Sraigtai ir veržlės CNC. Rekomendacijos renkantis CNC stakles. CNC frezavimo staklių įtaisas. Rutulinių varžtų pranašumai prieš kitų tipų pavaras

Dažymas
16.06.2019

Zaxis parduoda švino varžtus ir veržles su trapeciniais sriegiais. Kataloge yra populiariausių standartinių dydžių dalių. Sraigtai tiekiami 1 metro ilgio strypais. Klientui pageidaujant, Zaxis darbuotojai apkarpys pagal dydį ir apdirbs reikiamo skersmens movos sujungimo žurnalą. Gatavose dalyse yra nuožulnų, apvalių, filė ir nėra įbrėžimų. Savo paraiškoje nurodykite paviršiaus šiurkštumą ir diametralių bei tiesinių matmenų tolerancijos diapazonus.

Trapeciniai varžtai

Dėl optimalaus savaiminio stabdymo ir važiavimo efektyvumo derinio trapecinis profilis ant varžtų naudojamas dažniau nei kiti. Įprasti sriegiai nepajėgūs perduoti tokių didelių jėgų kaip patvarūs sriegiai, tačiau jų tvirtumo savybių pakanka darbiniams judesiams atlikti. Prekiaujame švininiais varžtais, pagamintais iš konstrukcinės anglies ir iš nerūdijančio plieno. Produktai yra atsparūs dilimui ir turi ilgą tarnavimo laiką. Švino varžtų ruošinys yra kalibruotas strypas su terminiu apdorojimu. Sriegio profilis formuojamas valcavimo būdu, o jo darbiniai paviršiai yra labai švarūs. Kataloge yra 8, 10, 12, 16, 20 ir 28 mm skersmens švino varžtai su 2, 3, 4, 5 žingsniais. Svetainėje rasite kainas ir techninius aprašymus visų standartinių dydžių dalims.

Riešutai

„Zaxis“ parduoda veržles, kurios yra suderinamos su visų tipų „acme“ varžtais. Kataloge yra dalių, pagamintų iš šių medžiagų:

  • tapti. Dauguma biudžetinis sprendimas nekritiniams mazgams;
  • bronzos. Kartu su plieniniais švininiais varžtais jie sudaro poras, kurių trinties koeficientas yra 0,07-0,1;
  • kaprolonas. Medžiaga yra 6 kartus lengvesnė už bronzą ir 2 kartus padidina varžto tarnavimo laiką. Sutepus vandeniu, poros trinties koeficientas yra 0,005-0,02. Veržlės pagamintos su garantuotu sandarumu, kuris užtikrina aukštą padėties nustatymo tikslumą.

Detalės gaminamos su cilindriniu išoriniu paviršiumi ir flanšu. Užsisakyti švino varžtus galite Zaxis svetainėje arba telefonu.

Rutulinis varžtas– „sraigtinės veržlės“ tipo transmisija, kuri paverčia sraigto sukimosi judesį, jam perduodamą žingsninio variklio arba servo pavaros velenu, į veržlės, sumontuotos ant stalo ar veleno dėžėje, judesį. Iš pradžių buvo skirtas naudoti didelio tikslumo įrangoje, tačiau iš tikrųjų jis naudojamas kaip pagrindas 90% šiandien sukurtų CNC staklių valdomų ašių kinematinių diagramų, nepaisant tikslumo reikalavimų.

Rutulinių varžtų pranašumai, palyginti su kitų tipų pavaromis:

  • didelis linijinių judesių tikslumas;
  • Efektyvumas siekia 98%;
  • ilgas tarnavimo laikas;
  • rutuliniuose varžtuose, skirtingai nei krumpliaračių porose, išankstinė apkrova sukuriama pagal reikiamą klasę;
  • galimybė naudoti mažesnės galios variklius dėl to, kad rutuliniam sraigtui nereikia didesnės jėgos, kad stalas ar veleno dėžė būtų perkelta iš ramybės būsenos į judėjimo būseną.

Trūkumai: bijo nešvarumų ir dulkių, ilgio apribojimai (dėl varžto įlinkimo pavojaus, dėl kurio deformuojasi tvirtinimo taškai ir pagreitėja veržlės susidėvėjimas), padidėjęs jautrumas vibracijai.

Rutulinių varžtų klasifikacija

Rutuliniai varžtai klasifikuojami pagal kelis kriterijus.

Švino varžtų gamybos technologija. Ant valcuotų varžtų griovelis uždedamas šalto valcavimo būdu. Šis metodas yra pigesnis, tačiau tinka tik vidutinio tikslumo klasės gaminiams. Ant įžeminimo varžtų griovelis išpjaunamas prieš terminį apdorojimą, o po to šlifuojamas. Pasirodo brangesnis, bet tikslesnis.

Riešuto tipas. Yra flanšiniai ir apvalūs, kiekvieno tipo viduje jie skirstomi į viengubus ir dvigubus.

Rutulio grąžinimo mechanizmo tipas. Išorinė recirkuliacija – kamuoliukai grąžinami į darbo zona per vamzdelį, esantį už veržlės korpuso. Grąžinimo ciklas yra nuo 1,5 iki 5,5 varžto apsisukimų. Vidinė recirkuliacija – kiekvieno apsisukimo metu į vidinį veržlės profilį išpjaunami rutuliniai perėjimai. Grįžimo ciklas yra vienas apsisukimas. Pabaigos grąžinimo sistema – rutulys nukeliauja visą kelią per visus posūkius veržlės viduje. Naudojamas krumpliaračiuose su didelio žingsnio sraigtais.

Propelerio žingsnis yra pagrindinis kriterijus renkantis pavarą konkrečioms problemoms spręsti. Mažo greičio mašinose naudojami smulkaus žingsnio rutuliniai sraigtai, pasižymintys ilgu tarnavimo laiku ir didele apkrova. Padidinus žingsnį sumažėja gebėjimas sugerti dideles apkrovas, tačiau padidėja judėjimo greitis.

„Jei būtų mašina, bet būtų ką su ja veikti“, „Padarykime tai, pažiūrėkime, kas bus, tada pamatysime“, „Tik įdomu“, „Aš nežinau, kaip pjauti su dėlionės ar dildės, tai leiskite pjauti mašinai“, „Įdomi pati problema ir jos sprendimo procesas“, „noriu mašinos, kad galėčiau ant jos iškirpti daug KIT ir uždirbti daug pinigų “ ir kt. ir taip toliau. Tokios paskatos pradėti tokio komplekso statybas ir brangus prietaisas, kaip ir CNC staklės, nėra rimtos, nors ir dažnos.

Mano motyvas nesutapo su nė vienu iš aukščiau paminėtų motyvų. Žinojau, ką darysiu su mašina – pamačiau balsa detales savo lėktuvams. Kodėl CNC? Bet todėl, kad pavargau nuo rankų ir tai užtruko per ilgai. Pavyzdžiui, čia yra I-5 lėktuvo kopijos viršutinių sparnų konsolių ir stabilizatoriaus nuotrauka, skirta CNC mašinai ir visiškai ant jos iškirpta.

Tai mano pirmasis modelis, sukurtas išskirtinai CNC. Šonkauliai 1,5 mm balsa, visi ant spygliuočių, 80% dalių yra unikalios. Tai darydami rankiniu būdu pavargsite ir tikriausiai net negalėsite to padaryti. Ar įsivaizduojate tokį modelį sudužusią per pirmąjį skrydį? Ar antroje? Tu tapsi pilka! Tada paėmiau ir iškirpau naują sparną, o gal stabilizatorių...

Gerai tada. Kodėl mašina? Kur bespjauti – biuras su pjovimu lazeriu! Atidaviau failus, gavau dalis, ir nebrangiai. Taip, tai tiesa, jei gaminate KIT, bet ne kūrimo proceso metu. Biurams reikia tūrių, jiems neįdomu pjaustyti 2-3 dalis, net 10 dalių nepjaustys, duokite 10 standartinių lapų. Taip, ir tu nebėgi link jų.

Suprojektuoti jį viduje ir išorėje, o vėliau iškirpti lazeriu iš lapo, kad viskas puikiai tilptų, galima tik paprastam modeliui, bet ne kopijai. Gal kas nors gali tai padaryti, bet ne aš. Sukūriau mazgą, sukarpiau, klijavau, sukiojau rankose, pataisiau tai, kas nepatiko, judau toliau - toks mano požiūris. Ir tam mašina turi būti namuose.

Skaitydamas mūsų svetainėje CNC staklėms skirtą forumą padariau išvadą, kad tie, kurie nori sukurti stakles, yra tuzinas. Bet jei žmonės apskritai yra draugiški elektronikai ir programoms, bent jau Jei turite supratimą, ką ir kaip daryti, tada su mechanine mašinos dalimi - vamzdžiu. Straipsnio tikslas – supažindinti besidominčius šiuo klausimu, naudojant konkrečios mašinos projektavimo pavyzdį. Norėčiau, kad klausimai forumuose būtų prasmingesni ir pagrįsti tikrus faktus, o ne pagrįsta spėlionėmis. Neturiu jokios užduoties mokyti ir tiksliai nurodyti, kaip TU turi sukurti SAVO mašiną. Galite atsižvelgti į mano rekomendacijas arba galite jų nepaisyti, tai jūsų teisė.

Šiame straipsnyje nė žodžio nepasakysi apie elektroniką ir programas. Ir ne tik todėl, kad tai atskiro straipsnio tema, kurią galbūt kas nors parašys. Nenoriu nieko įžeisti, bet, mano nuomone, elektronika šiandien nėra problema. Skirtingai nuo mechanikos, jį galima gana nesunkiai įsigyti visą – įjunkite ir veikia, o jo kaina yra ne daugiau nei ketvirtadalis visų mašinos išlaidų. Tačiau priimtinos kokybės mechanika už prieinamą kainą yra problema. Noriu, kad žmonės ne tik norėtų CNC staklių, bet ir suprastų, kas už jo slypi.

Mes nustatome technines charakteristikas

Tikslas

  1. Kaip jau minėta, mašina daugiausia reikalinga balzos plokštelėms frezuoti – iš jų išpjauti lėktuvų modelių dalis. Dėl šios medžiagos mašina turi turėti maksimalų našumą. Be balsos, bus frezuojama statybinė ir orlaivių fanera, mediena, plastikas, stiklo pluoštas ir anglies pluoštas. Mašinos tikslumas išvardintoms medžiagoms turi būti ne mažesnis kaip 0,1 mm, esant didžiausiam ilgiui.
  2. Be nemetalų, mašina turi gerai pjauti aliuminio lydinius iki 3 mm skersmens pjaustytuvais, kurių pastūmos 150...250 mm/min., kurių gylis iki 2 mm. Aliuminio lydinių frezavimo tikslumas turi būti apie 0,05 mm 150x150 mm plote.
  3. Plieno frezavimas nenumatytas, išskyrus tam tikrus atvejus, greitis ir tikslumas nereglamentuojamas.
  4. Turėtų būti įmanoma iš nemetalinių medžiagų 3D frezuoti modelius ir matricas, skirtas klijuoti ir lipdyti sparnus, gaubtus, šviestuvus ir kt.

