na pinutol mula sa mataas na kalidad na metal. Gayunpaman, mahalagang tandaan dito na ang ilang mga kinakailangan ay ipinapataw sa materyal na nagsisilbing workpiece. Ang metal ay dapat magkaroon ng magandang wear resistance, magandang machinability, at isang stable equilibrium state sa ilalim ng panloob na mga kondisyon ng stress na nangyayari pagkatapos ng machining. Ito ay napakahalaga, dahil ang ari-arian na ito ay makakatulong upang maiwasan ang pagpapapangit ng lead screw sa panahon ng karagdagang paggamit nito.

Para sa paggawa ng bahaging ito na may average na klase ng katumpakan (ika-2 o ika-3), na hindi sasailalim sa pagtaas ng mga kinakailangan sa paglaban sa temperatura, ginagamit ang A40G na bakal, na isang medium-carbon na bakal, kasama ang pagdaragdag ng asupre at bakal 45 na may ang pagdaragdag ng tingga. Ang haluang ito ay nagpapabuti sa machinability ng turnilyo at binabawasan din ang pagkamagaspang sa ibabaw ng materyal.

Screw profile

Mayroong tatlong mga profile ng tornilyo na ginagamit sa paggawa ng lead screw ng isang lathe o anumang iba pa. Ang profile ay maaaring trapezoidal, hugis-parihaba o tatsulok. Ang pinakakaraniwang uri ay trapezoidal thread. Kasama sa mga pakinabang nito ang katotohanan na ito ay mas mataas sa katumpakan kaysa sa hugis-parihaba. Bilang karagdagan, gamit ang isang split nut, posible na ayusin ang mga axial clearance na may trapezoidal screw, na lumitaw dahil sa pagsusuot ng kagamitan.

Mahalaga rin na tandaan dito na ang pagputol, tulad ng paggiling ng trapezoidal na sinulid sa isang tornilyo, ay mas madali kaysa sa isang hugis-parihaba. Ngunit sa parehong oras, kailangan mong maunawaan na ang mga katangian ng katumpakan ng mga hugis-parihaba na mga thread ay mas mataas kaysa sa mga trapezoidal. Nangangahulugan ito na kung ang gawain ay lumikha ng isang tornilyo na may pinakamahusay na pagsasaayos para sa katumpakan, pagkatapos ay kailangan mo pa ring i-cut ang isang hugis-parihaba na thread. Ang mga trapezoidal na tornilyo ay hindi angkop para sa napaka-tumpak na mga operasyon.

Pagproseso ng tornilyo

Ang mga pangunahing bahagi kung saan nakabatay ang tornilyo sa makina ay ang mga bearing journal at collars. Ang screw thread ay itinuturing na ang actuating surface. Ang pinakamataas na katumpakan sa isang table vise at anumang iba pang mga tool sa makina na may tulad na tornilyo ay dapat matiyak sa pagitan ng gumaganang ibabaw ng bahagi, pati na rin ang pangunahing ibabaw ng sanggunian. Para sa kadahilanang ito, upang maiwasan ang pagpapapangit, ang pagproseso ng lahat ng mga ibabaw na ito ay isinasagawa gamit ang aplikasyon ng bahaging ito ay tumutukoy sa mga detalye ng pagproseso ng lead screw.

Mahalaga rin na tandaan dito na ang isang tornilyo na may ibang klase ng katumpakan ay machined sa iba't ibang laki. Ang mga bahagi na kabilang sa 0.1 at 2 na klase ng katumpakan ay pinoproseso hanggang sa ika-5 na kalidad. Ang mga turnilyo na kabilang sa ika-3 klase ng katumpakan ay pinoproseso hanggang sa ika-6 na kalidad. Ang mga tornilyo na kabilang sa ika-4 na kategorya ay pinoproseso din hanggang sa ika-6 na baitang, ngunit mayroon silang field ng tolerance para sa panlabas na diameter.

Pagsentro at pag-tap

Upang makakuha ng isang katanggap-tanggap na kalidad ng tornilyo, kinakailangan na magsagawa ng ilang higit pang mga operasyon. Ang isa sa kanila ay ang pagsentro ng bahagi, na dumadaan makinang panlalik... Ang lead screw, o sa halip, ang workpiece para sa bahaging ito ay nakasentro sa tinukoy na kagamitan at dito ang mga dulo ay pinutol dito. Bilang karagdagan, ang isang operasyon ay isinasagawa upang gilingin ang workpiece. Upang gawin ito, gumamit ng centrifugal o cylindrical grinding machine sa mga sentro. Mahalagang idagdag dito na ang paggiling sa mga sentro ay isinasagawa lamang para sa mga turnilyo ng 0.1 at 2 na mga klase ng katumpakan.

Dagdag pa, bago magpatuloy sa threading, ang workpiece ay dapat na ituwid. Dapat pansinin dito na ang mga turnilyo lamang na may ika-3 at ika-4 na klase ng katumpakan ay sumasailalim sa operasyong ito. Pagkatapos nito, ang kanilang ibabaw ay dagdag na pinakintab. Bilang kagamitan para sa pag-thread sa lead screw, ginagamit ang screw-cutting lathe.

Paglalarawan ng screw nut

Ang lead screw nut ay idinisenyo upang magbigay ng tumpak na paggalaw ng pagpoposisyon. Sa ilang mga bihirang kaso, maaari silang gawin mula sa isang materyal tulad ng antifriction cast iron. Dapat tiyakin ng elementong ito ang patuloy na pakikipag-ugnayan sa mga pagliko ng tornilyo, at kumilos din bilang isang bahagi ng kompensasyon. Kakailanganin mong bayaran ang puwang na hindi maiiwasang bumangon kapag ang tornilyo ay pagod. Halimbawa, ang mga mani para sa mga tornilyo ng tingga na ginagamit sa mga makina ay ginawang doble. Ito ay kinakailangan upang maalis ang puwang na maaaring lumitaw alinman bilang isang resulta ng paggawa at pagpupulong ng makina, o bilang isang resulta ng pagkasira ng mga bahagi nito.

Ang kakaiba ng isang tornilyo na may double nut ay mayroon itong nakapirming at naitataas na bahagi. Ang naitataas na bahagi, na nasa kanan, ay maaaring gumalaw kasama ang axis ng nakatigil na bahagi. Ang kilusang ito ang makakatumbas sa puwang. Ang produksyon ng nut ay isinasagawa lamang para sa mga turnilyo ng zero, 1st at 2nd class ng katumpakan. Ang tansong lata ay ginagamit para sa kanilang paggawa.

Ano ang gawa sa mga mani at ang kanilang pagsusuot?

Ang pinakakaraniwang materyales para sa paggawa ng ganitong uri ng mga bahagi ay mga aluminum-ferrous na tanso, ayon sa mga pamantayan ng MT 31-2 machine tool. Bilang karagdagan sa materyal na ito, ang antifriction cast iron ay maaari ding gamitin bilang kapalit ng iresponsable

Mahalagang idagdag dito na ang nut ay mas mabilis na maubos kaysa sa lead screw mismo. Mayroong ilang mga dahilan para dito:

• ang thread ng nut ay hindi gaanong protektado mula sa anumang uri ng kontaminasyon, at medyo mahirap din itong linisin ng mga hindi kinakailangang elementong ito;
• madalas na nangyayari na ang elementong ito sa una ay hindi maganda ang lubricated at ito ay lubos na nakakaapekto sa buhay ng serbisyo;
• kapag ang nut ay nagme-meshes sa tornilyo, lumalabas na para sa pangalawang elemento ang lahat ng mga liko ay gumagana nang sabay-sabay, ngunit para sa tornilyo lamang ang mga pinagsama sa nut.

Para sa mga kadahilanang ito, ang mga tornilyo na may isang nut ay dapat suriin nang mas madalas, dahil ang nut ay mabilis na maubos.

Kapag pumipili ng isang CNC Router cnc magpasya:

1. anong materyal ang iyong gagawin. Ang mga kinakailangan para sa katigasan ng istraktura ng milling machine at ang uri nito ay nakasalalay dito.

Halimbawa, ang CNC machine na gawa sa plywood ay papayagan lamang ang pagproseso ng kahoy (kabilang ang plywood) at mga plastik (kabilang ang pinagsama-samang mga materyales- plastik na may foil).

Sa isang milling machine na gawa sa aluminyo, posible na iproseso ang mga non-ferrous na blangko ng metal, at ang bilis ng pagproseso ng mga produktong gawa sa kahoy ay tataas din.

Ang mga aluminyo milling machine ay hindi angkop para sa steel machining, dito kailangan ang napakalaking machine na may cast iron bed, at ang pagproseso ng mga non-ferrous na metal sa naturang milling machine ay magiging mas mahusay.

2.na may sukat ng mga workpiece at ang laki ng working field ng milling machine. Tinutukoy nito ang mga kinakailangan para sa mechanics ng isang CNC machine tool.

Kapag pumipili ng isang makina, bigyang-pansin ang pag-aaral ng mga mekanika ng makina, ang mga kakayahan ng makina ay nakasalalay sa pagpili nito, at imposibleng palitan ito nang walang makabuluhang muling disenyo ng istraktura!

Mechanics Paggiling ng CNC Ang mga plywood at aluminum looms ay madalas na pareho. Higit pang mga detalye sa ibaba.

Ngunit kung mas malaki ang sukat ng lugar ng pagtatrabaho ng makina, mas mahigpit at mamahaling mga linear na gabay ang kinakailangan para sa pagpupulong nito.

Kapag pumipili ng mga makina para sa paglutas ng mga problema ng pagmamanupaktura ng matataas na bahagi na may malaking pagkakaiba sa taas, mayroong isang karaniwang maling kuru-kuro na sapat na pumili ng isang makina na may malaking gumaganang stroke sa kahabaan ng Z axis. Ngunit kahit na may isang malaking stroke sa kahabaan ng Z axis , imposibleng makagawa ng isang bahagi na may matarik na mga dalisdis kung ang taas ng bahagi ay mas malaki kaysa sa haba ng pagtatrabaho ng pamutol, iyon ay, higit sa 50mm.

Isaalang-alang ang device ng milling machine at mga opsyon para sa pagpili gamit ang halimbawa ng CNC machine ng Modelist series.

A) Pagpili ng disenyo ng CNC machine

Mayroong dalawang mga opsyon para sa pagbuo ng mga CNC machine:

1) mga konstruksyon may movable table, larawan 1.
2) pagtatayo may movable portal, Figure 2.

Larawan 1Sliding table milling machine

Mga kalamangan ang disenyo ng makina na may isang movable table ay kadalian ng pagpapatupad, mataas na tigas ng makina dahil sa ang katunayan na ang portal ay nakatigil at naayos sa frame (base) ng makina.

kapintasan - malalaking sukat, kung ihahambing sa disenyo na may isang movable portal, at ang imposibilidad ng pagproseso ng mabibigat na bahagi dahil sa ang katunayan na ang movable table ay nagdadala ng bahagi. Ang disenyo na ito ay lubos na angkop para sa pagproseso ng kahoy at plastik, iyon ay, magaan na materyales.

larawan 2 Makinang panggiling na may movable portal (gantry machine)

Mga kalamangan mga disenyo ng milling machine na may movable portal:

Matibay na mesa na kayang suportahan ang isang malaking timbang ng workpiece,

Walang limitasyong haba ng workpiece,

pagiging compact,

Posibilidad ng pagpapatupad ng makina nang walang talahanayan (halimbawa, para sa pag-mount ng rotary axis).

Mga disadvantages:

Mas kaunting tigas ng istraktura.

Ang pangangailangan na gumamit ng mas mahigpit (at mahal) na mga gabay (dahil sa ang katunayan na ang portal ay "nakabitin" sa mga gabay, at hindi naayos sa isang matibay na kama ng makina, tulad ng sa isang disenyo na may isang movable table).

B) Pagpili ng Mechanics ng isang CNC Milling Machine

Ang mga mekanika ay ipinakita (tingnan ang mga figure sa Fig. 1, Fig. 2 at Fig. 3):

3 - may hawak ng gabay

4 - linear bearings o manggas bushings

5 - support bearings (para sa pag-fasten ng lead screws)

6 - mga tornilyo ng lead

10 - clutch na nagkokonekta sa shaft ng lead screw na may shaft ng stepper motors (SM)

12 - running nut

larawan 3

Pagpili ng linear motion system ng milling machine (mga gabay - linear bearings, lead screw - lead nut).

Ang mga sumusunod ay maaaring gamitin bilang mga gabay:

1) roller guideways, figure 4.5

Larawan 4

Larawan 5

Ang ganitong uri ng gabay ay nakahanap ng paraan sa mga disenyo ng mga baguhang laser at machine tool mula sa industriya ng muwebles, Figure 6

Ang kawalan ay mababang kapasidad ng pagkarga at mababang mapagkukunan, dahil hindi sila orihinal na inilaan para sa paggamit sa mga makina na may malaking halaga displacements at mataas na load, ang mababang lakas ng aluminum profile ng mga gabay ay humahantong sa pagbagsak, Figure 5 at, bilang isang resulta, hindi na mababawi na backlash, na ginagawang higit pang paggamit ng makina ay hindi angkop.

Ang isa pang bersyon ng roller guides, Figure 7, ay hindi rin angkop para sa mataas na load at samakatuwid ay ginagamit lamang sa mga laser machine.

Larawan 7

2) bilog na mga gabay, ay kumakatawan sa isang steel shaft na gawa sa mataas na kalidad na wear-resistant bearing steel na may ibabaw ng lupa, surface hardening at hard chrome plating, na ipinapakita sa ilalim ng numero 2 sa Figure 2.

ito pinakamainam na solusyon para sa mga amateur constructions, kasi ang mga cylindrical na gabay ay may sapat na tigas para sa machining malambot na materyales sa maliit na sukat ng isang cnc machine sa medyo mababang halaga. Nasa ibaba ang isang talahanayan para sa pagpili ng diameter ng mga cylindrical na gabay, depende sa maximum na haba at pinakamababang pagpapalihis.

ilang chinese pag-install ng mga tagagawa ng murang mga tool sa makina ang mga gabay ay hindi sapat na diameter, na humahantong sa isang pagbawas sa katumpakan, halimbawa, kapag ginagamit sa isang makina na gawa sa aluminyo sa isang gumaganang haba na 400 mm, ang mga gabay na may diameter na 16 mm ay hahantong sa isang pagpapalihis sa gitna sa ilalim ng kanilang sariling timbang sa pamamagitan ng 0.3..0.5 mm (depende sa bigat ng portal).