Optimaliai mažo dydžio stalo mašina išvardintoms užduotims atlikti turi turėti karkaso projektą.

Pjovimo jėgos ir žingsninis variklis

Yra klaidinga nuomonė, kad frezuojant reikia spausti frezą, kad ji geriau pjaustų. Tai nėra teisinga. Prisiminkite, kad išpjovėte dėlioniu, jei šiek tiek paspaudėte, dildė nulūžo. Pjovimo greitis priklauso nuo to, kaip greitai judinate dėlionę pirmyn ir atgal, ir nuo dildės aštrumo. Frezuojant plonomis frezomis, matomas tas pats vaizdas, jei nustatote netinkamas pjovimo sąlygas, pjaustytuvas sugenda. Todėl pasitikėsime aštriais, kokybiškais įrankiais ir optimaliomis pjovimo sąlygomis. Tikimasi, kad tokiomis sąlygomis veleno apkrovos ir reakcijos atramose bus nedidelės – kelių kilogramų ribose.

Nebūtina šių kilogramų skaičiuoti naudojant formules. Galite lengvai ir aiškiai įvertinti maksimalias įmanomas pastangas tiesiogiai plikomis rankomis. Norėdami tai padaryti, paimkite ploną pabaigos malūnas 1 mm skersmens ir pabandykite jį sulaužyti rankose. Nustebsite, kaip lengva tai padaryti. 3 mm skersmens pjaustytuvą sunkiau sulaužyti rankose, tačiau vis tiek šios pastangos nėra per didelės. Pjoviklio sunaikinimas, kai viršijama leistina apkrova, bus saugiklis, kuris apsaugos mūsų mašiną nuo kritinių įtempių ir gedimų. Mašinos standumas turi būti pritaikytas šioms apkrovoms, pageidautina su dviguba atsarga.

Žingsninio variklio galia daugiausia reikalinga ne pjovimui, o trinties jėgoms kreipiančiosiose ir varžtų poroje įveikti, o šios jėgos priklauso nuo darbo kokybės, tarpų, iškraipymų ir tepimo. Galima šias jėgas apskaičiuoti, metodai egzistuoja, bet kuo mažesnis mechanizmas, tuo mažiau patikimi rezultatai. Tad rinktis mašinai variklį pagal galią yra toks pat šamanizmas, kaip ir modelio orlaivio variklį su vidaus degimo varikliu: trauks ar ne, su rezervu – ties riba, t.y. iš patirties arba remiantis prototipų analize.

Rinkoje yra daug žingsninių variklių. Iš šios gausos išsirinkti tinkamus nėra lengva. Todėl daugiausia dėmesio skirsime tiems varikliams, kurie dažniausiai naudojami tokioje įrangoje – sovietiniams induktyviniams žingsniniams varikliams DSHI-200-3 arba DSHI-200-2. Jie skiriasi galia. Taip pat yra DSHI-200-1, bet jis atvirai silpnas. DSHI-200 yra geri varikliai, jei pasiseks, galite rasti šiuos variklius su OS indeksu (speciali serija, karinis pripažinimas), jų gamybos kokybė yra geresnė, bet įprastos yra gana lygios.

Čia pateikiamos variklio DSHI-200-3 techninės charakteristikos (DSHI-200-2 reikšmės skliausteliuose):

  • Maksimalus statinis momentas, nt - 0,84 (0,46).
  • Vienpakopis, laipsnis - 1,8 (1,8).
  • Žingsnio apdorojimo klaida, % - 3 (3).
  • Maksimalus paėmimo dažnis, Hz – 1000 (1000).
  • Maitinimo srovė fazėje, A - 1,5(1,5).
  • Maitinimo įtampa, V – 30 (30)
  • Energijos sąnaudos, W - 16,7 (11,8).
  • Svoris, kg - 0,91 (0,54).

Tikslumas

Padėties nustatymo raiška ir frezavimo tikslumas dažnai painiojami. Skiriamoji geba priklauso nuo žingsninio variklio pasirinkimo ir transmisijos tipo. Pavyzdžiui, žingsninis variklis DSHI-200-3, dirbdamas optimaliu pusės žingsnio režimu, per apsisukimą padaro 400 žingsnių. Todėl jei naudosime sraigtinę pavarą, kurios sraigto žingsnis yra 2 mm, tai vienu žingsniu darbinis elementas pasislinks 2 / 400 = 0,005 mm, t.y. 5 mikronais. Su 3 mm žingsniu – 3 / 400 = 0,0075 mm, t.y. toliau 2,5 mikrono, bet greitis bus trečdaliu didesnis.

Jei naudojate krumpliaratį su dantytu diržu, vaizdas bus toks. Mažiausias įmanomas (dėl dizaino priežasčių) vidutinis skersmuo pavaros pavara - 14 mm. Tai reiškia, kad vienam apsisukimui kelias yra 3,14 * 14 = 43,96 mm, t.y. judėjimas 1 žingsniu bus 43,96 / 400 = 0,11 mm. Balsai tai priimtina, žinoma, su girgždėjimu, bet su juo būtų galima gyventi, jei tai būtų viskas. Bet tai, deja, dar ne viskas.

Norint gauti frezavimo tikslumą, prie skiriamosios gebos vertės reikia pridėti technologinį kreiptuvų ir transmisijos laisvumą, taip pat poslinkio vertes dėl tamprių deformacijų dėl bendro mašinos standumo. Atgales galima apskaičiuoti, tačiau esant bendram standumui, tai yra sunkiau. Neįmanoma to apskaičiuoti.

At serijinė gamyba Pirmiausia suprojektuojamas ir gaminamas prototipas (dažniausiai remiantis prototipu, t. y. kita mašina). Tada mašina testuojama, atliekami kruopštūs matavimai ir žiūrima, ar jos tikslumas atitinka techninių specifikacijų reikalavimus, ar ne. Jei neatsako, analizuojamas projektas, nustatomos probleminės vietos, kuriose reikia stiprinti standumą, keičiama projektinė dokumentacija ir pradedama montavimo serija. Procesas kartojamas keliomis kopijomis. Ši procedūra vadinama mašinine apdaila.

Mėgėjiškas dizainas taip pat tam tikra prasme yra prototipas, bet, deja, jis taip pat yra galutinis. Tai verčia konstrukciją įtraukti akivaizdžiai per didelį mašinos maitinimo grandinės standumą. Nereikia šito bijoti. Čia geriau būti saugiam. Noras sukurti elegantišką ir originalų dizainą gali žiauriai pajuokauti dizainerio. Mašina gali nepasirodyti kieta, o antro bandymo gali nebūti - tai per brangu.

Klaidingai suprasta mašinos „apdaila“ - maitinimo grandinės klaidų taisymas prisukant papildomi kampai, šalikai ir šonkauliai – rezultatų neduoda. Tai tas pats, kas dantis gydyti tabletėmis – yra laikinas palengvėjimas, o paskui dar labiau pablogėja. Neįmanoma išmokyti gaminti patikimų, standžių konstrukcijų. Reikia jausti dizainą, tai ateina su patirtimi taip, kaip vairuotojas, turintis patirties, pradeda jausti automobilį.

Jei norite sukurti patikimą ir patvarią mašiną, skirtą kasdieniam naudojimui, o ne demonstruoti esmines galimybes, bet neturite pakankamai projektavimo patirties, neviliojate likimo, remkitės patikrintu prototipu, tai sutaupys nervų, laiko ir pinigų.

Jei nuspręsite patys sukurti mašiną, laikykitės kelių paprastų taisyklių:

  • Negailėkite standumo. Abejotinais atvejais žaiskite saugiai. Laikykitės vienodo stiprumo ir vienodo standumo principo.
  • Mašinos laikančiame rėme, kur tik įmanoma, naudokite aklinus ir presuojamus tvirtinimo elementus arba kaiščius, nes paprasta varžtų jungtis nesuteikia standumo.
  • Nepamirškite, kad vidutiniškai sukimo metu standumas yra proporcingas skerspjūvio matmenų kvadratui, o lenkimo metu – ketvirtajai galiai, t.y. Kai detalės skerspjūvio matmenys padvigubėja, jos standumas padidėja šešiolika kartų.
  • Nesijaudinkite su pelekais. Monolitinė aliuminio dalis yra standesnė nei vienodo stiprumo ir svorio, bet briaunota plieninė dalis.

Bet mes nukrypstame. Mašinos tikslumas deklaruojamas įgaliojimai projektavimui pagal užduotis, kurios bus atliekamos mašinoje. Taigi mes deklaravome 0,05 mm tikslumą frezavimo darbinėje srityje, apribotą 150x150 mm matmenimis. Stengsimės tai suteikti. Kai mašina bus paruošta, pamatysime, kas iš tikrųjų atsitiko, bet kol kas atlikime vertinimus.

Pirmas. Dantyta diržinė pavara netinka skyrimui. Tai reiškia varžtą. Kalbant apie skiriamąją gebą, 2 ar 3 mm varžto žingsnis nėra kritinis, tinka abu. Beje, dar vienas dažnas klaidingas supratimas – kuo mažesnis varžto žingsnis, tuo didesnis mašinos tikslumas. Padėties nustatymo skiriamoji geba tampa didesnė, bet ne frezavimo tikslumas.

Antra. Akivaizdu, kad labiausiai apkrauti mašinos kreiptuvai yra išilgai ašies X. Numatomas X vežimėlio svoris 5 kg ribose, numatomos pjovimo jėgos 2...3 kg. Esant tokioms apkrovoms, dviejų cilindrinių 16 mm skersmens, 700 mm ilgio kreiptuvų, pagamintų iš klijuoto 40X plieno, įlinkis bus apie 2-3 mikronus. Net jei tai yra 5 mikronai, tai vis tiek yra gana priimtina.

Trečias. Darysime prielaidą, kad galėsime užtikrinti tokį vežimėlio X kėbulo dalių standumą, kad nebus pastebimų deformacijų dėl pjovimo jėgų. Tada visa paklaida (apie 0,04 mm) išliks dėl atstūmimo, daugiausia dėl varžtų porų atstūmimo ir švino varžtų gamybos klaidų.

Labai griežti reikalavimai, tiesą sakant, tai yra maksimumas, iš kurio galima gauti naminė mašina. Kalbant apie visą frezavimo plotą, jei jį išlaikysime iki 0,1 mm per 700 mm ilgį, jis bus tiesiog puikus.

Pavaroje su dantytu diržu nėra susikaupusios sraigto paklaidos, tačiau diržas tik sąlyginai neišsitampo, iš tikrųjų tempiasi, todėl frezavimo tikslumas su juo yra mažas ir retai būna geresnis nei 0,25...0,3 mm virš a. ilgis 700 mm.

Greitis

Mašina turi du greičius – suklio judėjimo greitį frezavimo metu (pastarimas) ir tuščiosios eigos greitį (padėties nustatymas). Pirmasis nustatomas pagal pjovimo sąlygas ir gali skirtis plačiame diapazone, antrasis turėtų būti maksimalus. Aišku, jei maksimalus galimas greitis bus mažesnė už optimalią pastūmą frezuojant medžiagą, kuriai skirta mašina, staklių našumas bus nepakankamas.