Gamit ang tamang pagpili ng diameter ng baras, ang disenyo ng mga makina na gumagamit ng mga ito ay medyo malakas, ang malaking bigat ng mga baras ay nagbibigay sa istraktura ng mahusay na katatagan, at ang pangkalahatang katigasan ng istraktura. Sa mga makinang higit sa isang metro ang laki, ang paggamit ng mga pabilog na gabay ay nangangailangan ng malaking pagtaas ng diyametro upang mapanatili ang kaunting pagpapalihis, na ginagawang hindi makatwirang mahal at mahirap ang paggamit ng mga pabilog na gabay.

Haba ng axis	Makinang plywood	Aluminum woodworking machine	Aluminum machine para sa pagtatrabaho sa aluminyo
200mm	12	12	16	12
300mm	16	16	20	16
400mm	16	20	20	16
600mm	20	25	30	16
900mm	25	30	35	16

3) profile rail guides
Ang mga pinakintab na shaft ay pinapalitan ng mga gabay sa profile sa mga malalaking laki ng makina. Ang paggamit ng suporta sa buong haba ng gabay ay nagbibigay-daan sa paggamit ng mga gabay na may mas maliliit na diameter. Ngunit ang paggamit ng ganitong uri ng mga gabay ay nagpapataw ng mataas na mga kinakailangan sa tigas ng pagsuporta sa frame ng makina, dahil ang mga kama na gawa sa sheet na duralumin o sheet na bakal ay hindi matibay sa kanilang sarili. Ang maliit na diameter ng mga rail guide ay nangangailangan ng paggamit ng isang makapal na pader na steel profile pipe o isang structural aluminum profile ng isang malaking seksyon sa istraktura ng makina upang makuha ang kinakailangang rigidity at kapasidad ng tindig ng frame ng makina.
Ang paggamit ng isang espesyal na hugis ng profile rail ay nagbibigay-daan para sa mas mahusay na wear resistance kumpara sa iba pang mga uri ng mga gabay.

Larawan 8

4) Mga cylindrical na gabay sa suporta
Ang mga cylindrical na gabay sa suporta ay isang mas murang analogue ng mga gabay sa profile.
Pati na rin ang mga profile, hindi nila kailangang gamitin sa frame ng makina. mga materyales sa sheet, at ang profile ng isang pipe ng malaking cross-section.

Mga kalamangan - walang pagpapalihis at walang epekto sa tagsibol. Ang presyo ay dalawang beses na mas mataas kaysa sa mga cylindrical na gabay. Ang kanilang paggamit ay makatwiran kapag ang haba ng paglalakbay ay higit sa 500mm.

larawan 9 Mga cylindrical na gabay sa suporta

Ang paglipat ay maaaring gawin pareho bushings(sliding friction) - fig. 10 sa kaliwa, at gamit linear bearings(rolling friction)- bigas. 10 sa kanan.

larawan 10 Bushings at Linear Bearings

Ang kawalan ng sliding bushings ay ang pagsusuot ng bushings, na humahantong sa hitsura ng backlash, at isang mas mataas na pagsisikap upang madaig ang sliding friction, na nangangailangan ng paggamit ng mas malakas at mahal na stepper motors (SM). Ang kanilang kalamangan ay ang kanilang mababang presyo.

Kamakailan lamang, ang presyo ng mga linear bearings ay bumaba nang husto na ang kanilang pagpili ay matipid sa ekonomiya, kahit na sa murang mga disenyo ng libangan. Ang bentahe ng linear bearings ay isang mas mababang koepisyent ng friction kumpara sa mga bushings ng manggas, at, nang naaayon, ang karamihan sa kapangyarihan ng mga stepper motor ay napupunta sa mga kapaki-pakinabang na paggalaw, at hindi upang labanan ang alitan, na ginagawang posible na gumamit ng mga motor na may mas mababang kapangyarihan.

Upang i-convert ang rotary motion sa translational motion sa isang CNC machine, kinakailangan na gumamit ng helical gear ( lead turnilyo ). Dahil sa pag-ikot ng tornilyo, ang nut ay gumagalaw sa pagsasalin. Sa paggiling at pag-ukit ay maaaring gamitin ang mga makina mga turnilyo at rolling screw drives .

Ang kawalan ng sliding screw transmission ay medyo malaking friction, na naglilimita sa paggamit nito sa mataas na bilis at humahantong sa pagsusuot ng nut.

Mga sliding screw gear:

1) panukat na tornilyo. Ang bentahe ng isang panukat na tornilyo ay ang mababang presyo nito. Mga disadvantages - mababang katumpakan, maliit na hakbang at mababang bilis ng paggalaw. Maximum speed ng propeller (velocity mm`s per min) batay sa maximum speed ng stepper motor (600 rpm). Ang pinakamahusay na mga driver ay magpapanatili ng torque hanggang 900rpm. Sa ganitong bilis ng pag-ikot, maaaring makuha ang linear na paggalaw:

Para sa M8 screw (thread pitch 1.25mm) - hindi hihigit sa 750mm / min,

Para sa turnilyo M10 (thread pitch 1.5mm) - 900mm / min,

Para sa M12 screw (thread pitch 1.75mm) - 1050mm / min,

Para sa turnilyo М14 (thread pitch 2.00mm) - 1200mm / min.

Sa pinakamataas na bilis, ang motor ay magkakaroon ng humigit-kumulang 30-40% ng orihinal nitong tinukoy na metalikang kuwintas, at ang mode na ito ay ginagamit nang eksklusibo para sa mga idle na paggalaw.

Kapag nagtatrabaho sa ganoong mababang feed, nadagdagan ang pagkonsumo para sa mga cutter, pagkatapos ng ilang oras ng operasyon, ang mga deposito ng carbon ay nabuo sa mga cutter.

2) trapezoidal na tornilyo... Noong ikadalawampu siglo, sinakop nito ang isang nangungunang posisyon sa mga kagamitan sa makina para sa paggawa ng metal, bago ang pagdating ng mga ball screw. Ang kalamangan ay mataas na katumpakan, malaking thread pitch, at, dahil dito, mataas na bilis ng paggalaw. Bigyang-pansin ang uri ng pagproseso, mas makinis at mas pantay ang ibabaw ng tornilyo, mas mahaba ang buhay ng serbisyo ng transmission ng screw-nut. Ang mga rolled screws ay inuuna kaysa sinulid na turnilyo. Ang mga disadvantages ng isang trapezoidal screw-nut transmission ay medyo mataas na presyo kumpara sa isang metric screw, ang sliding friction ay nangangailangan ng paggamit ng mga stepper motor na may sapat na mataas na kapangyarihan. Ang mga pangunahing turnilyo ay TR10x2 (diameter 10mm, thread pitch 2mm), TR12x3 (diameter 12mm, thread pitch 3mm) at TR16x4 (diameter 16mm, thread pitch 4mm). Sa mga makina, ang pagmamarka ng naturang transmission ay TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4

Rolling screw drive:

Ball turnilyo (ball screw). Sa Ball Screw, ang sliding friction ay pinapalitan ng rolling friction. Upang makamit ito, sa ball screw, ang tornilyo at nut ay pinaghihiwalay ng mga bola na gumulong sa mga uka ng thread ng tornilyo. Ang mga bola ay recirculated sa pamamagitan ng return channels na tumatakbo parallel sa screw axis.

Larawan 12

Ang mga tornilyo ng bola ay nagbibigay ng kakayahang magtrabaho sa ilalim ng mataas na pag-load, mahusay na kinis, makabuluhang nadagdagan ang mapagkukunan (tibay) dahil sa nabawasan na alitan at pagpapadulas, nadagdagan ang kahusayan (hanggang sa 90%) dahil sa mas kaunting alitan. Nagagawa nitong gumana sa mataas na bilis, nagbibigay ng mataas na katumpakan ng pagpoposisyon, mataas na tigas at walang backlash. Iyon ay, ang mga makina na gumagamit ng mga ball screw ay may mas mahabang mapagkukunan, ngunit mayroon silang mas mataas na presyo. Ang mga makina ay may label na SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, kung saan ang SFU ay isang solong nut, ang DFU ay isang double nut, ang unang dalawang digit ay ang diameter ng tornilyo, ang pangalawang dalawa ay ang thread pitch.

Tornilyo ng lead ang milling machine ay maaaring i-mount tulad ng sumusunod:

1) Disenyo na may isang support bearing. Ang pangkabit ay isinasagawa sa isang gilid ng tornilyo na may isang nut sa suportang tindig. Ang pangalawang bahagi ng tornilyo ay nakakabit sa stepper motor shaft sa pamamagitan ng isang matibay na pagkabit. Mga kalamangan - pagiging simple ng disenyo, kawalan - nadagdagan ang pagkarga sa tindig ng stepper motor.

2) Disenyo na may dalawang support bearings sa spacer. Gumagamit ang disenyo ng dalawang support bearings sa mga panloob na gilid ng portal. Ang depekto sa disenyo ay isang mas kumplikadong pagpapatupad kumpara sa opsyon 1). Ang kalamangan ay hindi gaanong vibration kung ang tornilyo ay hindi perpektong flat.

3) Disenyo na may dalawang support bearings sa isang interference fit. Ang disenyo ay gumagamit ng dalawang support bearings sa mga panlabas na partido portal. Mga kalamangan - ang tornilyo ay hindi deformed, sa kaibahan sa pangalawang pagpipilian. Ang kawalan ay ang mas kumplikadong pagpapatupad ng konstruksiyon, kumpara sa una at pangalawang pagpipilian.

Mga mani sa paglalakbay mayroong:

Tansong walang backlash. Ang bentahe ng naturang mga mani ay tibay. Mga disadvantages - mahirap gawin (bilang isang resulta - mataas na presyo) at may mataas na koepisyent ng friction kumpara sa caprolon nuts.

Caprolon backlash-free. Sa kasalukuyan, ang caprolon ay laganap at lalong pinapalitan ang metal sa mga propesyonal na istruktura. Ang running nut na gawa sa graphite-filled caprolon ay may makabuluhang mas mababang koepisyent ng friction kumpara sa parehong bronze.

figure 14 Lead nut na gawa sa graphite-filled caprolon

Sa ball screw nut (ball screw) ang sliding friction ay pinapalitan ng rolling friction. Mga kalamangan - mababang alitan, ang kakayahang magtrabaho sa mataas na bilis. Ang kawalan ay ang mataas na presyo.

Pagpili ng pagsasama

1) koneksyon gamit ang isang matibay na pagkabit. Mga kalamangan: ang matibay na mga coupling ay nagpapadala ng mas maraming metalikang kuwintas mula sa baras hanggang sa baras, walang backlash sa ilalim ng mabibigat na pagkarga. Mga disadvantages: nangangailangan ng tumpak na pag-install, dahil ang pagkabit na ito ay hindi nagbabayad para sa misalignment at misalignment ng mga shaft.

2) koneksyon gamit ang isang bellows (split) coupling. Ang bentahe ng paggamit ng isang bellows coupling ay ang paggamit nito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mabayaran ang misalignment ng pag-install ng travel shaft at ang axis ng stepper motor hanggang sa 0.2 mm at misalignment ng hanggang sa 2.5 degrees, bilang isang resulta kung saan mayroong mas kaunting load sa stepper motor bearing at mas mahabang buhay ng serbisyo ng stepper motor. Pinapalamig din nito ang mga vibrations na nangyayari.

3) koneksyon gamit ang isang cam clutch. Mga Bentahe: nagbibigay-daan upang mamasa ang mga umuusbong na vibrations, magpadala ng mas maraming metalikang kuwintas mula sa baras hanggang sa baras, kung ihahambing sa nahati. Mga disadvantages: mas kaunting kompensasyon para sa misalignment, misalignment ng pag-install ng travel shaft at ang axis ng stepper motor hanggang sa 0.1 mm at misalignment ng hanggang 1.0 degrees.

C) Pagpili ng electronics

Ang mga electronics ay ipinapakita (tingnan ang Fig. 1 at 2):

7 - controller ng stepper motor

8 - power supply unit ng stepper motor controller

11 - stepper motors

Mayroong 4-wire, 6-wire at 8-wire mga stepper motor ... Lahat ng mga ito ay magagamit. Karamihan sa mga modernong controller ay gumagamit ng isang apat na wire na koneksyon. Ang natitirang mga konduktor ay hindi ginagamit.

Kapag pumipili ng isang makina, mahalaga na ang stepper motor ay may sapat na kapangyarihan upang ilipat ang gumaganang tool nang hindi nawawala ang mga hakbang, iyon ay, nang walang mga puwang. Kung mas malaki ang pitch ng tornilyo, mas malakas ang mga motor na kakailanganin. Karaniwan, mas mataas ang kasalukuyang motor, mas mataas ang metalikang kuwintas nito (kapangyarihan).

Maraming mga motor ang may 8 mga terminal para sa bawat kalahating paikot-ikot na hiwalay - pinapayagan ka nitong ikonekta ang isang motor na may mga paikot-ikot na konektado sa serye o kahanay. Sa parallel-connected windings, kakailanganin mo ng driver na dalawang beses ang kasalukuyang kaysa sa series-connected windings, ngunit kalahati ng boltahe ay magiging sapat.

Sa kaso ng isang serial, sa kabaligtaran - upang makamit ang na-rate na metalikang kuwintas, kakailanganin ang kalahati ng kasalukuyang, ngunit upang maabot ang maximum na bilis, dalawang beses ang boltahe.

Ang dami ng paggalaw sa bawat hakbang ay karaniwang 1.8 degrees.

Para sa 1.8, 200 hakbang ang nakukuha sa bawat buong rebolusyon. Alinsunod dito, upang kalkulahin ang halaga, ang bilang ng mga hakbang bawat mm ( Hakbang bawat mm) ginagamit namin ang formula: bilang ng mga hakbang sa bawat rebolusyon / turnilyo pitch. Para sa isang tornilyo na may pitch na 2mm, nakukuha namin: 200/2 = 100 hakbang / mm.

Pagpili ng controller

1) Mga controller ng DSP. Mga kalamangan - ang kakayahang pumili ng mga port (LPT, USB, Ethernet) at ang kalayaan ng STEP at DIR signal frequency mula sa pagpapatakbo ng operating system. Mga disadvantages - mataas na presyo (mula sa 10,000 rubles).

2) Mga Controller mula sa mga tagagawa ng Tsino para sa mga baguhang kagamitan sa makina. Mga kalamangan - mababang presyo (mula sa 2500 rubles). Disadvantage - nadagdagan ang mga kinakailangan para sa katatagan ng operating system, ay nangangailangan ng pagsunod sa ilang mga panuntunan sa pagsasaayos, mas mabuti gamit ang isang nakalaang computer, ang mga bersyon ng LPT lamang ang magagamit.

3) Mga baguhang disenyo ng mga discrete controller. Ang mababang presyo ng mga Chinese controller ay pinapalitan ang mga baguhang disenyo.

Pinakalawak na ginagamit ang mga Chinese controller sa mga baguhang disenyo ng tool sa makina.

Pagpili ng power supply

Ang mga Nema17 na motor ay nangangailangan ng power supply unit na hindi bababa sa 150W

Ang mga Nema23 na motor ay nangangailangan ng hindi bababa sa 200W power supply

"Kung mayroong isang makina, ngunit ano ang maaaring gawin dito", "Gawin natin ito, tingnan kung ano ang mangyayari, pagkatapos ay makikita natin", "Nagtataka lang", "Hindi ko alam kung paano lagari gamit ang isang lagari o isang file, kaya hayaan ang makina na makita", " Ang problema mismo at ang proseso ng solusyon nito ay kawili-wili "," Gusto ko ng isang makina upang makaputol ako ng maraming KIT dito at kumita ng maraming pera ", atbp. atbp. Ang ganitong mga insentibo para sa pagsisimula ng pagtatayo ng tulad ng isang kumplikado at mamahaling aparato bilang isang CNC machine ay hindi seryoso, bagaman karaniwan ang mga ito.

Ang aking motibo ay hindi tumugma sa alinman sa mga nabanggit. Alam ko kung ano ang gagawin ko sa makina - paglalagari ng mga bahagi ng balsa para sa aking mga eroplano. Bakit CNC? Pero dahil pagod siya sa mga kamay niya at sa sobrang tagal. Halimbawa, narito ang isang larawan ng mga console sa itaas na pakpak at ang stabilizer ng isang kopya ng I-5 na sasakyang panghimpapawid, na idinisenyo para sa isang CNC machine at ganap na pinutol dito.

Ito ang aking unang modelo, na eksklusibong idinisenyo para sa CNC. Tadyang - balsa 1.5 mm, lahat may spike, 80% ng mga detalye ay natatangi. Upang gawin ito nang manu-mano ay upang mapagod, ngunit marahil ay hindi gawin ito. Naiisip mo ba ang pag-crash ng gayong modelo sa unang paglipad nito? O sa pangalawa? Magiging abo ka! At pagkatapos, kumuha siya at pinutol ang isang bagong pakpak, o, doon, isang stabilizer ....

Sige. At bakit ang makina? Kahit saan ka dumura - isang opisina ng laser-cut! Ibinigay ang mga file, nakuha ang mga bahagi, at hindi ito mahal. Oo, ganito kung ang mga KIT ay tinatatak, ngunit hindi sa panahon ng proseso ng pagbuo. Ang mga opisina ay nangangailangan ng mga volume, hindi sila interesado sa pagputol ng 2-3 bahagi, hindi sila magpuputol ng 10 bahagi, bigyan sila ng 10 karaniwang mga sheet. At hindi ka nakakasagabal sa kanila.

Upang magdisenyo sa loob at labas, at pagkatapos ay i-cut gamit ang isang laser mula sa sheet upang ang lahat ay magkasya nang perpekto, maaari mo lamang simpleng modelo ngunit hindi isang kopya. Baka may magtagumpay, pero hindi ako. Dinisenyo ko ang isang buhol, pinutol ito, idinikit ito, pinaikot ito sa aking mga kamay, inayos ang hindi ko gusto, lumipat - ito ang aking diskarte. At para dito, ang makina ay dapat nasa bahay.

Sa pagbabasa ng forum na nakatuon sa mga CNC machine sa aming website, napagpasyahan ko na mayroong isang dosenang mga tao na gustong bumuo ng isang tool sa makina. Ngunit kung ang mga tao, sa pangkalahatan, ay kaibigan sa electronics at mga programa, hindi bababa sa mayroong isang pag-unawa sa kung ano at kung paano gawin, pagkatapos ay sa mekanikal na bahagi ng makina - isang pipe. Ang layunin ng artikulo ay upang ipakilala ang mga interesado sa kurso ng bagay sa halimbawa ng pagdidisenyo ng isang partikular na tool sa makina. Nais kong maging mas makabuluhan at batay sa totoong katotohanan ang mga tanong sa mga forum, at hindi sa haka-haka. Wala akong gawain na magturo at ipahiwatig nang eksakto kung paano MO binuo ang IYONG makina. Maaari mong tandaan ang aking mga rekomendasyon, o maaari mong balewalain ito, ito ay iyong karapatan.

Ang artikulong ito ay hindi magsasabi ng isang salita tungkol sa electronics at software. At hindi lamang dahil ito ang paksa ng isang hiwalay na artikulo, na, marahil, may magsusulat. Hindi ko nais na saktan ang sinuman, ngunit, sa aking opinyon, ngayon ang electronics ay hindi isang problema. Hindi tulad ng mekanika, madali itong mabili nang buo - nakasaksak at nagsimulang magtrabaho, at ang gastos nito ay hindi hihigit sa isang-kapat ng lahat ng gastos para sa isang makina. Ngunit ang mga mekanika ng katanggap-tanggap na kalidad sa isang makatwirang presyo ay isang problema. Gusto ko ng mga tao, bukod sa pagnanais - Gusto ko ng CNC machine, nagkaroon din ng pag-unawa sa kung ano ang nasa likod nito.

Itinakda namin ang mga teknikal na katangian

appointment

1. Tulad ng nabanggit na, ang makina ay kinakailangan pangunahin para sa paggiling ng mga balsa plate - pagputol ng mga bahagi ng mga modelo ng sasakyang panghimpapawid mula sa kanila. Para sa materyal na ito, ang makina ay dapat magkaroon ng pinakamataas na pagganap. Bilang karagdagan sa balsa, ang construction at aircraft plywood, wood, plastic, fiberglass at carbon ay gilingin. Ang katumpakan ng makina para sa mga nakalistang materyales ay hindi dapat mas masahol pa sa 0.1 mm sa maximum na haba.
2. Bilang karagdagan sa mga di-metal, ang makina ay dapat na gupitin ang mga aluminyo na haluang metal na may mga cutter hanggang sa 3 mm ang lapad na may mga rate ng feed na 150 ... 250 mm / min, na may lalim na hanggang 2 mm. Ang katumpakan kapag ang paggiling ng mga aluminyo na haluang metal ay dapat na nasa rehiyon na 0.05 mm sa isang lugar na 150x150 mm.
3. Ang paggiling ng bakal ay hindi ibinigay, maliban sa mga indibidwal na kaso, habang ang bilis at katumpakan ay hindi kinokontrol.
4. Dapat itong maging posible sa mga modelo ng 3D mill at mamatay mula sa mga non-metallic na materyales para sa gluing at molding fender, hood, lantern, atbp.

Sa pinakamainam, ang isang maliit na laki ng desktop machine para sa mga nakalistang gawain ay dapat magkaroon ng istraktura ng frame.

Mga puwersa ng pagputol at stepper motor

Mayroong isang maling kuru-kuro na kapag nagpapaikut-ikot, kailangan mong ilagay ang presyon sa pamutol upang ito ay mas mahusay na maputol. Ito ay hindi tama. Tandaan ang paggupit gamit ang isang lagari, pinindot lang pababa - nasira ang file. Ang bilis ng paglalagari ay depende sa kung gaano ka kabilis gumanti gamit ang lagari at ang talas ng lagari. Kapag nagpapaikut-ikot na may manipis na mga pamutol ng paggiling, ang parehong larawan ay sinusunod, na nagtatakda ng mga maling kondisyon ng pagputol - nasira ang pamutol. Samakatuwid, aasa kami sa isang matalim na mataas na kalidad na tool at pinakamainam na kondisyon ng pagputol. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, inaasahang magiging maliit ang mga spindle load at support reactions, sa hanay na ilang kilo.

Hindi kinakailangang kalkulahin ang mga kilo na ito gamit ang mga formula. Madali at biswal mong masusuri ang pinakamataas na posibleng pagsisikap nang direkta gamit ang iyong mga kamay. Upang gawin ito, kumuha ng 1mm thin end mill at subukang basagin ito sa iyong mga kamay. Magugulat ka kung gaano kadali ito para sa iyo. Mas mahirap masira ang isang pamutol na may diameter na 3 mm sa mga kamay, ngunit pareho, ang mga pagsisikap na ito ay hindi labis. Ang pagkasira ng cutter kapag nalampasan ang mga pinahihintulutang pagkarga ay ang fuse na magpoprotekta sa ating makina mula sa mga kritikal na boltahe at pagkabigo. Ang katigasan ng makina ay dapat na idinisenyo para sa mga load na ito, mas mabuti na may double margin.

Ang kapangyarihan ng isang stepper motor ay higit sa lahat ay kinakailangan hindi para sa pagputol, ngunit upang mapagtagumpayan ang mga puwersa ng alitan sa mga gabay at pares ng tornilyo, at ang mga puwersang ito ay nakasalalay sa kalidad ng paggawa, mga clearance, mga distortion at ang pagkakaroon ng pagpapadulas. Posibleng kalkulahin ang mga puwersang ito, may mga pamamaraan, ngunit mas maliit ang mekanismo, hindi gaanong maaasahan ang mga resulta. Kaya ang pagpili ng isang makina para sa isang makina sa mga tuntunin ng kapangyarihan ay ang parehong shamanism, tulad ng pagpili ng isang makina para sa isang modelo ng isang sasakyang panghimpapawid na may panloob na combustion engine: hilahin - hindi hihilahin, na may margin - sa limitasyon. , ibig sabihin mula sa karanasan o batay sa pagsusuri ng mga prototype.

Mga stepper motor sa merkado nang maramihan. Hindi madaling pumili ng tama mula sa kasaganaan na ito. Samakatuwid, kami ay tumutuon sa mga makina na madalas na ginagamit sa gayong pamamaraan - mga motor na stepper ng Soviet inductor na DSHI-200-3 o DSHI-200-2. Magkaiba sila ng kapangyarihan. Mayroon ding DSHI-200-1, ngunit ito ay lantarang mahina. Ang DSHI-200 ay mahusay na mga motor, kung ikaw ay mapalad, maaari mong mahanap ang mga makina na ito na may OS index (espesyal na serye, pagtanggap ng militar), ang kalidad ng kanilang paggawa ay mas mahusay, ngunit ang mga karaniwan ay medyo nasa antas.

Narito ang mga teknikal na katangian ng DSHI-200-3 engine (ang mga halaga para sa DSHI-200-2 sa mga bracket):

• Pinakamataas na static na sandali, nt - 0.84 (0.46).
• Hakbang ng unit, deg - 1.8 (1.8).
• Step processing error,% - 3 (3).
• Pinakamataas na dalas ng pick-up, Hz - 1000 (1000).
• Supply kasalukuyang sa isang phase, A - 1.5 (1.5).
• Supply boltahe, V - 30 (30)
• Pagkonsumo ng kuryente, W - 16.7 (11.8).
• Timbang, kg - 0.91 (0.54).

Katumpakan

Ang resolution ng pagpoposisyon at katumpakan ng paggiling ay kadalasang nalilito. Ang resolution ay depende sa pagpili ng stepper motor at ang uri ng transmission. Halimbawa, ang DSHI-200-3 stepper motor, kapag tumatakbo sa pinakamainam na half-step mode, ay gumagawa ng 400 na hakbang bawat rebolusyon. Samakatuwid, kung gumamit ka ng isang helical gear na may screw pitch na 2 mm, pagkatapos ay sa isang hakbang ang gumaganang katawan ay lilipat ng 2/400 = 0.005 mm, i.e. 5 microns. Sa isang hakbang na 3 mm - 3/400 = 0.0075 mm, i.e. karagdagang 2.5 microns, ngunit ang bilis ay magiging isang ikatlong mas mataas.

Kung gumamit ka ng gear na may sinturon na may ngipin, ang larawan ay ang mga sumusunod. Ang pinakamaliit na posibleng (mula sa mga pagsasaalang-alang sa disenyo) ang average na diameter ng gear sa pagmamaneho ay 14 mm. Nangangahulugan ito na sa isang rebolusyon ang landas ay lumalabas na 3.14 * 14 = 43.96 mm, i.e. ang displacement sa 1 hakbang ay magiging 43.96 / 400 = 0.11 mm. Para sa balsa ito ay katanggap-tanggap, na may isang creak, siyempre, ngunit ang isa ay maaaring magtiis kung iyon lang. Ngunit ito, sa kasamaang-palad, ay hindi lahat.

Upang makuha ang katumpakan ng paggiling, ang teknolohikal na backlash sa mga gabay at paghahatid, pati na rin ang mga halaga ng displacement dahil sa nababanat na mga deformation dahil sa pangkalahatang tigas ng makina, ay dapat idagdag sa halaga ng resolusyon. Maaaring kalkulahin ang backlash, ngunit ang pangkalahatang higpit ay mas mahirap. Imposibleng kalkulahin ito.

Sa serial production, ang isang prototype ay unang dinisenyo at ginawa (bilang panuntunan, batay sa isang prototype, ibig sabihin, isa pang makina). Pagkatapos ay sinubukan ang makina, ang masusing mga sukat ay ginawa, at makikita kung ang katumpakan nito ay nakakatugon sa mga kinakailangan ng TOR o hindi. Kung hindi ito sumasagot, pagkatapos ay ang istraktura ay nasuri, ang mga lugar ng problema ay natukoy, kung saan ang katigasan ay kinakailangan, ang mga pagbabago ay ginawa sa dokumentasyon ng disenyo at isang serye ng pag-install ay inilunsad. Ang proseso ay paulit-ulit para sa ilang mga kopya. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na pagtatapos ng makina.