Balzai optimalūs malimo režimai yra tokie:

  • Lakšto storis nuo 1 iki 2 mm – 0,6 mm (0,8 mm) skersmens freza; pastūma 600 mm/min; greitis 40000…50000 aps./min.
  • Lakšto storis nuo 2 iki 6 mm – freza 0,8 mm; padavimas 500 mm/min tuo pačiu greičiu;

Kitoms medžiagoms yra mažiau pašarų. Greitis priklauso nuo veleno. Net jei šiandien neturiu 50 000 aps./min suklio, gal rytoj jis pasirodys, todėl mašina turi būti pagaminta 500...600 mm/min pastūma.

DSHI-200-3 paėmimo dažnis yra 1000 Hz, pusės žingsnio režimu jis yra 150 aps./min., o tai reiškia, kad maksimalus padavimas su 3 mm žingsniu varžtu bus 450 mm/min. Šiek tiek trūksta iki optimalaus režimo. Su sraigtu su 2 mm žingsniu pastūma bus dar mažesnė, tik 300 mm/min, o to akivaizdžiai nepakanka. Varikliui dirbant įprastu režimu maksimalus sūkių skaičius yra 900 mm/min, tačiau padėties nustatymo tikslumas nukrenta iki 0,015 mm. Jis tiks balzai, bet ne aliuminiui.

Frezavimo darbo zonos dydis

Kaip sakoma, dydis yra svarbus ir ne tik dėl optimalaus ruošinio ploto (100x1000 balzai, 300x500 balzos fanerai). Mašinos kaina labai priklauso nuo frezavimo apdirbimo plokštumos dydžio, ypač jei naudojama sraigtinė pavara. Čia reikia kompromiso. Sau radau tokį kompromisą – 700x300x70 mm. Jūsų dydžiai gali skirtis.

Stumdomi guoliai ir kreiptuvai

Santykinai tikslioms mažo dydžio mašinoms, tokioms kaip mūsų sukurta, sunku rasti alternatyvą apvaliems plieniniams kreiptuvams su paprastaisiais guoliais. Bent jau tame kainų kategorija, kurio mes tikimės.

IN Pastaruoju metu pasirodė didelis skaičius rutuliniai linijiniai guoliai skirtingi tipai. Tiesą sakant, nesuprantu jų augančio populiarumo priežasčių. Be vienintelio pranašumo – nepaprasto judėjimo lengvumo (taigi ir galimybės naudoti ne tokius galingus variklius), jie turi nuolatinių trūkumų. Pagrindiniai iš jų – mažas tikslumas ir padidėję reikalavimai aplinkai, kurioje jie dirba. Visokios dizaino gudrybės, apsaugančios tokius guolius nuo dulkių, nešvarumų ir drožlių, nelabai gelbsti. Be to, bet kokia papildoma guolio mazgo dalis, ar tai būtų manžetė, grandiklis ar šepetys, ne tik padidina sąnaudas, bet ir įveda į mazgą nepatikimumo elementą.

Dėl tų pačių priežasčių mes pašalinsime visas projektavimo schemas, kuriose naudojami rutulinių guolių pavidalo bėgiai ir ratai, nes tai yra lengvabūdiška tam tikro tikslumo mašinai, ir atidžiai pažvelgsime į slankiojančias atramas.

Stumdomi guoliai turi mažus radialinius matmenis ir svorį, jų gamybai nereikia specialios įrangos, jie gali atlaikyti dideles apkrovas dideliu greičiu. Bet mūsų atveju tai nėra svarbu, svarbus ir kitas didelis jų privalumas – jie yra tylūs ir turi didelę amortizacinę galią veikiant ciklinėms ir smūgiinėms apkrovoms.

Medžiagos

Renkantis medžiagą slydimo guoliams, mes sutelksime dėmesį į turimas medžiagas, kurios turi geras trinties charakteristikas mūsų eksploatavimo sąlygoms. Ir šios sąlygos yra tokios:

  • Slydimo greitis 0,2…5 m/s.
  • Trinties tipas – pusiau sausas – kreipiklio ir guolio paviršiai susiliečia visiškai arba per ilgus plotus. Nėra skiriamojo aliejaus sluoksnio. Aliejus ant paviršių yra tik adsorbuotos plėvelės pavidalu.
  • Periodinis tepimas.

    • Didelio tikslumo kreiptuvams, kaip ir mūsų atveju, Ypatingas dėmesys reikia atkreipti dėmesį į sklandų eigą, kuri pirmiausia priklauso nuo statinės trinties ir slydimo trinties koeficientų skirtumo (tiek be tepimo, tiek su silpnu tepimu). Ši savybė mums ypač svarbi, nes... Mes naudojame žingsninį variklį, o vežimėliai išilgai kreiptuvų judės bent jau nedideliais trūkčiojimais.

    Po paprastos paieškos gavome tokį prieinamų ir priimtinų medžiagų sąrašą (su prastu tepimu) su plieninio veleno trinties koeficientais:

    • Pilkasis ketus – 0,15…0,2.
    • Antifrikcinis ketus – 0,12…0,15.
    • Bronza – 0,1…0,15.
    • Tekstolitas – 0,15…0,25.
    • Poliamidai, nailonas – 0,15…0,2.
    • Nailonas – 0,1…0,2.
    • Fluoroplastika be tepimo – 0,04…0,06.
    • Guma tepant vandeniu – 0,02…0,06.

    Iš esmės guoliams gali būti naudojamos bet kurios iš minėtų medžiagų, išskyrus gumą, kuri yra pateikta palyginimui, ir ketaus, kurį mes išmesime kaip egzotišką medžiagą namų mašinai. Atvirai kalbant, pasirinkimas nėra didelis. Apskritai, tai yra metalas (bronza) arba nemetalas (bet kuris iš aukščiau išvardytų, išskyrus gumą).

    Sau jau seniai rinkausi bronzą – patikrintą sprendimą, galima sakyti, standartinį, plačiai naudojamą ir nereikalaujantį detalaus pagrindimo. Tačiau tvarkos sumetimais apsvarstykime kitas galimybes.

    Nemetaliniai guoliai

    Neturiu nieko prieš nemetalinius guolius. Jei dėl kokių nors priežasčių bronza man nebūtų prieinama (tiesa, šiandien tokias priežastis sunku įsivaizduoti), rinkčiausi guolius tekstolitas. Textolito guoliai gaminami iš daugiasluoksnio šifono audinio, impregnuoto bakelitu ir presuojami maždaug 1000 kg/cm2 slėgiu, 150...180 laipsnių temperatūroje. Jie veikia geriau, jei sluoksniai yra statmenai trinties paviršiui. Tekstolitą galima apdirbti karbido įrankiais esant mažam padavimui ir dideliam pjovimo greičiui, esant gana mažoms leistinoms nuokrypoms.

    Nailonas ir nailonas gerai veikia esant nepakankamam tepimui arba visai netepant. Tačiau, kaip ir visus poliamidus, juos sunku apdirbti. Nailoniniai ir nailoniniai guoliai gaminami presuojant liejant metalines formas, kurių matmenų tikslumas yra kelių šimtųjų milimetro dalių tikslumas. Gaminant su reikalingais nuokrypiais universalioje apdorojimo įrangoje, gali kilti problemų – niekas to nepriims.

    Fluoroplastinis(Teflonas) yra puiki medžiaga, bet, deja, nėra labai tinkama guolių gamybai dėl savo minkštumo, didelio linijinio plėtimosi koeficiento, šalto šliaužimo (liekamųjų deformacijų atsiradimo, kai ilgą laiką veikia santykinai maži įtempiai) ir visiškai. nesudrėkinti aliejumi.

    Visi nemetaliniai guoliai naudojami kartu su padidinto kietumo kreiptuvais (> HRC 50). Esant tokioms sąlygoms, jie pasižymi dideliu atsparumu dilimui. Didesnio kreipiamojo kietumo reikalavimas nėra nemetalinių guolių trūkumas, jis yra savaime suprantamas dalykas. Beje, taip pat gera idėja pašildyti bronzinių įvorių kreiptuvą.

    Išteklius

    Kalbant apie guolio tarnavimo laiką, reikia atsižvelgti į šiuos dalykus. Jei mes pripažinome vienodo stiprumo ir vienodo standumo principą kaip pagrindinę dizaino koncepciją, niekas netrukdo mums taikyti to paties principo pagrindinių komponentų išteklių atžvilgiu. Ką turiu omenyje? Pagrindiniai mūsų mašinos komponentai yra varžtai su veržlėmis ir kreiptuvais. Logiška juos pagaminti taip, kad varžtų poros tarnavimo laikas būtų proporcingas slydimo guolių tarnavimo laikui. Tie. Vieną kartą sumontavus guolius, jie turėtų veikti tol, kol veikia varžtai ir veržlės. Sugedus varžtų poroms, mašinai reikės kapitalinio remonto, tada bus galima pakeisti guolius. Nepraktiška keisti anksčiau, sumontuokite guolius, kurie išgyvens ne tik varžtų porą, bet ir jus bei mane.

    Yra žinoma, kad paprasta varžtų pora su plieniniu švino varžtu ir bronzine veržle tarnauja labai ilgai. Tinkamai parinkus parametrus ir kokybiškai gaminant, tokie agregatai dirba metų metus kasdien trimis pamainomis. Nemanau, kad mano mašina bus taip apkrauta. Tačiau tiksliai apskaičiuoti išteklių neįmanoma. Galite daryti prognozes, remdamiesi patirtimi ir dalyko žiniomis. Manau, kad į tokiu atveju varžtų pora tarnaus apie 8 metus, net atsižvelgiant į tai, kad aš pjaustysiu KIT-s ant mašinos. Per tą laiką nutekės daug vandens, o mašina pasens, atsiras naujų technologijų, gali kristi produkcijos savikaina. Gali būti, kad nėra prasmės taisyti.

    Akivaizdu, kad plieninių varžtų pora – bronzinė veržlė veikia daug sunkesnėmis sąlygomis nei plieninis kreiptuvas – bronzinis guolis, o tai reiškia, kad teoriškai guolio tarnavimo laikas akivaizdžiai bus ilgesnis. Bet jei tarpas, atsirandantis dėl sriegio išsivystymo veržlėje, yra reguliuojamas, tada tarpas tarp guolio bronzinės įvorės nėra. Todėl sutiksime (ne iš piršto laužtos, o remdamiesi prototipų analize ir su didele tikimybe), kad varžto ir bronzinio guolio tarnavimo laikas bus maždaug vienodas.

    Ar nemetalinis guolis tarnaus taip ilgai? Nesu tikras. Gal jis gyvens, o gal ne. Iš principo tai nėra mirtina, galite pateikti keičiamus įdėklus, tačiau tai padidina guolio sąrankos kainą, o be to, investavus daug pinigų į mašinos gamybą, nenorite iš pradžių sukelti hemorojaus pakeitimu. guolius.