Ang amateur na disenyo ay isa ring prototype, ngunit, sa kasamaang-palad, ito rin ang naging pangwakas. Pinipilit nito, kapag nagdidisenyo, na ilagay sa power circuit ng makina ang isang sadyang labis na tigas. Huwag kang matakot diyan. Mas mabuting mag-play safe dito. Ang pagnanais na lumikha ng isang eleganteng at orihinal na disenyo ay maaaring maglaro ng isang malupit na biro sa taga-disenyo. Ang makina ay maaaring hindi maging matibay, at ang pangalawang pagtatangka ay maaaring hindi - masyadong mahal.

Ang maling naiintindihan na "fine-tuning" ng makina - pagwawasto ng mga error sa circuit ng kuryente sa pamamagitan ng pag-screwing sa mga karagdagang sulok, panyo at tadyang - ay hindi nagbibigay ng resulta. Ito ay katulad ng paggamot sa iyong mga ngipin gamit ang mga tabletas - mayroong pansamantalang lunas, at pagkatapos ay lumalala. Imposibleng ituro kung paano gumawa ng maaasahan, matibay na mga istraktura. Ang istraktura ay dapat na madama, ito ay may karanasan, tulad ng isang driver na may karanasan ay nagsisimula sa pakiramdam ng isang kotse.

Kung nais mong bumuo ng isang maaasahang at matibay na makina para sa pang-araw-araw na paggamit, at hindi upang ipakita ang mga pangunahing kakayahan, ngunit wala kang sapat na karanasan sa disenyo, huwag tuksuhin ang kapalaran, kumuha ng isang napatunayang prototype bilang batayan, ito ay magliligtas sa iyo ng mga nerbiyos, oras. at pera.

Kung magpasya ka pa ring bumuo ng disenyo ng makina sa iyong sarili, sundin ang ilang simpleng mga patakaran:

• Huwag magtipid sa katigasan. Sa mga kahina-hinalang kaso, muling iseguro ang iyong sarili. Sumunod sa prinsipyo ng pantay na lakas at pantay na tigas.
• Sa power frame ng makina, hangga't maaari, gumamit ng blind at press fit o pin, dahil simple lang bolted na koneksyon hindi nagbibigay ng katigasan.
• Huwag kalimutan na, sa karaniwan, sa panahon ng pamamaluktot, ang higpit ay proporsyonal sa parisukat ng mga sukat ng seksyon, at sa panahon ng baluktot - sa ika-apat na antas, i.e. kapag ang mga sukat ng seksyon ng bahagi ay nadoble, ang katigasan nito ay tataas ng labing-anim na beses.
• Huwag madala sa ribbing. Ang isang monolitikong bahagi ng aluminyo ay mas matigas kaysa sa bakal na katumbas ng lakas at bigat, ngunit may ribed.

Pero na-distract kami. Ang katumpakan ng makina ay ipinahayag sa detalye ng disenyo batay sa mga gawain na isasagawa sa makina. Kaya idineklara namin ang katumpakan sa loob ng 0.05 mm sa milling working area, na limitado ng mga sukat na 150x150 mm. Susubukan naming ibigay ito. Kapag handa na ang makina, tingnan natin kung ano talaga ang nangyari, ngunit sa ngayon, gumawa tayo ng ilang mga pagtatantya.

Una. Ang isang may ngipin na belt drive ay hindi angkop sa mga tuntunin ng resolution. Kaya ang tornilyo. Mula sa punto ng view ng resolution, ang turnilyo pitch ng 2 o 3 mm ay hindi kritikal, at pareho ay angkop. Sa pamamagitan ng paraan, ang isa pang karaniwang maling kuru-kuro ay ang mas maliit na pitch ng tornilyo, mas mataas ang katumpakan ng makina. Ang resolution ng pagpoposisyon ay nagiging mas mataas, ngunit hindi ang katumpakan ng paggiling.

Pangalawa. Malinaw, ang pinaka-load na mga gabay ng makina ay kasama ang X axis. Ang bigat ng X carriage ay inaasahang nasa loob ng 5 kg, ang inaasahang cutting forces ay 2 ... 3 kg. Sa ilalim ng naturang mga pagkarga, ang dalawang cylindrical na gabay na may diameter na 16 mm, isang haba na 700 mm, na gawa sa nakadikit na 40X na bakal, ay magkakaroon ng isang deflection arrow ng pagkakasunud-sunod ng 2-3 microns. Kahit na ito ay 5 microns, ito ay katanggap-tanggap pa rin.

Pangatlo. Ipagpalagay namin na masisiguro namin ang katigasan ng mga bahagi ng katawan ng karwahe X upang walang kapansin-pansin na mga deformation mula sa mga puwersa ng pagputol. Pagkatapos ang buong error (ng pagkakasunud-sunod ng 0.04 mm) ay mananatili para sa backlash, pangunahin para sa backlash sa mga pares ng turnilyo at para sa mga error sa paggawa ng mga lead screw.

Napakahigpit na mga kinakailangan, sa katunayan, ito ang pinakamataas na maaaring makuha mula sa gawang bahay na makina... Tulad ng para sa buong lugar ng paggiling, kung panatilihin natin sa loob ng 0.1 mm sa haba ng 700 mm, ito ay magiging super.

Sa isang drive na may isang may ngipin na sinturon, ang naipon na error sa turnilyo ay wala, ngunit ang sinturon ay kondisyon lamang na hindi umaabot, sa katunayan ito ay, samakatuwid, ang katumpakan ng paggiling dito ay mababa at bihirang mas mahusay kaysa sa 0.25 ... 0.3 mm sa isang haba ng 700 mm.

Bilis

Ang makina ay may dalawang bilis - ang bilis ng paggalaw ng spindle sa panahon ng paggiling (feed) at ang bilis ng idle (pagposisyon). Ang una ay itinakda ayon sa mga kondisyon ng pagputol at maaaring mag-iba sa isang malawak na hanay, ang pangalawa ay dapat hangga't maaari. Malinaw, kung ang maximum na posibleng bilis ay mas mababa kaysa sa pinakamainam na feed kapag milling ang materyal na kung saan ang makina ay dinisenyo, ang pagiging produktibo ng makina ay hindi sapat.

Para sa balsa, ang pinakamainam na mga mode ng paggiling ay ang mga sumusunod:

• Ang kapal ng sheet mula 1 hanggang 2 mm - pamutol na may diameter na 0.6 mm (0.8 mm); feed 600 mm / min; bilis 40,000 ... 50,000 rpm.
• Ang kapal ng sheet mula 2 hanggang 6 mm - 0.8 mm cutter; feed 500 mm / min sa parehong bilis;

Mas kaunting feed para sa iba pang mga materyales. Ang bilis ay depende sa suliran. Kahit na ngayon ay wala akong spindle para sa 50,000 rpm, marahil ito ay lilitaw bukas, kaya ang makina ay dapat gawin sa mga rate ng feed na 500 ... 600 mm / min.

Ang DSHI-200-3 ay may pick-up frequency na 1000 Hz, sa half-step mode ito ay 150 rpm, na nangangahulugang ang maximum na feed na may screw na may pitch na 3 mm ay magiging 450 mm / min. Bahagyang kulang sa pinakamainam na mode. Sa isang tornilyo na may pitch na 2 mm, ang feed ay magiging mas kaunti, 300 mm / min lamang, na malinaw na hindi sapat. Kapag ang motor ay tumatakbo sa normal na mode, ang maximum na bilis ay 900 mm / min, ngunit ang katumpakan ng pagpoposisyon ay bumaba sa 0.015 mm. Ito ay gagana para sa balsa, ngunit hindi para sa aluminyo.

Laki ng lugar ng trabaho sa paggiling

Tulad ng sinasabi nila, ang laki ay mahalaga, at hindi lamang sa mga tuntunin ng paglalagay ng workpiece. pinakamainam na lugar(100x1000 para sa balsa, 300x500 para sa balsa playwud). Ang halaga ng makina ay lubos na nakasalalay sa laki ng milling working plane, lalo na kung ang screw drive ay ginagamit. Isang kompromiso ang kailangan dito. Para sa aking sarili, natagpuan ko ang kompromiso na ito - 700x300x70 mm. Maaaring mayroon kang iba pang mga sukat.

Plain bearings at mga gabay

Para sa medyo tumpak na maliliit na tool sa makina tulad ng isa na aming idinisenyo, mahirap makahanap ng mga alternatibo sa mga round steel slideway na may mga sleeve bearings. Hindi bababa sa hanay ng presyo na aming inaasahan.

Kamakailan ay lumitaw malaking bilang ng ball linear bearings ng iba't ibang uri. Sa totoo lang, hindi ko maintindihan ang mga dahilan ng kanilang paglaki ng kasikatan. Bilang karagdagan sa tanging kalamangan - ang pambihirang kadalian ng paggalaw (at samakatuwid ang kakayahang gumamit ng hindi gaanong makapangyarihang mga makina), mayroon silang mga solidong kawalan. Ang mga pangunahing ay mababa ang katumpakan at tumaas na mga kinakailangan para sa kapaligiran kung saan sila nagpapatakbo. Ang lahat ng mga uri ng nakabubuo na mga trick upang maprotektahan ang mga naturang bearings mula sa alikabok, dumi at shavings ay hindi gaanong nai-save. Bilang karagdagan, ang anumang karagdagang bahagi sa isang pagpupulong ng tindig, maging isang cuff, isang scraper o isang brush, bilang karagdagan sa pagtaas ng gastos, ay nagpapakilala ng isang elemento ng hindi pagiging maaasahan sa pagpupulong.

Para sa parehong mga kadahilanan, aalisin namin mula sa pagsasaalang-alang ang lahat ng mga uri ng mga scheme ng disenyo gamit ang mga riles at gulong sa anyo ng mga ball bearings, bilang walang kabuluhan para sa isang makina ng isang naibigay na katumpakan, at malapit na isaalang-alang ang mga sliding bearings.

Ang mga plain bearings ay may maliit na radial na sukat at timbang; ang kanilang paggawa ay hindi nangangailangan espesyal na aparato, maaari silang magdala ng mabibigat na kargada sa mataas na bilis. Ngunit sa aming kaso, ito ay hindi mahalaga, ang kanilang iba pang mahusay na kalamangan ay mahalaga - sila ay tahimik at may mataas na kakayahan sa pamamasa kapag nakalantad sa mga cyclic at shock load.

Mga Materyales (edit)

Kapag pumipili ng isang materyal para sa plain bearings, kami ay tumutuon sa mga magagamit na materyales na mayroon magandang katangian alitan para sa aming mga kondisyon sa pagpapatakbo. At ang mga kondisyong ito ay ang mga sumusunod:

Bilis ng pag-slide 0.2 ... 5 m / s.

Ang uri ng friction ay semi-dry - ang mga ibabaw ng gabay at ang tindig ay ganap na nakikipag-ugnay o sa mga lugar na may malaking haba. Walang naghihiwalay na layer ng langis. Ang langis ay matatagpuan lamang sa mga ibabaw bilang isang adsorbed film.

Pana-panahong pagpapadulas.

Para sa mga gabay ng mas mataas na katumpakan, tulad ng sa aming kaso, ang espesyal na pansin ay dapat bayaran sa kinis, na nakasalalay, una sa lahat, sa pagkakaiba sa mga coefficient ng static friction at sliding friction (parehong walang lubrication at may mahinang pagpapadulas). Ang katangiang ito ay lalong mahalaga para sa atin, dahil gumagamit kami ng isang stepper motor, at ang mga karwahe sa kahabaan ng mga gabay ay lilipat, hindi bababa sa kakaunti, ngunit sa mga jerks.

Pagkatapos ng isang simpleng paghahanap, nakuha ko ang sumusunod na listahan ng mga materyales na magagamit at katanggap-tanggap sa mga tuntunin ng kinis (na may mahinang pagpapadulas) na may mga coefficient ng friction sa isang bakal na baras:

• Gray na cast iron - 0.15 ... 0.2.
• Antifriction cast iron - 0.12 ... 0.15.
• Tanso - 0.1 ... 0.15.
• Textolite - 0.15 ... 0.25.
• Mga polyamide, naylon - 0.15 ... 0.2.
• Naylon - 0.1 ... 0.2.
• Fluoroplastic na walang lubrication - 0.04 ... 0.06.
• Goma na pinadulas ng tubig - 0.02 ... 0.06.

Sa prinsipyo, ang alinman sa mga materyales sa itaas ay maaaring gamitin para sa mga bearings, maliban sa goma, na ipinapakita para sa paghahambing, at cast iron, na itinatapon namin bilang materyal para sa. makina sa bahay kakaiba. Sa totoo lang, hindi maganda ang pagpipilian. Sa pangkalahatan, ito ay bumagsak sa mga sumusunod - metal (bronze) o non-metal (alinman sa itaas, maliban sa goma).

Para sa aking sarili, matagal na akong pumili ng tanso - isang napatunayang solusyon, maaaring sabihin ng isa na pamantayan, malawakang ginagamit, at hindi nangangailangan ng mga detalyadong katwiran. Ngunit para sa kapakanan ng pagkakasunud-sunod, isasaalang-alang namin ang iba pang mga pagpipilian.

Non-metallic bearings

Wala akong laban sa non-metallic bearings. Kung sa ilang kadahilanan ay hindi magagamit sa akin ang tanso (bagaman ngayon ay mahirap isipin ang gayong mga kadahilanan), pipiliin ko para sa mga bearings textolite... Ang textolite bearings ay gawa sa multilayer chiffon fabric na pinapagbinhi ng bakelite at pinindot sa ilalim ng presyon na humigit-kumulang 1000 kg / cm2 sa 150 ... 180 degrees. Pinakamahusay na gumagana ang mga ito kung ang mga layer ay patayo sa ibabaw ng friction. Maaaring gawing makina ang PCB gamit ang isang carbide tool sa mababang rate ng feed at mataas na bilis ng pagputol na may medyo mahigpit na tolerance.

Naylon at naylon gumanap nang maayos sa hindi sapat na pagpapadulas o walang pagpapadulas sa lahat. Ngunit, tulad ng lahat ng polyamides, mahirap silang makina. Ang nylon at nylon bearings ay ginawa sa pamamagitan ng injection molding sa mga metal na hulma na may dimensional na katumpakan sa loob ng ilang daan-daang milimetro. Ang mga problema ay maaaring lumitaw kapag ang pagmamanupaktura sa tamang pagpapahintulot sa unibersal na kagamitan sa machining - walang kukuha nito.

Fluoroplastic(Teflon) ay isang mahusay na materyal, ngunit, sa kasamaang-palad, hindi masyadong mahusay para sa paggawa ng mga bearings dahil sa lambot nito, mataas na koepisyent ng linear expansion, malamig na gumagapang (ang paglitaw ng mga permanenteng deformation sa ilalim ng matagal na pagkakalantad sa medyo mababang mga stress), at kumpletong hindi- basa ng mantika.

Ang lahat ng non-metallic bearings ay ginagamit kasama ng mataas na tigas na gabay (> HRC 50). Sa ilalim ng kondisyong ito, nagpapakita sila ng mataas na resistensya sa pagsusuot. Ang pangangailangan para sa tumaas na katigasan ng mga gabay ay hindi isang disbentaha ng non-metallic bearings, ito ay isang ibinigay. Sa pamamagitan ng paraan, para sa mga bronze bushings ay mabuti din na painitin ang gabay.

mapagkukunan

Tungkol sa pagdadala ng buhay, ang mga sumusunod na pagsasaalang-alang ay dapat isaalang-alang. Kung tinanggap namin ang prinsipyo ng pantay na lakas at pantay na katigasan bilang isang pangunahing konsepto sa disenyo, walang pumipigil sa amin na gamitin ang parehong prinsipyo na may kaugnayan sa mapagkukunan ng mga pangunahing node. Ang ibig kong sabihin? Ang mga pangunahing bahagi ng aming makina ay mga lead screw na may mga nuts at gabay. Ito ay lohikal na gawin ang mga ito sa isang paraan na ang mapagkukunan ng pares ng tornilyo ay naaayon sa mapagkukunan ng mga plain bearings. Yung. na naka-install nang isang beses ang mga bearings, dapat silang gumana hangga't ang mga turnilyo at nuts ay gumagana. Sa pagkabigo ng mga pares ng tornilyo, ang makina ay mangangailangan ng isang malaking pag-overhaul, kung saan ang mga bearings ay maaaring mapalitan. Hindi praktikal na gumawa ng kapalit nang mas maaga, na maglagay ng mga bearings na mabubuhay hindi lamang sa pares ng tornilyo, ngunit ikaw at ako rin.

Ito ay kilala na ang isang maginoo na pares ng tornilyo na may isang steel lead screw at isang bronze nut ay nagsisilbi sa napakatagal na panahon. Sa wastong pagpili ng mga parameter at kalidad ng pagmamanupaktura, ang mga naturang unit ay tumatakbo nang maraming taon araw-araw sa tatlong shift. Sa palagay ko ay hindi malo-load ang aking makina sa ganitong paraan. Gayunpaman, imposibleng tumpak na kalkulahin ang mapagkukunan. Maaaring hulaan batay sa karanasan at kaalaman sa paksa. Sa palagay ko sa kasong ito ang pares ng tornilyo ay magsisilbi sa loob ng halos 8 taon, kahit na isinasaalang-alang ang katotohanan na ako ay maglalagari sa makina ng KIT. Sa panahong ito, maraming tubig ang tatagas, at ang makina ay magiging lipas na, at ang mga bagong teknolohiya ay lilitaw, at ang halaga ng produksyon ay maaaring bumaba. Marahil ay hindi makatuwirang ayusin.

Malinaw, ang isang pares ng bakal na tornilyo - bronze nut ay gumagana sa mas malubhang mga kondisyon kaysa sa isang gabay na bakal - bronze bearing, na nangangahulugan na, sa teorya, ang tindig ay magkakaroon ng sadyang mas mahabang buhay ng serbisyo. Ngunit kung ang clearance na nagreresulta mula sa pag-thread sa nut ay adjustable, kung gayon ang clearance sa bronze bearing sleeve ay hindi. Samakatuwid, tatanggapin namin (hindi mula sa kisame, ngunit batay sa pagsusuri ng mga prototype at may mataas na antas ng posibilidad) na ang tornilyo at ang tansong tindig ay magkakaroon ng humigit-kumulang sa parehong mapagkukunan.

Magtatagal ba ang isang non-metallic bearing? Hindi ako sigurado. Ito ay maaaring mabuhay o hindi. Sa prinsipyo, hindi ito nakamamatay, maaaring magbigay ng mga palitan na liner, ngunit pinatataas nito ang gastos ng pagpupulong ng tindig, at bukod pa, na namuhunan ng maraming pera sa paggawa ng makina, hindi ko nais na maglagay ng almuranas sa simula. pagpapalit ng mga bearings.

Gumagawa kami ng desisyon

Isinasaalang-alang ang nasa itaas, kapag nagdidisenyo ng mga gabay, ang sumusunod na teknikal na solusyon ay maaaring gawin para sa pagpapatupad ng pagpupulong ng tindig:

• ang mga butas sa housings para sa bushings ay drilled na may minimum na mga kinakailangan para sa tolerances ng hugis at lokasyon ng mga ibabaw (i.e., sa halip magaspang);
• mahigpit na pindutin ang bronze bushings ng sliding bearings sa mga bahagi ng katawan na may allowance para sa panloob na diameter;
• nagbutas kami ng mga bushings para sa mga gabay bilang bahagi ng mga pabahay na may mga pagpapaubaya sa disenyo.

Ngayon ay maaari nating sabihin na ang gayong solusyon ay tila angkop, ngunit gayunpaman ay isasaalang-alang natin ang iba pang mga pagpipilian.

Ang unang bagay na pumapasok sa isip ay kung bakit gumawa ng bronze bushings at pagkatapos ay pindutin ang mga ito sa at bore ang mga ito kapag ang merkado ay puno ng yari na plain bearing sleeves na may mas mahusay na mga katangian kaysa sa purong tanso, halimbawa, metal-fluoroplastic plain bearings? Hindi ba mas madaling bilhin ang mga ito at pindutin ang mga ito sa parehong paraan?

Alamin natin ito. Ang metal-fluoroplastic bearing ay isang bakal na manggas na may vacuum-impregnated na may Teflon-lead na komposisyon na nakakalat sa isang likido ng isang porous na antifriction layer na gawa sa sintered bronze alloys. Sa sarili nito, ang kumbinasyon ng bronze at fluoroplastic ay nakatutukso at nangangako ng makabuluhang benepisyo sa mga tuntunin ng mga katangian. Ang paraan nito. Ang metal-fluoroplastic bearing sa mababang bilis at tuyo (!) Friction ay nagbibigay-daan sa napakataas na load (hanggang sa 350 MPa) at nananatiling gumagana sa hanay ng temperatura mula -20 hanggang +280 degrees. Ngunit, na may mga load sa hanay na 0.1 ... 10 MPa at sliding speed na 0.2 ... 5 m / s (tulad ng sa amin), ang friction coefficient ay maaaring mag-iba mula 0.1 hanggang 0.2, i.e. nasa loob ng mga limitasyon ng mga kumbensyonal na materyales sa tindig na may hangganan na pagpapadulas. Ito ay lumiliko ang parehong bagay tulad ng paglalagay ng mga gulong ng haluang metal sa mga gulong ng isang eared Zaporozhets - maaari mong, siyempre, walang kahulugan.

Tapos baka manalo tayo in precision, pasimplehin mekanikal na pagproseso at sa gayon ay makatipid? Hindi rin. Kung sa unang kaso ay eksaktong kargado namin ang bronze bushing, pagkatapos ay sa pangalawa, kakailanganin naming mainip ang upuan para sa manggas sa katawan, i.e. hindi namin ibinubukod ang isang mamahaling operasyon sa isang mahusay na boring machine. Bukod dito, ang pagkalkula ng mga dimensional na chain ay kinabibilangan ng mga tolerance para sa misalignment, runout, out-of-roundness, atbp. ng biniling liner mismo, na dapat isaalang-alang, sa kondisyon na ang mga pagpapaubaya na ito ay kilala at maaasahan, i.e. ang mga ito ay magandang mamahaling bearings, at hindi manggas ng hindi kilalang pinanggalingan - 3 rubles bawat bag. Bilang isang resulta, ang lahat ng ito ay hindi nagdaragdag ng katumpakan sa aming makina, sa halip ang kabaligtaran.

Ang halaga ng isang bronze bushing, na isang piraso lamang ng pipe, ay 50 rubles, at ang isang mahusay na metal-fluoroplastic bearing ay halos $ 10. Ang mga bearings na ito ay nangangailangan ng 12 piraso. Kalkulahin para sa iyong sarili kung magkano ang labis na binabayaran namin, halos walang nakukuha. Ang parehong ay maaaring sabihin para sa iba. posibleng mga opsyon binili ang mga plain bearings - sobra ang binabayaran namin, ngunit hindi halata ang benepisyo.

Eh, paano kung walang bronze? Ngunit ito, pasensya na, ay ganap na basura. Kung mayroon kang access sa isang disenteng machine park at nagsisimula ng isang mamahaling proyekto, kung gayon ito ay katawa-tawa na hindi makahanap ng isang piraso ng tanso para sa labindalawang maliliit na bushings at apat na travel nuts!

Ano ang gagawin at paano?

Hanggang ngayon, sinabi namin sa lahat ng oras: "bakal", "tanso" .... At anong uri ng bakal at anong uri ng tanso, partikular?

Dahil sa aming mga kinakailangan para sa paglaban sa pagsusuot (hindi kami gagana sa tatlong shift araw-araw) at mababang mga kinakailangan para sa katatagan ng mga puwersa ng friction, ang pagpili ng mga grado ng bakal at tanso, pati na rin ang paggamot sa init ng mga gabay na bakal, ay hindi mahalaga. Samakatuwid, kung tawagan nila ako mula sa pabrika at magtanong: "Wala kaming ganoong tanso (bakal), na isinulat mo sa pagguhit. Maaari ba tayong gumawa ng kapalit para sa ...?". Sasagutin ko kaagad at walang anino ng pagdududa: “Kaya mo! Kung ito ay talagang tanso, at ang bakal ay may karaniwang nilalaman ng carbon. Halimbawa, ang bakal ay 30, 40 o 45 ".

Ngunit sa pagguhit, kailangan mo pa ring isulat ang isang bagay, at kailangan mong isulat ang pinakamahusay na bersyon. Palaging may oras para lumala. Ang mga bronze na tin phosphorous (BrOF10-1) at zinc (BrOTsS5-7-12, BrOTsS6-6-3) ay angkop para sa mga bushings ng sleeve bearing. Ang mga tanless na tanso (BrAZh9-4, BrS30) ay mas mahusay na gumagana sa maayos na naproseso na mga hardened na gabay, samakatuwid, sa anumang kaso, ang mga gabay ay dapat na tumigas sa isang tigas na 40 ... 50 HRC at pinakintab na may pagkamagaspang na Ra 0.63. Ang panloob na ibabaw ng bushings ay hindi kailangang makintab, ngunit ang pagkamagaspang nito ay hindi dapat mas masahol pa kaysa sa Ra1.25.

Huwag nating kalimutan na bukod sa bearing bushings, mayroon din tayong bronze running nuts. Doon, ang mga kinakailangan para sa materyal ay mas mahigpit, ngunit hindi gaanong para sa aming kaso. Makatuwirang pag-isahin ang materyal para sa running nuts at slide bushings.

Tulad ng para sa geometry at gaps, mas mahusay na huwag kumuha ng kalayaan dito. Upang matiyak ang pagganap ng aming produkto sa tinukoy na katumpakan, ang maximum na garantisadong clearance sa pagitan ng bushing at ang gabay (diameter 16 mm) ay dapat na mga 0.034 mm, na tumutugma sa isang running fit ayon sa ika-7 na baitang (H8 / f7).

Sa pagsasagawa, na may isang piraso (hindi serial) na produksyon, ginagawa nila ito. Una, ang mga bushings na pinindot sa mga katawan ay nababato sa mga kinakailangang tolerance ng hugis at lokasyon ng mga ibabaw, pagkatapos ay ang mga nagresultang butas ay tumpak na sinusukat, at pagkatapos lamang ang mga gabay ay lupa sa isang sukat na nagbibigay ng kinakailangang clearance. Pagkatapos ang buong bagay ay minarkahan upang hindi malito sa hinaharap kung aling mga pabahay, kung saan ang mga gabay ay dumudulas.

Bilang karagdagan sa clearance, ang isang mahalagang parameter ng manggas ng tindig ay ang haba nito. Sa halip, hindi ang haba, tulad nito, ngunit ang ratio ng haba sa diameter (l / d). Ito ay kilala na kapasidad na nagdadala ng pagkarga Ang tindig ay proporsyonal sa parisukat ng l / d ratio. Isinasaalang-alang ang positibo at negatibong impluwensya ng l / d sa kapasidad ng tindig, ang mga average na halaga ng l / d = 0.8 ... 1.2 ay madalas na sinusunod. Sa diameter ng gabay na 16 mm, ang hanay ng mga haba ng manggas ay 12.8… 19.2 mm. Gayunpaman, sa aming disenyo, ang kapasidad ng tindig ay hindi gaanong nababahala; ang aming mga kargada ay maliit. Higit na nag-aalala tungkol sa pagiging sensitibo ng bushing sa pagbaluktot. Malinaw, mas maliit ang l / d ratio, mas mababa ang sensitivity na ito. Samakatuwid, mas mahusay na piliin ang haba ng manggas na mas malapit sa 13 mm kaysa sa 20.

At isang huling pangungusap. Paano kung hindi mo masundan ang lahat ng rekomendasyon sa kabanatang ito? Tumigil sa negosyong ito at huwag mag-steam bath? Well, bakit, kailangan mo lamang na maging handa para sa katotohanan na bilang isang resulta ang kalidad ng produkto (machine tool) ay magdurusa. Iyon lang. Paano kung hindi ito magdusa? Maghihirap, magdurusa, ang tanong ay magkano? Ngunit walang sinuman ang makapagsasabi nito nang may katiyakan. Isang tanong tulad ng: "Ano ang mangyayari kung papalitan mo ang tanso ng tanso, o kahit na gumawa ng isang pares ng sliding - bakal sa bakal?" - walang saysay. Subukan ito, gawin ito, pagkatapos ay sabihin ito. Ang isang bagay ay malinaw - ito ay magiging mas masahol pa. Sa pamamagitan ng paraan, sa mga iresponsableng gabay na may mababang katumpakan, pinapayagan ang steel-steel sliding pair, habang ang mga bahagi ng pares ay dapat magkaroon ng iba't ibang katigasan, halimbawa, ang gabay ay pinatigas, at ang manggas, sa kabaligtaran, ay pinainit.