    Mes priimame sprendimą

    Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, projektuojant kreipiklius, gali būti priimtas toks techninis sprendimas įdiegti guolių mazgą:

    • Korpusuose išgręžiame skyles įvorėms su minimalūs reikalavimai paviršių formos ir vietos leistiniesiems nuokrypiams (t. y. gana apytiksliai);
    • Bronzines slydimo guolių įvores sandariai įspaudžiame į kėbulo dalis, išilgai vidinio skersmens;
    • kreipiančiųjų įvores išgręžėme kaip korpuso dalį su apskaičiuotomis leistinomis nuokrypomis.

    Jau dabar galime teigti, kad toks sprendimas atrodo tinkamas, tačiau dar svarstysime kitus variantus.

    Pirmas dalykas, kuris ateina į galvą, – kam daryti bronzines įvores, o po to jas įspausti ir išgręžti, kai rinkoje pilna jau paruoštų slydimo guolių movų, kurių savybės daug geresnės nei grynos bronzos, pavyzdžiui, metaliniai fluoroplastiniai slydimo guoliai? Ar ne lengviau juos nusipirkti ir taip pat paspausti?

    Išsiaiškinkime. Metalinis fluoroplastinis guolis yra plieninė įvorė, vakuuminiu būdu impregnuota teflono-švino kompozicija, disperguota akytojo antifrikcinio sukepinto bronzos lydinių sluoksnio skystyje. Pats savaime bronzos ir fluoroplasto derinys yra viliojantis ir žada didelę naudą savybių atžvilgiu. Taip kaip yra. Metalinis fluoroplastinis guolis esant mažam greičiui ir sausai (!) trintis leidžia labai dideles apkrovas (iki 350 MPa) ir išlieka darbingas temperatūrų diapazone nuo -20 iki +280 laipsnių. Bet, esant 0,1...10 MPa apkrovoms ir slydimo greičiui 0,2...5 m/s (kaip pas mus), trinties koeficientas gali svyruoti nuo 0,1 iki 0,2, t.y. tepant įprastų guolių medžiagų ribas. Pasirodo taip pat, kaip uždėti lengvojo lydinio ratlankius ant didžiaausio zaporožiečio ratų - žinoma, tai įmanoma, bet nėra prasmės.

    Tada gal įgausime tikslumo, supaprastinsime apdirbimą ir taip sutaupysime pinigų? Taip pat ne. Jei pirmuoju atveju tiksliai išgręžėme bronzinę įvorę, tai antruoju atveju turėsime tiksliai išgręžti įvorės sėdynę korpuse, t.y. Neatmetame ir brangios operacijos su gera gręžimo mašina. Be to, skaičiuojant matmenų grandines, įtraukiamos pačios įsigytos movos nesutapimo, nutekėjimo, apvalumo ir pan. leistinos nuokrypos, į kurias reikės atsižvelgti, jei šios leistinos nuokrypos yra žinomos ir patikimos, t.y. Tai geri brangūs guoliai, o ne neaiškios kilmės rankovės – 3 rubliai už maišą. Dėl to visa tai neprideda mūsų mašinos tikslumo, veikiau atvirkščiai.

    Bronzinės įvorės, kuri yra tiesiog vamzdžio gabalas, kaina yra 50 rublių, o geras metalinis fluoroplastinis guolis - apie 10 USD. Jums reikia 12 šių guolių. Paskaičiuokite patys, kiek permokame, praktiškai nieko neįsigiję. Tą patį galima pasakyti ir apie kitus galimi variantai nupirkti slydimo guoliai - permokame, bet nauda neakivaizdi.

    Na, o jei bronzos nėra? Bet tai, atsiprašau, yra visiška nesąmonė. Jei turite prieigą prie tinkamo kiekio staklių ir pradėjote brangų projektą, tada nerasti bronzos gabalo dvylikai mažų įvorių ir keturioms veikiančioms veržlėms yra tiesiog juokinga!

    Iš ko gaminti ir kaip?

    Iki šiol mes visada sakydavome: „plienas“, „bronza“…. Kokio plieno ir kokios bronzos, konkrečiai?

    Atsižvelgiant į mūsų reikalavimus dėl atsparumo dilimui (nedirbsime trimis pamainomis kiekvieną dieną) ir žemus reikalavimus trinties jėgų stabilumui, plieno ir bronzos markių pasirinkimas bei plieno kreiptuvų terminis apdorojimas neturi didelės reikšmės. Todėl jei man paskambins iš gamyklos ir paklaus: „Mes neturime tokios bronzos (plieno), kokią užsirašėte brėžinyje. Ar galime pakeisti...? Iš karto ir be jokios abejonės atsakysiu: „Tu gali! Jei tik jis buvo tikrai bronzinis, o plienas turėjo vidutinį anglies kiekį. Pavyzdžiui, plienas 30, 40 arba 45.

    Bet vis tiek reikia ką nors užsirašyti brėžinyje, ir reikia užrašyti geriausią variantą. Visada gali pablogėti. Alavo fosforo (BrOF10-1) ir cinko (BrOTsS5-7-12, BrOTsS6-6-3) bronzos puikiai tinka moviniams guoliams. Bealavos bronzos (BrAZh9-4, BrS30) geriau veikia su sklandžiai apdirbtais grūdintais kreiptuvais, todėl bet kokiu atveju kreiptuvai turi būti sukietinti iki 40...50 HRC kietumo ir poliruoti iki Ra 0,63 šiurkštumo.Jūs niekada žinoti, nuo kokių įvorių bus nupjautos. Vidinio įvorių paviršiaus poliruoti nereikia, tačiau jo šiurkštumas turi būti ne prastesnis nei Ra1.25.

    Nepamirškime, kad be guolių įvorių turime ir bronzinių veržlių. Ten reikalavimai medžiagai griežtesni, bet mūsų atveju nelabai. Tikslinga suvienodinti veržlių ir slankiojančių įvorių medžiagą.

    Kalbant apie geometriją ir tarpus, čia geriau nesiimti laisvių. Norint užtikrinti mūsų gaminio funkcionalumą nurodytu tikslumu, maksimalus garantuotas tarpas tarp įvorės ir kreiptuvo (skersmuo 16 mm) turi būti apie 0,034 mm, o tai atitinka važiavimo tinkamumą pagal 7 kokybę (H8/f7).

    Praktiškai vienetinės (ne masinės gamybos) atveju jie tai daro. Pirmiausia į korpusus įspaustos įvorės išgręžiamos iki reikiamų paviršių formai ir vietai leistinų nuokrypių, tada tiksliai išmatuojamos susidariusios skylės ir tik tada kreipiančiosios šlifuojamos iki tokio dydžio, kad būtų užtikrintas reikiamas tarpas. Tada visas dalykas pažymimas, kad ateityje nesusipainiotų, kurie kūnai slysta išilgai kokių kreiptuvų.

    Be tarpo, svarbus guolio įvorės parametras yra jo ilgis. O tiksliau ne ilgis kaip toks, o ilgio ir skersmens santykis (l/d). Yra žinoma, kad laikomoji galia yra proporcinga l/d santykio kvadratui. Atsižvelgiant į teigiamą ir neigiamą l/d įtaką laikomajai galiai, dažniausiai laikomasi vidutinių l/d = 0,8...1,2 verčių. Su kreipiamuoju skersmeniu 16 mm, įvorės ilgių diapazonas yra 12,8–19,2 mm. Tačiau mūsų konstrukcijoje guolio laikomoji galia mažai rūpi, mūsų apkrovos yra mažos. Labiau susirūpinęs dėl įvorės jautrumo iškraipymams. Akivaizdu, kad kuo mažesnis l/d santykis, tuo mažesnis šis jautrumas. Todėl rankovės ilgį geriau rinktis arčiau 13 mm nei 20.

    Viena paskutinė pastaba. Ką daryti, jei negaliu laikytis visų šiame skyriuje pateiktų rekomendacijų? Ar turėčiau to atsisakyti ir nesijaudinti? Na, kodėl gi ne, tiesiog reikia būti pasiruošus tam, kad galiausiai nukentės produkto (mašinos) kokybė. Tai viskas. O jei jis nesusižeis? Kentės, kentės, klausimas kiek? Tačiau niekas negali to tvirtai pasakyti. Toks klausimas: „Kas atsitiks, jei bronza bus pakeista žalvariu arba net pagaminsime slankiojančią porą - plieną ant plieno? - neturi prasmės. Išbandyk, daryk, tada pasakyk. Aišku viena – bus dar blogiau. Beje, nekritiniuose mažo tikslumo kreiptuvuose leidžiama plieninė-plieninė slydimo pora, o poros dalys turi būti skirtingo kietumo, pavyzdžiui, kreiptuvas yra grūdintas, o įvorė, atvirkščiai, yra grūdintas.

    Sraigtai ir veržlės

    Praktiškai čia gali būti tik du variantai – klasikinis plieninis švino sraigtas su bronzine veržle, aprūpintas laisvumo kompensavimo įtaisu, arba rutulinis varžtas (rutulinis varžtas).

    Sraigtinė pavara su slydimo trintimi

    Beveik visi ankstesniame skyriuje išdėstyti bendrieji svarstymai dėl kreipiančiųjų ir slydimo guolių medžiagų pasirinkimo galioja ir sraigtinėms pavaroms su slydimo trintimi, jų kartoti nėra prasmės. Panagrinėkime dar vieną svarbią varžtų poros savybę, kuri gali turėti didelę reikšmę mūsų atveju, būtent, slydimo trinties sraigto perdavimo slopinimo gebą.

    Žingsniniai varikliai turi nepageidaujamą poveikį, vadinamą rezonansu. Poveikis pasireiškia kaip staigus sukimo momento sumažėjimas esant kai kuriems greičiams. Dėl to gali būti praleisti žingsniai ir prarastas sinchroniškumas. Poveikis pasireiškia, jei žingsnio dažnis sutampa su paties rotoriaus rezonansiniu dažniu. Su šiuo efektu galima kovoti dviem kryptimis. Elektroniniais metodais, pavyzdžiui, perjungiant į mikropakopinį variklio darbo režimą (arba vairuotojo darbo algoritmo lygmeniu) ir organizuojant mechaninį slopinimą.

    Gaila, pagaminus ar nusipirkus valdiklį ir sukonstravus mašiną, pakliūti į rezonanso reiškinį. Todėl reikia iš anksto pasirūpinti, kad rezonansinis dažnis būtų neskausmingai perduodamas greitinant ir lėtinant variklį. Perėjimas prie mikropakopų režimo ne visada priimtinas dėl staigaus veleno greičio ir sukimo momento praradimo. Taip, net jei tai priimtina, niekada nepakenks turėti omenyje mechaninį slopinimą.

    Rezonansinis dažnis apskaičiuojamas pagal formulę F 0 = (N*T H /(J R +J L)) 0,5 /4*pi,

    • F0 – rezonansinis dažnis,
    • N – užbaigtų žingsnių skaičius per apsisukimą,
    • TH – naudojamo valdymo metodo ir fazės srovės išlaikymo momentas,
    • JR – rotoriaus inercijos momentas,
    • JL – apkrovos inercijos momentas.