Mga tornilyo at mani ng tingga

Sa pagsasagawa, maaari lamang magkaroon ng dalawang pagpipilian - isang klasikong steel lead screw na may bronze nut na nilagyan ng backlash compensation device, o isang ball screw (ball screw).

Sliding friction helical gear

Halos lahat ng mga pangkalahatang pagsasaalang-alang na ipinahayag sa nakaraang kabanata tungkol sa pagpili ng mga materyales para sa mga slideway at plain bearings ay may bisa din para sa turnilyo na may sliding friction, walang saysay na ulitin. Isaalang-alang natin ang isa pang mahalagang pag-aari ng isang pares ng tornilyo, na maaaring maging malaking kahalagahan sa ating kaso, ibig sabihin, ang kakayahan ng pamamasa ng paghahatid ng tornilyo ng sliding friction.

Ang mga stepper motor ay may hindi kanais-nais na epekto na tinatawag na resonance. Lumilitaw ang epekto bilang isang biglaang pagbaba ng torque sa ilang mga bilis. Maaari itong humantong sa mga nilaktawan na hakbang at pagkawala ng synchronicity. Ang epekto ay lilitaw kung ang step frequency ay tumutugma sa natural na resonant frequency ng rotor. Ang paglaban sa epekto na ito ay maaaring isagawa sa dalawang direksyon. Ang mga elektronikong pamamaraan, halimbawa, sa pamamagitan ng paglipat sa microstepping na operasyon ng makina (o sa antas ng algorithm ng operasyon ng driver), at sa pamamagitan ng pag-aayos ng mekanikal na pamamasa.

Ito ay isang kahihiyan, na nakagawa o bumili ng isang controller at nakagawa ng isang makina, na tumakbo sa hindi pangkaraniwang bagay ng resonance. Samakatuwid, kailangan mong mag-ingat nang maaga na kapag pinabilis at pinapabagal ang makina, ito ay walang sakit na pumasa sa resonant frequency. Ang paglipat sa microstepping mode ay hindi palaging katanggap-tanggap dahil sa isang matalim na pagkawala ng bilis at metalikang kuwintas sa baras. Oo, kung katanggap-tanggap, hindi kailanman masakit na tandaan ang mekanikal na pamamasa.

Ang resonant frequency ay kinakalkula ng formula F 0 = (N * T H / (J R + J L)) 0.5 / 4 * pi,

• F0 - dalas ng matunog,
• Ang N ay ang bilang ng mga buong hakbang sa bawat rebolusyon,
• Ang TH ay ang hawak na sandali para sa ginamit na paraan ng kontrol at kasalukuyang bahagi,
• Ang JR ay ang sandali ng pagkawalang-galaw ng rotor,
• Ang JL ay ang moment of inertia ng load.

Makikita mula sa formula na ang resonance ay lubos na nakadepende sa load na konektado sa motor. Malinaw, na may matibay na attachment ng lead screw sa engine shaft, ang kabuuang sandali ng inertia ng system ay tataas nang malaki, na nagbabago ng resonance sa rehiyon ng mas mababang mga frequency, kung saan ang mga damping properties ng viscous friction sa mga thread ng ang lead thread ay mahusay na ipinahayag. Sa pamamagitan ng pagpili ng bilang ng mga liko at pagsasaayos ng clearance (tension) sa thread, maaari mong alisin ang mga sintomas ng resonance.

Dito marami ang nakasalalay sa materyal ng nut. Kailangan ng mahusay na adsorption ng langis sa materyal. Halimbawa, ang isang PTFE nut ay hindi maaaring magsilbi bilang isang damper dahil sa ganap nitong hindi nabasa ng langis. Ang Capron, sa ganitong diwa, ay kumikilos nang mas mahusay, ngunit hindi rin masyadong maayos. Sa mga di-metal, ang textolite ay pinakaangkop, na palakaibigan sa langis. Ang tanso ay mabuti mula sa lahat ng panig.

Tornilyo ng lead

Ang mga lead screw ay idinisenyo para sa lakas, paglaban sa pagsusuot at katatagan. Ang lakas at kahusayan ay hindi gaanong interesado sa amin. Ang paglaban sa pagsusuot ay interesado sa mga tuntunin ng pagtukoy ng average na presyon sa mga gumaganang ibabaw ng thread at pagpili ng taas ng thread. Ngunit, batay sa pagkalkula para sa katatagan, dapat nating matukoy ang diameter ng tornilyo para sa isang naibigay na haba at ang napiling pamamaraan ng pag-fasten ng tornilyo sa mga suporta. Dapat ding piliin ang scheme na ito.

Hindi ako magbubuga ng pisngi dito, magpanggap na matalino at magsawa sa iyo ng mga kalkulasyon gamit ang mga tusong formula. Bukod dito, kahit na ako mismo ay alam kung paano ito gawin, hindi ako umaasa sa mga ganoong bagay sa mahabang panahon. Ang aming makina ay hindi isang jack na may paulit-ulit na load thread para sa isang binigay na multi-tonelada na load, ngunit isang precision mechanical device. Ang pagpili ng mga geometric na parameter ng tornilyo ay maaari at dapat gawin batay sa pagsusuri ng mga prototype. Kung susuriin mo (kailangan mong pag-aralan Kagamitang Pang industriya, at hindi mga produktong gawa sa bahay) isang malaking bilang ng mga katulad na makina at device ng isang katulad na pamamaraan, pagkatapos ay makikita mo ang sumusunod:

• Sinusuportahan ng propeller: ang isang dulo ay mahigpit na naayos, ang isa ay direktang nakasalalay sa stepper motor.
• Minimum na diameter ng turnilyo: 12 mm para sa haba hanggang 700 mm, 16 mm para sa haba hanggang 1200 mm.
• Profile ng thread: trapezoidal o tape (na may isang hugis-parihaba na profile).
• Sa pitch na 3 mm, ang taas ng thread ay 1.5 mm.

Maaari kang gumawa ng mga kalkulasyon na partikular para sa aming makina at siguraduhin na ito, ngunit ang oras ay nakakalungkot. Kapag nagdidisenyo, ang pangunahing pansin ay dapat bayaran sa mga materyales at teknolohiya, na sa kasong ito ay mas mahalaga. Dagdag pa, ang mga teknikal na kinakailangan para sa mga turnilyo ay itatakda. Ang kanilang pagpapatupad ay dapat pagsikapan, ngunit ito ay hindi palaging posible at medyo mahal. Dito kailangan mong maghanap ng mga kompromiso. Ano ang maaari at hindi maaaring iwaksi ay isang mahirap na tanong at malulutas ng bawat taga-disenyo nang iba, alinsunod sa kanilang mga kagustuhan. Nang hindi iginigiit ang aking opinyon, ibibigay ko ang mga pangunahing kinakailangan, tulad ng nararapat sa katotohanan.

Para sa thermally untreated lead turnilyo ng normal at mataas na katumpakan ang pinakamahusay na materyal ay hot-rolled steel A40G. Gumagamit din sila ng pinahusay na bakal na 45 at 40X. Sa kasong ito, ang materyal ng mga gabay ay maaaring mapag-isa sa materyal ng tornilyo.

Sa kaso ng pangwakas na pagproseso ng tornilyo na may isang pamutol, ang U10A na bakal ay ginagamit, na na-annealed sa isang tigas na 197 HB.

Para sa mga turnilyo na tumigas at dinidikdik sa kahabaan ng profile ng thread, ginagamit ang mga steel grade 40HG at 65G, na may mataas na wear resistance. Ang pagpipiliang ito ay masyadong cool para sa isang home machine, ngunit ang ball screw, sa pamamagitan ng paraan, ay ang tanging paraan na ginagawa nila ito.

Mga tornilyo tolerance:

1. Ang pinakamalaking tinatanggap na naipon na error sa hakbang, μm:
   • sa loob ng isang hakbang - ± 3 ... 6;
   • sa haba na 25 mm - 5 ... 9;
   • sa haba ng 100 mm - 6 ... 12;
   • sa haba ng 300 mm - 9 ... 18;
   • para sa bawat 300 mm ng haba - 3 ... 5 ay idinagdag;
   • sa buong haba ng tornilyo, wala na - 20 ... 40.
2. Ang mga tolerance para sa panlabas, gitna at panloob na mga diameter ng thread ay itinakda nang hindi hihigit sa kaukulang tolerances para sa trapezoidal thread alinsunod sa GOST 9484-81, na may tolerance field na 7H alinsunod sa GOST 9562-81.
3. Upang matiyak ang katumpakan ng mga turnilyo sa pitch at upang maprotektahan ang thread mula sa mabilis na pagkawala ng katumpakan bilang resulta ng lokal na pagsusuot, ang paglihis para sa ovality ng average na diameter ng thread sa pitch na 3 mm ay dapat na 5 ... 7 µm.
4. Runout ng panlabas na diameter ng tornilyo kapag sinusuri ang mga sentro na may haba na hanggang 1 metro - 40 ... 80 microns.
5. Kung ang panlabas na diameter ng tornilyo ay nagsisilbing isang teknolohikal na base para sa threading (at halos palaging nangyayari), kung gayon ang pagpapaubaya para sa panlabas na diameter ay itinalaga ayon sa h5.

Madaling hulaan na ang katumpakan ng makina ay direktang nakasalalay sa mga paglihis ayon sa claim 1. Kung manu-mano naming inilipat ang mga karwahe sa kahabaan ng mga vernier, magiging gayon, ngunit sa aming kaso ay mas madali ang buhay, dahil ang naipon na error sa makina ng CNC ay maaaring mabayaran sa programmatically.

Kung nagsimula kami ng isang trapezoidal thread, pagkatapos ay isang bungkos ng mahalaga, ngunit mahirap matugunan ang mga kinakailangan para sa mga anggulo ng profile ng thread ay dapat idagdag sa nakasaad na mga kinakailangan. Ngunit ang halaga ng lead screw ay napakataas na upang makagawa ng isang espesyal na tool para sa pagputol ng mga trapezoidal thread (at ito ay tiyak na ginawa para sa bawat partikular na kaso). Sa kaso ng paggawa ng piraso nang walang paghahanda ng mga espesyal na kagamitan, gagawin ang isang tape thread na may isang hugis-parihaba na profile.

At gayon pa man, ano ang mas mahusay na trapezoidal thread kumpara sa tape? Isang bagay lamang - mas mahusay na magsuot ng pagtutol, dahil ang gumaganang ibabaw ng thread sa trapezoidal thread ay mas malaki, at ang presyon sa ibabaw na ito, ayon sa pagkakabanggit, ay mas mababa. Ang pagpili sa pagitan ng trapezoidal at tape thread ay isang bagay ng kompromiso sa pagitan ng tibay at gastos. Kung handa kang magbayad ng disenteng pera (maihahambing sa halaga ng isang ball screw) para sa tibay, pumili ng trapezoidal thread. Sa personal, hindi ako handa.

Nakikita ko ang isang tanong mula sa serye: "Ano ang mangyayari kung ...?". Ano ang mangyayari kung kukuha ka ng magandang bar at gupitin ang isang metric na triangular na thread dito? Ang sagot ay - ito ay magiging mas masahol pa. Sa diameter na 12 mm, ang mga metric thread na may pitch na 1.75 ay pinutol bilang pamantayan. Ang taas ng profile nito ay 1.137 mm, na hindi sapat sa mga tuntunin ng wear resistance. Ang pinakamalapit na thread na angkop para sa taas ng profile (1.624) ay may pitch na 2.5 at pinutol sa diameter na 18 mm. Ito pala ay isang disenteng club. Ngunit ang pinakamahalaga, ang mga kinakailangan para sa turnilyo sa mga item 1-5 ay nananatiling pareho. Ang pakinabang sa gastos sa pagmamanupaktura, kung mayroon man, ay magiging maliit.

Sa pamamagitan ng paraan, ang gastos ng paggawa ng isang tornilyo ay lumalaki nang malaki sa haba nito. Ito ay dahil sa teknolohiya ng thread cutting at ang paggamit ng mga espesyal na kagamitan. Halimbawa, upang makagawa ng isang tornilyo hanggang sa 500 mm ang haba, isang matatag na pahinga ang kinakailangan, at para sa isang 700 mm na tornilyo, dalawa. Ang mga matatag na pahinga para sa isang partikular na propeller ay kailangang baguhin, ang halaga ng pagbabago at iba pang kinakailangang kagamitan, tulad ng naiintindihan mo, ay kasama sa halaga ng propeller. Kung gumawa kami ng 50 turnilyo, o makipag-ugnayan sa produksyon, kung saan ang mga tornilyo na ito ay ginagawa nang maramihan, ito ay magiging mas mura, at kaya…. Iyon ang dahilan kung bakit sa simula pa lang ay inilagay ko sa makina ang isang gumaganang patlang sa kahabaan ng X - 700 mm, at hindi 1000. Mahal at hindi sa lahat ng dako ay gagawin nila ito.

Travel nut

Karaniwan ang mga mani ay gawa sa mga bronze grade na BrO10F1 at BrO6Ts6S3. Kung makakita ka ng ganoong tanso, ito ay magiging napakahusay, ngunit hindi nangangahulugang nakamamatay, kung gumamit ka ng iba pa. Sa pangkalahatan, ang lahat ng sinabi namin tungkol sa mga materyales para sa mga slide bushing ay totoo din para sa mga running nuts.

Mga pagpapaubaya ng mga mani:

1. Ang item 2 para sa mga turnilyo ay nalalapat din sa mga mani.
2. Para sa isang split nut, ang panlabas na diameter ng thread ay itinalaga mula sa mga kondisyon para sa pagtiyak ng pagsunod ng nut sa tornilyo sa kahabaan ng profile, samakatuwid ito ay nakatakda na 0.5 mm na mas malaki kaysa ayon sa GOST 9484-81. Ang panloob na diameter ay itinalaga mula sa mga kondisyon ng kinakailangang clearance, samakatuwid ito ay itinakda nang mas malaki ng 0.5 mm kaysa ayon sa parehong GOST.
3. Sa mga kaso kung saan ang panloob na diameter ng nut ay nagsisilbing isang teknolohikal na batayan para sa pangwakas na pagproseso ng nut body (naiintindihan mo mismo, ito ay kung paano ito nangyayari), ang panloob na diameter ng nut ay ginawa ayon sa H6.
4. Ang mga pinahihintulutang paglihis ng profile at pitch ay hindi kinokontrol, ngunit nililimitahan ng laki ng tolerance para sa average na diameter.

Ang pagkakaroon ng mga puwang sa pagitan ng mga thread ng pares ng tornilyo ay ang sanhi ng backlash. Ang pag-aalis nito ay nakamit sa pamamagitan ng mga nakabubuong hakbang - sa pamamagitan ng paghigpit ng split nut na may screw, spring o collet clamp. Ang pinakamadaling paraan ay ang gumawa ng split nut na may tie screw /

Paano magpatuloy?

Tandaan kung ano ang sinabi namin tungkol sa mga slideway at plain bearings: "Sa pagsasanay, ginagawa nila ito. Una, ang mga bushings ay nababato, at pagkatapos lamang ang mga gabay ay giniling sa isang sukat na nagbibigay ng kinakailangang clearance. Kaya, sa mga lead screw at nuts, ang lahat ay nangyayari nang eksakto sa kabaligtaran - una silang gumawa ng mga turnilyo, at pagkatapos ay patalasin nila ang mga mani sa kanila.

Ang sitwasyong ito ay nangangako ng malaking benepisyo. Ang mga turnilyo ay halos hindi napuputol (ito ay kung paano ang mga makina ay na-overhaul sa produksyon - ang mga bagong mani ay ginawa sa mga lumang turnilyo), na nangangahulugan na maaari kang magdala ng angkop na lead screw sa pabrika, at sila ay gagawa ng isang nut para sa iyo. Maaaring mabili ang mga angkop na turnilyo, alisin sa mga lumang makina at device, at sa wakas ay makikita sa isang junkyard. Ito ay lubos na makakabawas sa gastos ng pagmamanupaktura ng iyong makina, dahil ang halaga ng mga lead screw ay higit sa kalahati ng lahat ng mga gastos para sa paggawa ng mga mekanika.

Gaya ng dati, ang solusyon na ito ay may higit sa mga pakinabang. Ang binili (nahanap) na mga tornilyo ay mayroon nang mga cut end, na nagdidikta ng isang ganap na tiyak na disenyo ng mga suporta, na maaaring hindi kumikita para sa iyo, pati na rin ang paggamit ng mga bearings na umaangkop sa turnilyo, at hindi ang mga nais mong ibigay. sa iyo. Kadalasan ay kinakailangan na gumawa ng mga karagdagang bahagi para sa mga suporta na nagdaragdag ng halaga at hindi kakailanganin kung ang disenyo ng mga turnilyo at nuts ay sa iyo. Ito ay isang tunay na minus.

Kamakailan, maraming mga kumpanya (kabilang ang mga dayuhan) ang lumitaw na nagbebenta ng mga handa na mga pares ng turnilyo... Karaniwan, ang halaga ng pagbili at pagmamanupaktura ay hindi gaanong naiiba, ngunit may problema sa mga dulo. Kadalasan ang mga kumpanyang ito ay handa na gumawa ng mga turnilyo para sa iyo ng kinakailangang haba at may isang uka ng mga dulo, na ikaw mismo ay gumuhit, ngunit ang presyo ay tataas ng 1.5 ... 2 beses. Sa anumang kaso, ikaw ang bahalang gumawa ng sarili mong mga lead screw o bumili ng mga yari na.

Kung hindi ka sigurado na makakagawa ka ng mataas na kalidad na mga pares ng tornilyo, at nagpasya kang gumamit ng binili o karaniwang "kaliwang" na mga tornilyo sa iyong makina, tama na bilhin o hanapin muna ang mga ito, at pagkatapos lamang simulan ang pagdidisenyo ng makina. Mas tiyak, para sa disenyo, dahil walang espesyal na disenyo dito.

Ballscrew

Sa mga ball screw, ang sliding friction ay pinapalitan ng rolling friction. Ito ay nagbibigay-daan upang makabuluhang taasan ang kahusayan ng mekanismo hanggang sa 95 ... 98%, pati na rin upang madagdagan ang mapagkukunan nito sa pamamagitan ng isang order ng magnitude. Ipinapaliwanag nito ang malawakang paggamit ng mga ball screw sa mechanical engineering.

Ang katumpakan ng mga ball screw ay mas mababa kaysa sa mga sliding friction screws. Simple lang ang paliwanag. Sa isang maginoo na transmisyon ng tornilyo, mayroon lamang dalawang bahagi sa contact at ang teknolohikal na puwang (backlash) ay adjustable, at sa ball screw, bilang karagdagan sa parehong dalawang bahagi (screw at nut), ang ikatlong bahagi ay kasama sa trabaho - isang bola, o sa halip isang bungkos ng mga bola, at ayusin ang backlash na may problema. Ngunit hindi ito nangangahulugan na ang tornilyo ng bola ay hindi tumpak. Ito ay tumpak, ngunit sa teknolohikal na katumpakan na ito ay hindi madali. Sabihin nating, kung ihahambing natin ang mga ball screw at isang screw drive na may sliding friction ng parehong katumpakan, kung gayon ang ball screw ay lumalabas na mas mahal.

Hindi ako masama sa mga ball screw at hindi nagsusulong lamang para sa klasikong turnilyo at nut. Sa kabaligtaran, gusto ko ang mga tornilyo ng bola, ako mismo ay nangangarap na gumawa ng isang makina sa kanila. Pero. Bukod sa katotohanan na ito ay maaasahan, maganda, mahal at sa pangkalahatan ay cool, ito ay nangangailangan ng maraming. Kakaiba na makita ang mga ball screw sa tabi ng mga gabay sa tubo ng kurtina at mga naylon bearings na na-drill gamit ang isang drill. Sa kabaligtaran, ang magagandang gabay na may naka-istilong metal-fluoroplastic bearings ay mukhang kakaiba sa tabi ng sinulid na baras na binili sa merkado at isang 3-ruble hex nut.

Kung gumagamit ka ng mga ball screw, pagkatapos ay kasama ang mahusay na mga gabay, mataas na kalidad na manggas na may mga manggas, magandang kalidad na mga transition coupling para sa pagkonekta ng mga ball screw sa makina, at ang iba pang bahagi ng makina ay dapat na nasa parehong antas. Kung hindi, walang saysay. At ito ay isang ganap na naiibang kategorya ng presyo.

Disenyo ng makina

1. Hindi mahirap makabuo ng isang kumplikadong mekanismo na may napakaraming detalye. Hindi mo kailangan ng maraming katalinuhan dito. Mahirap na makabuo ng isang mekanismo na simple at advanced sa teknolohiya, ngunit gumaganap ng parehong mga function bilang isang kumplikado. Bakit mahirap magkaroon ng orihinal na bike? Dahil lahat ng bagay ay naimbento na sa loob nito, matagal na! Ang tanong ay arises, ito ay kinakailangan upang makisali sa pag-imbento at disenyo balancing act? Ang makina ay kailangan para sa negosyo, at hindi upang ipakita ang inflamed imahinasyon ng designer. Samakatuwid, nang walang karagdagang ado, kami ay naghahalungkat sa Internet at pumili ng isang handa na nakabubuo na pamamaraan makina na nakakatugon sa aming mga kinakailangan.
2. Ang mga bahagi ng makina ay dapat magkaroon ng isang simple geometric na hugis na may pinakamababang bilang ng mga pagpapatakbo ng paggiling. Bilang karagdagan, ang mga detalyeng ito ay dapat na kakaunti. Gagastos kami ng isang toneladang pera sa mga gabay at lead screw na may mga mani na masisira sa filigree, lacy na mga bahagi ng katawan din.
3. Walang welding. Ito ay dagdag na pera, at bukod pa, kailangan mo pa ring i-anneal ang welded unit sa pugon upang alisin ang mga natitirang stress, at ilagay ito sa isang makina para sa machining.
4. Ang materyal ng lahat ng bahagi ng katawan ay haluang metal D16T. Makakakuha kami ng katigasan sa malalaking monolitikong mga seksyon, dahil ang isang makapal na bahagi ay mas mura kaysa sa tatlong manipis na piraso na pinagsama upang bigyan ang kinakailangang tigas.
5. Kaunting mga fastener hangga't maaari. Nagkakahalaga din ang pag-tap.
6. Masarap isama ang posibilidad ng modernisasyon sa disenyo. Halimbawa, kung kinakailangan, baguhin ang nagtatrabaho na larangan ng makina na may kaunting mga pagbabago.

Ang isang paghahanap sa Internet ay nagbunga ng mga resulta. Nagustuhan ko ang Austrian-German Step-Four machine (Z carriage.

Ang karwahe ng Y ay mayroon nang dalawang bar na may mga bearings at butas para sa mga riles ng Z. Ang mga riles ay dapat na maipasok sa mga butas sa isang masikip (transisyonal) na akma at maayos na may mga nakatakdang turnilyo. Ang pag-aayos gamit ang mga turnilyo ay higit na kailangan upang kalmado ang kaluluwa kaysa sa tunay na pag-aayos. Ang mga gabay ay dapat na nakaugat sa mga butas. Sa ibabang bar ay may isang butas para sa lead screw bearing assembly, at sa itaas na bar ay may upuan para sa isang stepper motor.

X karwahe - dalawang pader na may parehong mga elemento ng istruktura tulad ng mga bar ng karwahe ng Y. Kapal ng pader 15 mm. Hindi ka makakagawa ng mas kaunti, kung hindi, ang mga gabay ay hindi magiging maayos. Sa ibabang bahagi ng mga dingding, ang mga plain bearing housing ay idinikit upang ilipat ang karwahe kasama ang mga gabay na matatagpuan sa frame.

Undercarriage assembly.

Ito ay nananatiling tornilyo ang natapos na undercarriage ng makina sa isang malakas at matibay na base para sa mga sulok ng mga beam. Ang base ay maaaring, halimbawa, isang piraso ng laminated board na ginagamit para sa paggawa ng mga countertop kasangkapan sa kusina, o simple lang mesa... Ang mga frame beam ay awtomatikong lilipat sa posisyon. Ang pangunahing bagay ay hindi abalahin ang mga ito.

Tandaan na sa pamamagitan ng pagpapalit ng haba ng mga gabay, madali kang makakagawa ng isang makina na may anumang (sa loob ng makatwirang mga limitasyon) na sukat ng milling working plane nang hindi binabago ang mga bahagi ng katawan.

Transmisyon

Maaari mong simulan ang pag-install ng mga turnilyo.

Tulad ng sinabi namin, ang isang dulo ng tornilyo ay nakabitin nang direkta sa stepper motor, at ang isa ay nakasalalay sa isang bearing assembly na binubuo ng dalawang angular contact bearings na pumipigil sa turnilyo mula sa paglipat kasama ang axis. Ang isang tindig ay nagbibigay ng suporta sa isang panig, ang isa sa isa. Ang bearing preload ay nilikha ng isang cap nut sa pamamagitan ng mga bushings sa pagitan ng mga bearings. Ang pagpupulong ng tindig, at samakatuwid ang buong tornilyo, ay naayos sa pabahay na may isang set na tornilyo sa pamamagitan ng isang butas sa panlabas na singsing.

Maaaring gamitin ang anumang bearings. Nag-apply ako na may sukat na 6x15x5. Sa teorya, dapat mayroong double angular contact bearing (serye 176 GOST 8995-75), ngunit mahirap hanapin ito. Kahit na ang mga simpleng angular contact bearings sa merkado ay hindi nakahiga sa mga tambak, at walang mga doble sa lahat. Maaaring ibigay ang ordinaryong radial bearings. Ang mga puwersa at bilis ng axial ay hindi maganda para sa amin, at kung pagkaraan ng ilang sandali ay nag-crunch sila, kung gayon madali itong palitan, hindi mo na kailangang i-disassemble ang anuman.

Ang tornilyo ay naka-mount sa motor axis sa pamamagitan ng isang manggas na may mga terminal clamp.

Ang paghahatid ng metalikang kuwintas mula sa drive screw ng X coordinate sa non-drive screw ay isinasagawa ng isang espesyal na plastic toothed belt.

Ang may ngipin na sinturon at mga gear ay binili. Sa haba na ito, ang sinturon ay halos hindi umaabot at kailangan itong magbigay ng isang mahusay na pag-igting. Maaasahan ba ito? Maaasahan. Posible bang maglagay ng dalawang shagovik sa X-axis, isa para sa bawat turnilyo? Hindi ko alam, hindi ko pa nasusubukan. Sa tingin ko magkakaroon ng mga problema sa pag-synchronize. At ang sinturon ay mura at masayahin.

Finishing touch. Inilalagay namin ang bracket para sa suliran.

Iyon lang. Maaari mong i-hook ang electronics, ilagay ang spindle at simulan ang makina. Lahat ay dapat gumana. At ito ay gumagana, dapat kong sabihin! Talaga, walang ibang kailangan. Oh oo, dapat na naka-install ang mga switch ng limitasyon, ngunit hindi mo mai-install ang mga ito. Ito ay isang opsyon, ang makina ay gumagana nang maayos kahit na walang limitasyong switch.

Binibilang namin ang mga bahagi ng katawan (maliban sa mga gabay at lead screw) na dapat i-order mula sa pabrika - 14 na piraso! Dagdag pa ang 2 sulok, kasama ang dalawang bahagi para sa spindle bracket. Kabuuan: 18 bahagi. At kahit na mas mababa sa mga tuntunin ng nomenclature, 8 lamang. Napakagandang resulta!

Nagbibigay kami ng isang "mabebenta" na hitsura

Sa pagtingin sa larawan ng prototype mula sa site, nakita namin na ang makina ay solid doon, ngunit ang sa amin ay uri ng kalansay at patay!

Sa ngayon, gawin natin ito!

I-install ang mga channel bar - base (5 mm ang kapal) mula sa ilalim ng frame at isara ang mga lead screw na may channel - casing (2 mm ang kapal).

Mag-i-install kami ng mga traverse, mula rin sa mga channel. Kaya, sa isang dulo ay isasara namin ang belt drive, at sa kabilang dulo sa traverse, maaari mong i-install ang mga konektor mula sa mga hakbang.