    Iš formulės aišku, kad rezonansas in didžiąja dalimi priklauso nuo apkrovos, prijungtos prie variklio. Akivaizdu, kad kai švino varžtas standžiai pritvirtintas prie variklio veleno, bendras sistemos inercijos momentas žymiai padidės, o tai perkelia rezonansą į žemesnius dažnius, kuriems esant švino posūkiuose klampios trinties slopinimo savybės. siūlai yra gerai išreikšti. Pasirinkę apsisukimų skaičių ir pakoreguodami sriegio tarpą (pirmybę), galite pašalinti rezonanso simptomus.

    Čia daug kas priklauso nuo veržlės medžiagos. Reikalinga gera alyvos adsorbcija prie medžiagos. Pavyzdžiui, fluoroplastinė veržlė negali tarnauti kaip slopintuvas, nes visiškai nesudrėksta aliejumi. Kapronas šia prasme elgiasi geriau, bet ir ne per gerai. Iš nemetalų geriausiai tinka tekstolitas, kuris draugauja su aliejumi. Bronza yra gera iš visų pusių.

    Švino varžtas

    Švininiai varžtai skirti tvirtumui, atsparumui dilimui ir stabilumui užtikrinti. Mus mažai domina jėga ir efektyvumas. Atsparumas dilimui yra svarbus nustatant vidutinį slėgį sriegio darbiniuose paviršiuose ir pasirenkant sriegio aukštį. Tačiau, remdamiesi stabilumo skaičiavimu, turime nustatyti varžto skersmenį tam tikram ilgiui ir pasirinktą varžto tvirtinimo atramose schemą. Ši schema taip pat turi būti pasirinkta.

    Aš čia nepūsiu skruostų, neapsimesiu protingu ir nevarginsiu jūsų skaičiavimais naudojant gudrias formules. Be to, aš pats, nors ir moku tai padaryti, seniai tokių dalykų neskaičiavau. Mūsų mašina yra ne domkratas su nuolatinės apkrovos sriegiu tam tikrai kelių tonų apkrovai, o tikslus mechaninis įtaisas. Sraigto geometrinių parametrų pasirinkimas gali ir turi būti atliktas remiantis prototipų analize. Jei išanalizuosite (reikia analizuoti pramoninę įrangą, o ne naminius gaminius) daugybę panašių mašinų ir panašios konstrukcijos prietaisų, rasite:

    • Sraigtinės atramos: vienas galas tvirtai pritvirtintas, kitas remiasi tiesiai į žingsninį variklį.
    • Minimalus varžto skersmuo: 12 mm ilgiui iki 700 mm, 16 mm ilgiui iki 1200 mm.
    • Sriegio profilis: trapecijos arba juostos (su stačiakampiu profiliu).
    • Esant 3 mm žingsniui, sriegio profilio aukštis yra 1,5 mm.

    Galime atlikti skaičiavimus specialiai mūsų mašinai ir tai patikrinti, tačiau laikas yra švaistomas. Projektuojant pagrindinis dėmesys turėtų būti skiriamas medžiagoms ir technologijoms, kurios šiuo atveju yra daug svarbesnės. Toliau bus aprašyti varžtų techniniai reikalavimai. Turėtumėte stengtis juos įvykdyti, tačiau tai ne visada įmanoma ir yra gana brangu. Čia reikia ieškoti kompromisų. Ko galite atsisakyti ir ko negalite – sudėtingas klausimas, kurį kiekvienas dizaineris sprendžia skirtingai, atsižvelgdamas į savo pageidavimus. Neprimygtinai reikalaudamas savo nuomonės, pateiksiu pagrindinius reikalavimus, kaip iš tikrųjų turi būti.

    Termiškai neapdorotiems įprasto ir didelio tikslumo švino varžtams geriausia medžiaga yra karštai valcuotas plienas A40G. Taip pat naudojamas patobulintas plienas 45 ir 40X. Tokiu atveju kreiptuvų medžiaga gali būti suvienodinta su varžto medžiaga.

    Galutinio varžto apdirbimo pjaustytuvu atveju naudojamas U10A plienas, kuris atkaitinamas iki 197 HB kietumo.

    Sraigtams, kurie grūdinti ir šlifuoti pagal sriegio profilį, naudojami 40ХГ ir 65Г plienai, kurie pasižymi dideliu atsparumu dilimui. Ši parinktis yra per kieta namų mašinai, tačiau, beje, rutuliniai varžtai yra vienintelis būdas tai padaryti.

    Leistini varžtų nuokrypiai:

    1. Didžiausia leistina sukaupta žingsnio paklaida, µm:
      • per vieną žingsnį - ±3…6;
      • 25 mm ilgio – 5…9;
      • 100 mm ilgio – 6…12;
      • 300 mm ilgio – 9…18;
      • kas 300 mm ilgio pridedami 3–5;
      • per visą varžto ilgį, ne daugiau kaip 20...40.
    2. Išorinio, vidurinio ir vidinio sriegio skersmens leistinos nuokrypos nustatomos ne daugiau nei atitinkami trapecinių sriegių leistini nuokrypiai pagal GOST 9484-81, o nuokrypis yra 7N pagal GOST 9562-81.
    3. Siekiant užtikrinti varžtų tikslumą žingsnio atžvilgiu ir apsaugoti sriegį nuo greito tikslumo praradimo dėl vietinio susidėvėjimo, vidutinio sriegio skersmens ovalumo nuokrypis esant 3 mm žingsniui turi būti 5...7 µm.
    4. Sraigto išorinio skersmens nutekėjimas tikrinant centruose, kurių ilgis iki 1 metro yra 40...80 mikronų.
    5. Jeigu išorinis skersmuo Sraigtas yra technologinis sriegio pjovimo pagrindas (ir taip yra beveik visada), tada išorinio skersmens tolerancija priskiriama pagal h5.

    Nesunku atspėti, kad mašinos tikslumas tiesiogiai priklauso nuo nukrypimų pagal 1 punktą. Jei vežimėlius perkeltume rankiniu būdu išilgai nonierių, tai taip ir būtų, bet pas mus gyvenimas lengvesnis, nes CNC staklėje susikaupusią klaidą galima kompensuoti programine įranga.

    Jei pradėtume trapecinį sriegimą, tai prie jau pateiktų reikalavimų turėtume pridėti daugybę svarbių, bet sunkiai įgyvendinamų reikalavimų sriegio profilio kampams. Bet švininio sraigto kaina jau tokia didelė, kad reikia pagaminti specialų įrankį trapecijos formos sriegiams pjauti (o būtent toks ir yra pagamintas kiekvienam konkretus atvejis). At gabalų gamyba Neparengus specialios įrangos, puikiai tiks stačiakampio profilio juostos siūlas.

    Ir vis dėlto, kodėl trapecijos siūlas yra geresnis nei juostos siūlas? Tik vienas dalykas – geresnis atsparumas dilimui, nes... darbinis paviršius trapecijos formos sriegiai turi daugiau posūkių, o slėgis ant šio paviršiaus atitinkamai yra mažesnis. Trapecijos ir juostos siūlų pasirinkimas yra ilgaamžiškumo ir kainos kompromiso klausimas. Jei norite mokėti neblogus pinigus (palyginti su rutulinio varžto kaina) už ilgaamžiškumą, rinkitės trapecinį sriegį. Aš asmeniškai nesu pasiruošęs.

    Numatau klausimą iš serijos: "Kas bus, jei...?" Kas atsitiks, jei paimsite gerą strypą ir nupjausite metrinį siūlą su trikampiu profiliu? Atsakau – bus blogiau. 12 mm skersmens metriniai sriegiai nupjaunami standartiškai 1,75 žingsniu. Jo profilio aukštis yra 1,137 mm, o to neužtenka atsparumui dilimui. Artimiausias sriegis, atitinkantis profilio aukštį (1,624), yra 2,5 žingsnio ir yra nupjautas 18 mm skersmens. Pasirodo, geras klubas. Bet svarbiausia, kad reikalavimai sraigtui 1-5 punktuose išlieka tie patys. Gamybos sąnaudų prieaugis, jei toks bus, bus nedidelis.

    Beje, varžto gamybos kaina didėja eksponentiškai didėjant jo ilgiui. Taip yra dėl siūlų pjovimo technologijos ir specialios įrangos naudojimo. Pavyzdžiui, norint pagaminti iki 500 mm ilgio varžtą, reikalingas vienas stabilus atramas, o 700 mm varžtui – du. Konkretaus sraigto pastovias atramas reikia modifikuoti; modifikavimo ir kitos būtinos įrangos kaina, kaip suprantate, yra įtraukta į sraigto kainą. Jei pagamintume 50 varžtų arba kreiptumeisi į gamyklą, kurioje šie varžtai gaminami masiškai, būtų pigiau, bet šiaip... Todėl nuo pat pradžių įdėjau jį į mašiną darbo laukas palei X - 700 mm, o ne 1000. Brangu ir ne visur daroma.

    Veikia veržlė

    Paprastai veržlės gaminamos iš bronzos klasių BrO10F1 ir BrO6Ts6S3. Jei rasi tokią bronzą, tai bus labai gerai, bet tai jokiu būdu nėra mirtina, jei naudosi kitą. Apskritai viskas, ką sakėme apie stumdomų įvorių medžiagas, galioja ir veržlėms.

    Leistini riešutų nuokrypiai:

    1. 2 punktas varžtams taip pat taikomas veržlėms.
    2. Skaldytos veržlės išorinis sriegio skersmuo nustatomas atsižvelgiant į sąlygas, užtikrinančias veržlės prigludimą prie varžto išilgai profilio, todėl jis nustatomas 0,5 mm didesnis nei pagal GOST 9484-81. Vidinis skersmuo priskiriamas pagal reikiamo tarpo sąlygas, todėl jis nustatomas 0,5 mm didesnis nei pagal tą patį GOST.
    3. Tais atvejais, kai vidinis veržlės skersmuo yra technologinis pagrindas galutiniam veržlės korpuso apdirbimui (suprantate, taip atsitinka), vidinis veržlės skersmuo yra pagamintas pagal H6.
    4. Leistini profilio ir žingsnio nuokrypiai nėra reguliuojami, tačiau juos riboja vidutinio skersmens tolerancijos vertė.

    Tarpai tarp varžtų poros sriegių sukelia atstumą. Jo pašalinimas pasiekiamas konstruktyviomis priemonėmis – priveržiant skeltą veržlę varžtu, spyruokle ar įvorėmis. Lengviausias būdas yra padaryti skeltą veržlę su varžtu/

    Kaip elgtis?

    Prisiminkite, ką sakėme apie kreipiklius ir slydimo guolius: „Praktiškai jie tai daro. Pirmiausia gręžiamos įvorės, o tik tada kreipiančiosios šlifuojamos iki tokio dydžio, kad būtų užtikrintas reikiamas tarpas. Taigi su švininiais sraigtais ir veržlėmis viskas vyksta visiškai priešingai – pirmiausia padaromi varžtai, o po to ant jų galąstos veržlės.