Sa X carriage, mag-i-install kami ng isang takip na nagpoprotekta sa lead screw Y, at i-screw ang isang uka dito, kung saan ang cable mula sa Z carriage ay magsisinungaling. I-screw namin ang parehong uka sa frame mula sa gilid ng mga drive.

Ang lahat ba ng mga casing na ito ay magdaragdag ng katigasan sa aming makina? Siyempre, gagawin nila, ngunit hindi masyadong marami. Imposibleng palakasin ang istraktura at bigyan ito ng pangkalahatang katigasan sa ganitong paraan. Ang power circuit ng makina ay dapat gumana nang mag-isa at walang mga suportang ito. Ngunit ngayon ang makina ay madaling dalhin mula sa isang lugar patungo sa lugar, sa halip na panatilihin itong naka-screw sa desk.

Ilalagay namin ang mga takip, gupitin namin (para sa pagsubok) ang mga kahon sa bagong makina upang itago ang mga bloke ng adaptor para sa mga wire mula sa mga hakbang sa kanila. At ang huling pagpindot ay ang pag-install ng mga cable track.

Hindi ako isang mahusay na espesyalista sa larangan ng paggawa ng metal at ang disenyo ng partikular na mga tool sa paggawa ng metal, kaya posible na sa isang lugar kung saan ako ay naging mali o hindi tumpak, ang mga may kaalamang kasama ay itatama ako. Bilang karagdagan, sa loob ng maraming taon ng totoong disenyo sa paggawa ng instrumento at mechanical engineering, nakabuo ako ng ilang mga stereotype sa mga diskarte sa disenyo ng mga bahagi ng makina (pagpili ng mga base ng disenyo, mga detalye ng pagtatalaga ng mga tolerance at landings, pag-angkop ng isang disenyo para sa isang partikular na planta. kagamitan, atbp.), marahil kailangan mo ang mga pamamaraang ito ay hindi angkop, kaya hindi ko dinadala ang mga ito dito. Ngunit sa pagdidisenyo ng makinang ito, umasa ako sa mga pangkalahatang pagsasaalang-alang na ipinakita ko sa artikulo. At gumagana ang makinang ito! Tulad ng inilaan! Kung ito ay tatagal ng 8 taon - Hindi ko alam, sasabihin ng oras, ngunit sa pagkakaroon ng dokumentasyon ng disenyo, hindi lamang ako makakagawa ng mga ekstrang bahagi, ngunit isang pares ng parehong mga makina. Kung kailangan.

1. V.I. Anurev. Handbook ng constructor-machine builder. Sa 3 volume. Moscow. "Enhinyerong pang makina". 2001.
2. Ako si Levin. Sanggunian ng tagabuo mga instrumentong katumpakan... Moscow. OBORONGIZ. 1962.
3. F.L. Litvin. Disenyo ng mga mekanismo at bahagi ng mga device. Leningrad. "Enhinyerong pang makina". 1973.
4. P.I. Orlov. Mga pangunahing kaalaman sa disenyo. Sa 3 volume. Moscow. "Enhinyerong pang makina". 1977.
5. Direktoryo. Mga ball bearings ng instrumento. Moscow. "Enhinyerong pang makina". 1981.
6. Handbook ng Metalworker. Sa 5 volume. Ed. B.L.Boguslavsky. Moscow. "Enhinyerong pang makina". 1978.

Ang kakaiba ng disenyo nito ay ang lead screw sa kahabaan ng X axis ay naayos na hindi gumagalaw (hindi umiikot). Ang isang static na tornilyo ay nangangailangan ng isang espesyal na spindle nut. Sa maliliit na CNC machine, ang travel nut ay karaniwang mahigpit na naayos at ang turnilyo ay umiikot upang ilipat ang karwahe. Para sa akin, ang kabaligtaran ay totoo - ang tumatakbo na nut ay umiikot sa paligid ng tornilyo, na hinimok ng isang stepper motor. Buweno, malinaw na ang isang malaking laki ng CNC running nut ay dapat gawin sa pamamagitan ng kamay, dahil ang gayong nut ay hindi ibinebenta kahit saan!

Bakit kailangan nating paikutin ang lead nut sa halip na ang lead screw sa isang malaking laki ng CNC machine?

1. Ang isang pang-industriya na ball screw na may haba na 2 metro o higit pa ay nagkakahalaga lamang ng nakakabaliw na pera (kung ihahambing sa isang construction hairpin). Dapat maganda malaking diameter- mula sa 20 mm at mas makapal, na nagkakahalaga ng mas mabaliw na pera. Dagdag pa, hindi lahat ng shag ay maaaring mag-crank ng tulad ng isang colossus, at kailangan mong mag-install ng isang servo, na nagkakahalaga ng mas mabaliw na pera (kumpara sa isang shag). At, sa pangkalahatan, 2 lead screws (isa sa bawat panig) ay karaniwang inilalagay sa isang malaking CNC machine. Ito ay double budget kabaliwan.
2. Ang isang napaka-badyet at magandang opsyon ay isang construction hairpin (tingnan), ngunit kung susubukan nating paikutin ito na may haba na 2 metro, magsisimula itong tumalon tulad ng isang jump rope at kalaunan ay mahuhulog.
3. Sa isang mahabang kama na 2-3 metro na may isang nakapirming tornilyo sa kahabaan ng X axis, maaari kang maglagay ng hindi isa, ngunit kasing dami ng dalawa o kahit tatlong independiyenteng Y axes, na ang bawat isa ay indibidwal na gagana sa sarili nitong pagkakasunud-sunod. Yung. sa isang kama, kumbaga, 2 independiyenteng CNC machine na may isang mekanikal na karaniwang X-axis ang mai-install. Malinaw, na may umiikot na tornilyo, ang mga independiyenteng karwahe ay hindi gagana, ngunit ang pag-clone lamang ng axis ang lalabas.

Ang isang do-it-yourself running nut para sa CNC ay ginawa nang simple: kumuha kami ng isang piraso ng caprolon ng kinakailangang haba at pinutol lang ito panloob na thread sa ilalim ng construction hairpin. Ang Caprolon ay medyo malambot at ang thread ay maaaring i-cut kahit na ang construction hairpin mismo, na dati ay gumawa ng isang tap mula dito sa pamamagitan ng pagputol ng mga grooves na may isang gilingan. Gumawa ako ng panloob na thread sa aking home lathe, at pagkatapos ay gumawa ako ng pass na may tulad na gawang bahay na gripo mula sa isang hairpin para sa isang mas tumpak at mahigpit na pagkakasya ng thread. Upang gawin ito, sa turner, kailangan mong espesyal na huwag gupitin ang thread upang iwanan ito sa ilalim ng daanan gamit ang hairpin mismo. Pagkatapos ang running nut ay kikilos nang mahigpit at walang backlash. Tinatanggal din ang backlash sa pamamagitan ng pagtaas ng haba ng travel nut. Nasa haba na ng 35-40 mm, ang mga backlashes ay ganap na nawawala. Sa Internet, makakahanap ka ng maraming mga disenyo na may double adjustable running nut, na maaari ring mag-alis ng backlash, ngunit ang disbentaha nito ay makabuluhang kumplikado ang disenyo. Kung gagamitin mo ang iyong CNC machine para sa isang libangan, kung gayon ang isang ordinaryong caprolon running nut ay maglilingkod sa iyo sa napakatagal na panahon - tiyak na ilang taon! Buhay pa rin sila sa piling ko, kahit na may nakita akong aluminum sa kanila

Ang tumatakbong nut para sa aking malaking CNC machine ay paikutin ang sarili nito sa paligid ng isang nakapirming tornilyo, kaya sinusuportahan namin ito sa magkabilang panig na may mga bearings at i-clamp ito nang mahigpit sa pagitan ng dalawang aluminum plate. Ang mga plato na ito ay giniling mga upuan sa ilalim ng mga bearings. Bale medyo baluktot ang mga upuan. Ang aluminyo ay napakalambot, kaya ang tindig ay maaaring pinindot nang mahigpit gamit ang isang vice sa pamamagitan ng mga spacer ng plywood. At ito ay mas mabuti, dahil kailangan nating ganap na alisin ang paayon na paggalaw ng nut sa puwang sa pagitan ng dalawang plato na ito. Para sa mahigpit na pag-aayos ng mga plato sa isa't isa, pati na rin para sa paglilipat ng pasulong na paggalaw ng nut sa karwahe ng makina, gumagamit kami ng sheet na metal na 4-5 mm ang kapal (nariyan ito - isang patumpik-tumpik na kalawang na piraso ng bakal sa larawan). Ang larawan ay walang katulad na grupo ng mga plato sa pahalang na eroplano (sa ilalim mismo ng nut) - Tatapusin ko ito mamaya.

Ito ay nananatiling lamang upang ilipat ang pag-ikot mula sa stepper motor sa nut. Plano kong gawin ito gamit ang isang may ngipin na sinturon. Ngunit ang catch ay kailangan kong gumawa ng sarili kong pasadyang kagamitan, na hindi ko pa nagawa noon.

Upang makagawa ng sarili kong gamit, kailangan kong huminga ng kaunti. At kinailangan kong puff sa computer. Isinulat ko ang aking sariling programa para sa pagkalkula ng mga pulley na may ibinigay na mga parameter, dahil wala akong mahanap na anumang mahusay at libre. Ito ay batay sa isang bukas na file sa Thingiverse sa OpenSCAD, na aking muling isinulat sa Python at na-export sa DXF. Ginawa ko ang gear mula sa caprolon - ito ay isang matibay na constructional at madaling naproseso na plastik. Bilang karagdagan sa mismong gear, ang may ngipin na sinturon ay nangangailangan din ng belt tensioner (aka isang damper). Ginawa ko rin ito mula sa caprolon, ngunit nagpasok ako ng isang bearing sa loob.

Matapos i-install ang umiikot na nut sa makina, nagdusa ako ng kaunti sa mga pulley ng motor, na patuloy na gumagalaw dahil sa napakataas na bilis ng pag-ikot at malakas na pag-igting. Kinailangan ko pang mag-drill ng maliliit na uka sa mga shaft ng stepper motors at ayusin ang mga pulley sa mga shaft gamit ang Allen set screws. Ngunit sa huli, ang resulta ay kasiya-siya: kasama ang buong haba ng lead turnilyo, ang nut ay maayos na umuugoy at ang tornilyo ay hindi kumikislap ng kaunti.

Ang pagbabawas ng running nut ay 30:12 (30 teeth sa nut, 12 teeth sa engine pulley), i.e. pinapataas ng reducer ang torque ng engine ng 2.5 beses. Ang resolution ng machine sa isang hairpin na may hakbang na 2 mm / rev ay 0.004 mm (2mm / rev ÷ (200 steps / rev * 2.5)).

Ball turnilyo- isang transmission na "screw-nut" na nagpapalit ng rotational motion ng screw, na ipinadala dito sa pamamagitan ng shaft ng stepping motor o servo drive, sa translational movement ng nut na naayos sa / sa isang table o spindle box. Sa una ay inilaan para sa paggamit sa mataas na katumpakan na kagamitan, ngunit sa katunayan ito ay nagsisilbing batayan para sa pagbuo ng mga kinematic diagram ng mga kontroladong axes sa 90% ng mga CNC machine na nilikha ngayon, anuman ang mga kinakailangan sa katumpakan.

Ang mga bentahe ng ball screws sa iba pang mga uri ng gears:

• mataas na katumpakan ng mga linear na paggalaw;
• Ang kahusayan ay umabot sa 98%;
• mahabang buhay ng serbisyo;
• sa mga tornilyo ng bola, sa kaibahan sa mga pares ng gear, ang isang preload ay nilikha ayon sa kinakailangang klase;
• ang posibilidad ng paggamit ng mga motor na may mas mababang kapangyarihan dahil sa ang katunayan na ang tornilyo ng bola ay hindi nangangailangan ng aplikasyon ng mas mataas na puwersa upang ilipat ang mesa o spindle box mula sa isang estado ng pahinga sa isang estado ng paggalaw.

Mga disadvantages: natatakot sila sa dumi at alikabok, mga paghihigpit sa haba (dahil sa panganib ng sagging ng tornilyo, na humahantong sa pagpapapangit ng mga punto ng attachment at pinabilis na pagsusuot ng nut), nadagdagan ang sensitivity sa mga vibrations.

Pag-uuri ng ball screw

Ang mga tornilyo ng bola ay inuri ayon sa ilang pamantayan.

Teknolohiya sa paggawa ng lead screw. Sa mga pinagsamang turnilyo, ang uka ay inilapat sa pamamagitan ng malamig na pag-roll. Ang pamamaraang ito ay mas mura, ngunit ito ay angkop lamang para sa mga produkto ng gitnang uri ng katumpakan. Sa mga tornilyo sa lupa, ang isang uka ay pinutol bago ang paggamot sa init, at pagkatapos ay gilingin. Ito ay lumalabas na mas mahal, ngunit mas tumpak.

Uri ng nut. May mga flanged at bilog, sa loob ng bawat uri ay nahahati sila sa solong at doble.

Uri ng mekanismo ng pagbabalik ng bola. Panlabas na recirculation - bumalik ang mga bola sa lugar ng pagtatrabaho sa pamamagitan ng isang tubo na matatagpuan sa labas ng katawan ng nut. Ang ikot ng pagbalik ay mula 1.5 hanggang 5.5 na pagliko ng tornilyo. Panloob na recirculation - Ang mga ball adapter ay inukit sa panloob na profile ng nut sa bawat pagliko. Ang ikot ng pagbabalik ay isang rebolusyon. End return system - ang bola ay naglalakbay sa buong landas kasama ang lahat ng mga pagliko sa loob ng nut. Ginagamit sa magaspang na pitch gear.

Ang pitch ng turnilyo ay ang pangunahing criterion para sa pagpili ng gear para sa paglutas ng mga partikular na problema. Ang mga tornilyo ng bola na may maliit na pitch ay ginagamit sa mga mababang bilis ng makina, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na mapagkukunan at mataas na kapasidad ng pagkarga. Ang pagtaas ng hakbang ay humahantong sa pagbaba sa kakayahang kumuha ng mataas na pagkarga, ngunit pinatataas ang bilis ng paggalaw.