    Ši aplinkybė žada didelę naudą. Varžtai praktiškai nesusidėvi (taip gamyboje atliekami staklių kapitaliniai remontai - seniems varžtams daro naujas veržles), vadinasi, į gamyklą galite atvežti tinkamą švino varžtą, o jie jums padarys veržlę. Tinkamus varžtus galima įsigyti, išimti iš senų mašinų ir prietaisų arba rasti sąvartyne. Tai labai sumažins jūsų mašinos gamybos sąnaudas, nes... švino varžtų kaina yra daugiau nei pusė visų gamybos mechanikos išlaidų.

    Kaip visada nutinka, toks sprendimas turi ne tik privalumų. Įsigyti (rasti) varžtai jau turi nupjautus galus, kurie diktuoja visiškai specifinę atramų konstrukciją, kuri jums gali būti nenaudinga, taip pat tų guolių, kurie tinka varžtui, naudojimas, o ne tie, kuriuos norėtumėte tiekti. Dažnai prireikia gaminti papildomas atramų dalis, kurios padidina išlaidas ir kurių nereikėtų, jei varžtų ir veržlių konstrukcija būtų jūsų. Tai tikras minusas.

    Pastaruoju metu atsirado daug įmonių (taip pat ir užsienio), kurios parduoda jau paruoštas varžtų poras. Iš principo įsigijimo ir gamybos savikaina nelabai skiriasi, bet yra bėda su galais. Neretai šios įmonės yra pasiruošusios jums pagaminti reikiamo ilgio varžtus ir su galiukų nukirpimu, kuriuos nupiešite patys, tačiau kaina išaugs 1,5...2 karto. Bet kokiu atveju jūs turite patys pasidaryti švino varžtus arba nusipirkti jau paruoštus.

    Jei nesate tikri, kad galėsite pagaminti kokybiškas varžtų poras, ir nuspręsite savo mašinoje naudoti pirktus ar net „kairiarankius“ varžtus, tuomet būtų teisinga pirmiausia juos įsigyti ar susirasti, o tik tada pradėkite projektuoti mašiną. Tiksliau dizainui, nes nieko ypatingo jame projektuoti nėra.

    Rutulinis varžtas

    Rutuliniame sraigte slydimo trintis pakeičiama riedėjimo trintimi. Tai leidžia žymiai padidinti mechanizmo efektyvumą iki 95...98%, taip pat pailginti jo tarnavimo laiką. Tai paaiškina platus pritaikymas Rutuliniai varžtai mechanikos inžinerijoje.

    Rutulinių varžtų tikslumas yra mažesnis nei sraigtinių pavarų su slydimo trintimi. Tai paaiškinama paprastai. Įprastinėje sraigtinėje pavaroje liečiasi tik dvi detalės ir reguliuojamas technologinis tarpas (atstumas), tačiau rutuliniame varžte, be tų pačių dviejų dalių (varžto ir veržlės), į darbą įtraukta ir trečia dalis. - rutulys, o tiksliau kamuoliukų krūva, o atsakas pakoreguotas problemiškas. Bet tai nereiškia, kad rutulinis varžtas nėra tikslus. Jis tikslus, tačiau technologiškai toks tikslumas nėra lengvas. Tarkime, jei lygintume vienodo tikslumo rutulinį sraigtą ir sraigtinę pavarą su slydimo trintimi, tai rutulinis sraigtas pasirodo žymiai brangesnis.

    Aš neturiu blogo požiūrio į rutulinius varžtus ir nepasisakau tik klasikinio varžto su veržle. Priešingai, mėgstu rutulinius varžtus, pati svajoju su jais pasigaminti mašiną. Bet. Be to, kad jis yra patikimas, gražus, brangus ir apskritai šaunus, jis daug ką įpareigoja. Keista matyti rutulinius varžtus šalia užuolaidų vamzdžių kreiptuvų ir nailoninių guolių, išgręžtas. Ir atvirkščiai, ne mažiau keistai atrodo geri kreiptuvai su madingais metaliniais fluoroplastiniais guoliais šalia turguje įsigyto srieginio strypo ir šešiabriaunės veržlės už 3 rublius.

    Jei naudojate rutulinius varžtus, tada kartu su gerais kreipikliais, aukštos kokybės slydimo guolių rankovėmis, aukštos kokybės adapterio movomis, skirtomis rutuliniam varžtui prijungti prie variklio, o likusios mašinos dalys turi būti tame pačiame lygyje. Kitaip nėra prasmės. Ir tai yra visiškai kita kainų kategorija.

    Mašinos dizainas

    1. Nesunku sugalvoti sudėtingą mechanizmą su daugybe dalių. Čia jums nereikia daug intelekto. Sunku sugalvoti paprastą ir technologiškai pažangų mechanizmą, kuris atliktų tas pačias funkcijas kaip ir sudėtingas. Kodėl sunku sugalvoti originalų dviratį? Nes viskas jame jau išrasta, seniai! Kyla klausimas: ar būtina užsiimti išradimų ir dizaino balansavimo aktu? Mašina reikalinga verslui, o ne karštligiškai dizainerio fantazijai demonstruoti. Todėl nieko daugiau nedvejodami pasinerkime po internetą ir išsirinkime paruoštą mūsų reikalavimus atitinkančią mašinos konstrukcinę schemą.
    2. Mašinos dalys turi būti paprastos geometrinės formos minimalus kiekis frezavimo operacijos. Be to, šių detalių turėtų būti nedaug. Mes jau išleisime nemažus pinigus kreiptuvams ir sraigtams su veržlėmis, kad tik ištaškytume filigranines, nėriniuotas kūno dalis.
    3. Jokio suvirinimo. Tai papildomi pinigai, be to, jūs vis tiek turite atkaitinti suvirintą agregatą krosnyje, kad pašalintumėte liekamuosius įtempius ir padėkite jį ant mašinos apdirbimui.
    4. Visų kėbulo dalių medžiaga yra D16T lydinys. Su didelėmis monolitinėmis sekcijomis įgausime standumo, nes Norint suteikti reikiamą standumą, viena stora dalis yra pigesnė nei trys plonos, sujungtos kartu.
    5. Kuo mažiau tvirtinimo detalių. Siūlų kirpimas taip pat kainuoja.
    6. Būtų malonu į dizainą įtraukti modernizavimo galimybę. Pavyzdžiui, jei reikia, pakeiskite mašinos darbo lauką su minimaliais pakeitimais.

    Interneto paieškos davė rezultatų. Man patiko austrų-vokiečių Step-Four mašina (Carriage Z.

    Y vežimas jau yra du strypai su guoliais ir skylėmis kreiptuvams Z. Kreiptuvai turi būti įkišti į skyles pagal sandarų (pereinamąjį) tvirtinimą ir pritvirtinti varžtais. Tvirtinimas varžtais yra labiau skirtas ramybei, o ne tikram tvirtinimui. Kreipikliai turi sėdėti skylėse taip, lyg būtų įsišakniję į vietą. Apatinėje juostoje yra skylė švino sraigto guolio mazgui, o viršutinėje juostoje yra sėdynė žingsniniam varikliui.

    Karieta X – dvi vienodos sienos konstrukciniai elementai, kaip Y vežimo strypai Sienelės storis 15 mm. Jūs negalite padaryti mažiau, kitaip vadovai neprilips gerai. Stumdomi guolių korpusai įsukami į apatinę sienų dalį, kad vežimėlis būtų judinamas išilgai rėme esančių kreiptuvų.

    Surinkta važiuoklė.

    Belieka gatavą mašinos važiuoklę prisukti prie tvirto ir standaus pagrindo naudojant sijų kampus. Pagrindas gali būti, pavyzdžiui, laminuotos plokštės gabalas, naudojamas virtuvės stalviršiams gaminti, arba tiesiog rašomasis stalas. Pačios rėmo sijos užims norimą padėtį. Svarbiausia jų netrukdyti.

    Atkreipkite dėmesį, kad pakeitę kreiptuvų ilgį, nekeisdami kėbulo dalių, nesunkiai pasigaminsite staklių su bet kokiais (neviršijant pagrįstų ribų) frezavimo apdirbimo plokštumos matmenų.

    Užkrato pernešimas

    Galite pradėti montuoti varžtus.

    Kaip jau minėjome, vienas varžto galas kabo tiesiai ant žingsninio variklio, o kitas remiasi į guolio mazgą, susidedantį iš dviejų kampinių kontaktinių guolių, kurie neleidžia varžtui judėti išilgai ašies. Vienas guolis užtikrina trauką viena kryptimi, kitas – kita. Guolių įtempimas sukuriamas veržle per tarp guolių esančias įvores. Guolių mazgas, taigi ir visas varžtas, yra pritvirtintas korpuse reguliavimo varžtu per skylę išoriniame žiede.

    Guoliai gali būti bet kokie. Aš naudoju jį su 6x15x5 bendraisiais matmenimis. Teoriškai turėtų būti dvigubas kampinis kontaktinis guolis (serija 176 GOST 8995-75), tačiau jį sunku rasti. Rinkoje nėra net krūvos paprastų kampinių kontaktinių guolių, jau nekalbant apie dvigubus. Galite įdiegti įprastus radialinius guolius. Mūsų ašinės jėgos ir greičiai nėra dideli, o jei po kurio laiko sutrūkinėja, juos galima nesunkiai pakeisti, net nereikia nieko ardyti.

    Varžtas ant variklio ašies tvirtinamas per įvorę su gnybtų spaustukais.

    Sukimo momentas iš X koordinatės varančiojo sraigto į nevarantį varžtą atliekamas specialiu plastikiniu dantytu diržu.

    Nupirktas pats paskirstymo diržas ir pavaros. Tokio ilgio diržas praktiškai neišsitampo ir jį reikia gerai įtempti. Ar tai patikima? Patikimas. Ar galima išilgai X ašies įdėti du žingsnelius, po vieną kiekvienam varžtui? Nežinau, nebandžiau. Manau, kad bus problemų su sinchronizavimu. O diržas pigus ir linksmas.

    Apdailos prisilietimas. Sumontuojame veleno laikiklį.

    Tai viskas. Galite pritvirtinti elektroniką, sumontuoti veleną ir paleisti mašiną. Viskas turėtų veikti. Ir tai veikia, turiu pasakyti! Iš esmės nieko daugiau nereikia. O taip, ribinius jungiklius reikia įdiegti, bet to nereikia. Tai yra galimybė; mašina puikiai veikia be galinių jungiklių.

    Skaičiuojame gamykloje užsakytas kėbulo dalis (išskyrus kreipiklius ir sraigtus) - 14 vnt! Plius 2 kampai, plius dvi dalys veleno laikikliui. Viso: 18 dalių. O pagal nomenklatūrą dar mažiau, tik 8. Labai geras rezultatas!

    Suteikiame jam „prekinę“ išvaizdą

    Pažiūrėję į prototipo nuotrauką iš tinklalapio matome, kad mašina yra tvirta, o mūsiškis kažkoks skeletas ir miręs!

    Dabar, padarykime tai!

    Sumontuosime kanalus - pagrindus (5 mm storio) nuo rėmo apačios ir uždengiame švino varžtus kanalu - korpusu (2 mm storio).

    Sumontuosime traversus, taip pat iš kanalų. Taigi, viename gale uždarysime diržinę pavarą, o kitame gale galėsime sumontuoti jungtis iš laiptelių ant traverso.

    Ant vežimėlio X sumontuosime korpusą, apsaugantį švino varžtą Y, o prie jo įsuksime griovelį, kuriame gulės kabelis iš vežimėlio Z. Tą patį griovelį prisuksime prie rėmo pavaros pusėje.

    Ar dėl visų šių dangčių mūsų mašina taps standesnė? Žinoma, jie pridės, bet nelabai. Neįmanoma tokiu būdu sustiprinti konstrukcijos ir suteikti jai bendrą standumą. Maitinimo grandinė Mašina turėtų dirbti pati be šių atramų. Tačiau dabar mašiną galima lengvai perkelti iš vienos vietos į kitą, o ne laikyti prisuktą prie stalo.

    Uždedame dangtelius, išpjauname (testavimui) naujai mašinai dėžutes, kad paslėptų adapterių blokus laidams nuo jose esančių stepperių. Ir paskutinis prisilietimas – sumontuosime vikšrus kabeliams.

    Nesu didelis metalo apdirbimo ir specialiai metalo apdirbimo staklių projektavimo žinovas, todėl galbūt kažkur klydau ar netiksliai, išmanantys bendražygiai mane pataisys. Be to, per daugelį metų realaus projektavimo instrumentų gamyboje ir mechaninėje inžinerijoje sukūriau tam tikrus stereotipus, susijusius su mašinų dalių projektavimu (projektavimo pagrindų pasirinkimas, leistinų nuokrypių ir derinių priskyrimo ypatybės, konstrukcijos pritaikymas konkrečiai gamyklinei įrangai). ir tt), galbūt šie metodai jums tiks. Jie netiks man, todėl jų čia neišvardinu. Tačiau kurdamas šią mašiną rėmiausi bendrais svarstymais, kuriuos aprašiau straipsnyje. Ir ši mašina veikia! Kaip numatyta! Nežinau ar tarnaus 8 metus, parodys laikas, bet turėdamas projektinę dokumentaciją galiu pagaminti ne tik atsargines dalis, bet dar porą tokių pat mašinų. Jei būtina.

    1. V.I.Anurijevas. Mechanikos inžinerijos dizainerio vadovas. 3 tomuose. Maskva. "Mechaninė inžinerija". 2001 m.
    2. Aš. Taip. Levinas. Tiksliųjų instrumentų dizainerio vadovas. Maskva. OBORONGIZ. 1962 m.
    3. F.L.Litvinas. Mechanizmų ir prietaisų dalių projektavimas. Leningradas. "Mechaninė inžinerija". 1973 m.
    4. P.I. Orlovas. Dizaino pagrindai. 3 tomuose. Maskva. "Mechaninė inžinerija". 1977 m.
    5. Katalogas. Instrumentų rutuliniai guoliai. Maskva. "Mechaninė inžinerija". 1981 m.
    6. Metalhead vadovas. 5 tomuose. Red. B. L. Boguslavskis. Maskva. "Mechaninė inžinerija". 1978 m.

    Renkantis gręžimo staklės(CNC maršrutizatorius) nuspręsti:

    1. su kokia medžiaga ketinate dirbti? Nuo to priklauso reikalavimai frezavimo staklių konstrukcijos standumui ir jos tipui.

    Pavyzdžiui, iš faneros pagaminta CNC mašina leis apdoroti tik medieną (įskaitant fanerą) ir plastiką (įskaitant kompozicines medžiagas – plastiką su folija).

    Naudodami aliuminio frezavimo stakles galite apdirbti ir spalvotųjų metalų ruošinius, taip pat padidės medienos gaminių apdirbimo greitis.

    Aliuminio frezavimo staklės netinka plieno apdirbimui, čia reikalingos masyvios staklės su ketaus rėmu, o spalvotųjų metalų apdirbimas tokiomis frezavimo staklėmis bus efektyvesnis.

    2. su ruošinių dydžiu ir frezavimo staklių darbinio lauko dydžiu. Tai lemia mechaninius CNC staklių reikalavimus.

    Renkantis mašiną atkreipkite dėmesį į mašinos mechanikos studijas, nuo jos pasirinkimo priklauso mašinos galimybės ir jos pakeisti be esminio konstrukcijos pakeitimo neįmanoma!

    Mechanika CNC frezavimas mašina, pagaminta iš faneros ir aliuminio, dažnai yra ta pati. Daugiau skaitykite žemiau esančiame tekste.

    Tačiau kuo didesnis mašinos darbinis laukas, tuo standesni ir brangesni linijiniai judėjimo kreiptuvai bus reikalingi jo surinkimui.

    Renkantis mašinas aukštų dalių gamybos problemoms spręsti su dideliais aukščių skirtumais, yra paplitusi klaidinga nuomonė, kad pakanka pasirinkti mašiną su dideliu darbiniu eiga išilgai Z ašies. Bet net ir su dideliu eiga išilgai Z ašies , neįmanoma pagaminti detalės su stačiais šlaitais, jei detalės aukštis yra didesnis nei darbinis frezos ilgis, tai yra daugiau nei 50 mm.

    Pažvelkime į frezavimo staklių konstrukciją ir pasirinkimo galimybes, kaip pavyzdį naudodami Modelist serijos CNC stakles.

    A) CNC staklių dizaino pasirinkimas

    Yra dvi CNC staklių konstravimo galimybės:

    1) dizainas su kilnojamu stalu, 1 pav.
    2) dizainas su kilnojamu portalu, 2 pav.

    1 paveikslasFrezavimo staklės su kilnojamu stalu

    Privalumai Mašinos su kilnojamu stalu konstrukcija yra paprastas įgyvendinimas, didesnis mašinos standumas dėl to, kad portalas yra nejudantis ir pritvirtintas prie mašinos rėmo (pagrindo).

    Trūkumas - dideli dydžiai, palyginti su konstrukcija su kilnojamu portalu, ir nesugebėjimas apdoroti sunkių dalių dėl to, kad kilnojamas stalas nešioja dalį. Šis dizainas Tai gana tinka apdirbti medieną ir plastiką, tai yra, lengvas medžiagas.

    2 paveikslas Gręžimo staklės su kilnojamu portalu (portalo mašina)

    Privalumai frezavimo staklių su kilnojamu portalu konstrukcijos:

    Tvirtas stalas, galintis atlaikyti didelį ruošinio svorį,

    Neribotas ruošinio ilgis,

    Kompaktiškumas,

    Galimybė mašiną pagaminti be stalo (pavyzdžiui, sumontuoti sukimosi ašį).

    Trūkumai:

    Mažesnis konstrukcijos tvirtumas.

    Poreikis naudoti standesnius (ir brangesnius) kreipiklius (dėl to, kad portalas „kabo“ ant kreiptuvų ir nėra pritvirtintas prie standaus mašinos rėmo, kaip projektuojant su kilnojamu stalu).

    B) CNC maršrutizatoriaus mechanikos pasirinkimas

    Pateikta mechanika (žr. skaičius 1 pav., 2 pav. ir 3 pav.):

    3 - kreiptuvų laikikliai

    4 - linijiniai guoliai arba stumdomos įvorės

    5 - atraminiai guoliai (švinių varžtų tvirtinimui)

    6 - švino varžtai

    10 - mova, jungianti švino sraigto veleną su žingsninių variklių velenu (SM)

    12 - veikianti veržlė

    3 paveikslas

    Frezavimo staklės linijinio judėjimo sistemos parinkimas (kreiptuvai - linijiniai guoliai, švino varžtas - švino veržlė).

    Toliau pateikiami nurodymai gali būti naudojami kaip vadovai:

    1) ritininiai kreiptuvai, 4.5 pav

    4 pav

    5 pav

    Šio tipo kreiptuvai pateko į mėgėjiškų lazerių ir baldų pramonės mašinų dizainą, 6 pav.

    Trūkumas yra maža keliamoji galia ir trumpas tarnavimo laikas, nes jie iš pradžių nebuvo skirti naudoti mašinose, turinčiose daug judesių ir didelės apkrovos, dėl mažo aliuminio profilio stiprumo kreiptuvai gali sugriūti, 5 pav. rezultatas, nepataisomas žaismas, dėl kurio tolesnis mašinos naudojimas yra netinkamas.

    Kita ritininių kreiptuvų versija, 7 pav., taip pat netinka didelėms apkrovoms, todėl naudojama tik lazerinėse mašinose.

    7 pav

    2) apvalūs kreiptuvai, yra plieninis velenas, pagamintas iš aukštos kokybės dilimui atsparaus guolių plieno su šlifuotu paviršiumi, sukietėjusiu paviršiumi ir kietu chromu, parodytas 2 paveikslo numeriu 2.

    Tai optimalus sprendimas mėgėjiškam dizainui, nes... cilindriniai kreiptuvai yra pakankamai tvirti, kad būtų galima palyginti mažomis sąnaudomis apdoroti minkštas medžiagas su mažais CNC staklių dydžiais. Žemiau yra lentelė, skirta pasirinkti cilindrinių kreiptuvų skersmenį, atsižvelgiant į maksimalus ilgis ir minimalus įlinkis.

    Kai kurie kinai Pigių mašinų gamintojai montuoju nepakankamo skersmens kreiptuvai, dėl kurių sumažėja tikslumas, pavyzdžiui, naudojant aliuminio mašiną, kurios darbinis ilgis yra 400 mm, 16 mm skersmens kreiptuvai nukryps centre pagal savo svorį 0,3. .0,5 mm (priklauso nuo portalo svorio).

    At padaryti teisingą pasirinkimą veleno skersmuo, jas naudojančių mašinų konstrukcija gana tvirta, didelis velenų svoris suteikia konstrukcijai gerą stabilumą ir bendrą konstrukcijos standumą. Didesnėse nei metro mašinose apvalių kreiptuvų naudojimas reikalauja žymiai padidinti skersmenį, kad būtų išlaikytas minimalus įlinkis, todėl apvalių kreiptuvų naudojimas yra nepagrįstai brangus ir sunkus sprendimas.

    Ašinis ilgis Faneros mašina Aliuminio staklės medienos apdirbimui Aliuminio mašina aliuminio darbams
    200 mm 12 12 16 12
    300 mm 16 16 20 16
    400 mm 16 20 20 16
    600 mm 20 25 30 16
    900 mm 25 30 35 16

    3) profiliniai bėgių kreiptuvai
    Poliruoti velenai didelėse mašinose keičiami profiliniais kreiptuvais. Naudojant atramą per visą kreiptuvo ilgį, galima naudoti žymiai mažesnio skersmens kreipiklius. Tačiau tokio tipo kreiptuvų naudojimas kelia didelius mašinos atraminio rėmo standumo reikalavimus, nes pačios lovos, pagamintos iš lakštinio duraliuminio arba lakštinio plieno, nėra standžios. Dėl mažo bėgių kreiptuvų skersmens reikia naudoti storasienį profesionalų plieninį vamzdį arba didelio profilio konstrukcinį aliuminio profilį, kad būtų užtikrintas reikiamas standumas ir laikomoji galia mašinų rėmai.
    Naudojant specialią profilio bėgelio formą, užtikrinamas didesnis atsparumas dilimui, lyginant su kitų tipų kreiptuvais.

    8 pav

    4) Cilindriniai kreiptuvai ant atramos
    Cilindriniai kreiptuvai ant atramos yra pigesnis profilinių kreiptuvų analogas.
    Kaip ir profiliuoti, mašinos rėme reikia naudoti didelio profilio profesionalius vamzdžius, o ne lakštines medžiagas.

    Privalumai – nėra deformacijos ir spyruoklės efekto. Kaina dvigubai didesnė nei cilindrinių kreiptuvų. Jų naudojimas yra pateisinamas, kai kelionės ilgis viršija 500 mm.

    9 paveikslas Cilindriniai kreiptuvai ant atramos

    Judėjimą galima atlikti taip: įvorės(slydimo trintis) - 10 pav. kairėje ir naudojant linijiniai guoliai(riedėjimo trintis)- ryžiai. 10 dešinėje.

    10 paveikslas Įvorės ir linijiniai guoliai

    Slenkančių įvorių trūkumas yra įvorių susidėvėjimas, dėl kurio atsiranda laisvumas, ir didesnės pastangos įveikti slydimo trintį, todėl reikia naudoti galingesnius ir brangesnius žingsninius variklius (SM). Jų pranašumas yra maža kaina.

    Pastaruoju metu linijinių guolių kaina nukrito tiek, kad jų pasirinkimas yra ekonomiškai pagrįstas net ir nebrangiuose pomėgių modeliuose. Linijinių guolių pranašumas yra mažesnis trinties koeficientas, palyginti su slankiojančiomis įvorėmis, ir atitinkamai didesnė galia žingsniniai varikliai eina į naudingus judesius, o ne kovoja su trintimi, todėl galima naudoti mažesnės galios variklius.

    Konvertuoti sukamasis judėjimas transliacinėje CNC mašinoje būtina naudoti sraigtinę pavarą ( švino varžtas ). Dėl varžto sukimosi veržlė juda į priekį. Galima naudoti frezavimo ir graviravimo staklėse sraigtinės slydimo pavaros Ir spiralinės riedėjimo pavaros .

    Stumdomos sraigtinės transmisijos trūkumas yra gana didelė trintis, kuri riboja jos naudojimą esant dideliam greičiui ir lemia veržlės susidėvėjimą.

    Stumdomos sraigtinės pavaros:

    1) metrinis varžtas. Metrinio varžto privalumas – maža kaina. Trūkumai – mažas tikslumas, mažas žingsnis ir mažas judėjimo greitis. Maksimalus sraigto judėjimo greitis (greitis mm/min), pagrįstas didžiausiu variklio greičiu (600 aps./min.). Geriausi vairuotojai išlaikys sukimo momentą iki 900 aps./min. Esant tokiam sukimosi greičiui, galima gauti linijinį judėjimą:

    M8 varžtams (sriegio žingsnis 1,25 mm) - ne daugiau kaip 750 mm/min.

    M10 varžtams (sriegio žingsnis 1,5 mm) - 900 mm/min.

    M12 varžtams (sriegio žingsnis 1,75 mm) - 1050 mm/min.

    Sraigtui M14 (sriegio žingsnis 2,00 mm) - 1200 mm/min.

    Esant maksimaliam apsisukimų dažniui, variklis turės apie 30-40% iš pradžių nurodyto sukimo momento, o šis režimas naudojamas tik tuščiosios eigos judesiams.

    Dirbant tokiu mažu pastūmu, pjaustytuvų sąnaudos didėja, jau po kelių valandų darbo ant pjaustytuvų susidaro anglies nuosėdos.

    2) trapecinis varžtas. Dvidešimtajame amžiuje jis užėmė metalo apdirbimo staklių lyderio poziciją, prieš atsirandant rutuliniams varžtams. Privalumas yra didelis tikslumas, didelis sriegio žingsnis, taigi ir didelis judėjimo greitis. Reikėtų atkreipti dėmesį į apdorojimo tipą: kuo lygesnis ir lygesnis varžto paviršius, tuo ilgesnis sraigtinės-veržlės transmisijos tarnavimo laikas. Valcuoti varžtai turi pranašumą prieš srieginius. Trapecinės sraigtinės veržlės transmisijos trūkumai yra tai, kad kaina yra gana didelė, palyginti su metriniu varžtu, slydimo trintis reikia naudoti gana didelės galios žingsninius variklius. Plačiausiai naudojami varžtai TR10x2 (skersmuo 10mm, sriegio žingsnis 2mm), TR12x3 (skersmuo 12mm, sriegio žingsnis 3mm) ir TR16x4 (skersmuo 16mm, sriegio žingsnis 4mm). Mašinose tokia pavara žymima TR10x2,TR12x3,TR12x4,TR16x4

    Sraigtinės riedėjimo pavaros:

    Rutulinis varžtas (rutulinis varžtas). Rutuliniame varžte slydimo trintį pakeičia riedėjimo trintis. Norėdami tai pasiekti, rutuliniame sraigte varžtas ir veržlė yra atskirti rutuliais, kurie sukasi varžto sriegio įdubose. Rutulių recirkuliacija užtikrinama naudojant grįžtamuosius kanalus, kurie eina lygiagrečiai varžto ašiai.

    12 pav

    Rutulinis sraigtas suteikia galimybę veikti esant didelėms apkrovoms, gerai veikia sklandžiai, žymiai pailgėja tarnavimo laikas (patvarumas) dėl sumažėjusios trinties ir tepimo, padidėja efektyvumas (iki 90%) dėl mažesnės trinties. Jis gali veikti dideliu greičiu, užtikrina aukštą padėties nustatymo tikslumą, didelį standumą ir be laisvumo. Tai reiškia, kad mašinos, kuriose naudojami rutuliniai varžtai, tarnauja žymiai ilgiau, tačiau jų kaina yra didesnė. Mašinos pažymėtos SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, kur SFU yra viena veržlė, DFU yra dviguba veržlė, pirmieji du skaičiai yra varžto skersmuo, antrieji du yra sriegio žingsnis.

    Švino varžtas Frezavimo stakles galima montuoti taip:

    1) Vieno atraminio guolio konstrukcija. Tvirtinimas atliekamas vienoje varžto pusėje su veržle prie atraminio guolio. Antroji varžto pusė yra pritvirtinta prie žingsninio variklio veleno per standžią movą. Privalumai - konstrukcijos paprastumas, trūkumas - padidinta žingsninio variklio guolio apkrova.

    2) Konstrukcija su dviem atraminiais guoliais. Konstrukcijoje naudojami du atraminiai guoliai vidinėse portalo pusėse. Projekto trūkumas yra tas, kad įgyvendinimas yra sudėtingesnis, palyginti su 1 variantu). Privalumas yra mažesnė vibracija, jei varžtas nėra visiškai tiesus.

    3) Konstrukcija su dviem įtemptais atraminiais guoliais. Konstrukcijoje naudojami du atraminiai guoliai išorinėse portalo pusėse. Privalumai - varžtas nesideformuoja, skirtingai nei antrasis variantas. Trūkumas yra tas, kad dizaino įgyvendinimas yra sudėtingesnis, palyginti su pirmuoju ir antruoju variantais.

    Bėgantys riešutai yra:

    Be bronzos smūgio. Tokių riešutų privalumas – ilgaamžiškumas. Trūkumai – jas sunku gaminti (dėl to – didelė kaina) ir turi aukštą trinties koeficientą lyginant su kaproloninėmis veržlėmis.

    „Caprolon“ be trukdžių. Šiuo metu kaprolonas tapo plačiai paplitęs ir vis dažniau pakeičia metalą profesionaliose konstrukcijose. Varomoji veržlė, pagaminta iš grafito užpildyto kaprolono, turi žymiai mažesnį trinties koeficientą, lyginant su ta pačia bronza.

    14 paveikslas Vykdomoji veržlė iš grafito užpildyto kaprolono

    Rutulinėje sraigtinėje veržlėje slydimo trintis pakeičiama riedėjimo trintimi. Privalumai: maža trintis, galimybė dirbti dideliu sukimosi greičiu. Trūkumas yra aukšta kaina.

    Movos pasirinkimas

    1) sujungimas naudojant standžią movą. Privalumai: standžios movos perduoda daugiau sukimo momento nuo veleno iki veleno, nėra atstumo esant didelėms apkrovoms. Trūkumai: reikalingas tikslus montavimas, nes ši mova nekompensuoja velenų iškrypimo ir nesutapimo.

    2) sujungimas naudojant silfoninę (skilimo) movą. Silfoninės movos naudojimo pranašumas yra tas, kad naudojant ją galima kompensuoti pavaros veleno ir žingsninio variklio ašies nesutapimą iki 0,2 mm ir poslinkį iki 2,5 laipsnio, dėl to mažesnė apkrova žingsninio variklio guoliui ir ilgesnis žingsninio variklio tarnavimo laikas. Tai taip pat leidžia slopinti atsirandančias vibracijas.

    3) sujungimas naudojant žandikaulio movą. Privalumai: leidžia slopinti vibracijas, perduoti daugiau sukimo momento nuo veleno iki veleno, lyginant su split tipo. Trūkumai: mažesnis išlyginimo kompensavimas, varančiojo veleno ir žingsninio variklio ašies poslinkis iki 0,1 mm ir poslinkis iki 1,0 laipsnių.

    C) Elektronikos pasirinkimas

    Pateikta elektronika (žr. 1 ir 2 pav.):

    7 - žingsninis variklio valdiklis

    8 - SD valdiklio maitinimo blokas

    11 - žingsniniai varikliai

    Yra 4 laidų, 6 laidų ir 8 laidų žingsniniai varikliai . Visi jie gali būti naudojami. Daugumoje šiuolaikinių valdiklių prijungimas atliekamas naudojant keturių laidų grandinę. Likę laidininkai nenaudojami.

    Renkantis mašiną svarbu, kad žingsninis variklis turėtų pakankamai galios darbiniam įrankiui judinti neprarandant žingsnių, tai yra nepraleidžiant. Kuo didesnis varžto sriegio žingsnis, tuo galingesni varikliai bus reikalingi. Paprastai kuo didesnė variklio srovė, tuo didesnis jo sukimo momentas (galia).

    Daugelis variklių turi po 8 gnybtus kiekvienai pusei apvijos atskirai – tai leidžia prijungti variklį su nuosekliai arba lygiagrečiai sujungtomis apvijomis. Su lygiagrečiai sujungtomis apvijomis reikės dvigubai didesnės srovės tvarkyklės nei su nuosekliai sujungtomis apvijomis, bet užteks pusės įtampos.

    Serijiniu atveju, priešingai, norint pasiekti vardinį sukimo momentą, reikės pusės srovės, tačiau norint pasiekti maksimalų greitį, reikės dvigubai didesnės įtampos.

    Judėjimo kiekis per žingsnį paprastai yra 1,8 laipsnio.

    1.8 per visą apsisukimą pasirodo 200 žingsnių. Atitinkamai, norint apskaičiuoti vertę, žingsnių skaičius mm ( „Žingsniai per mm“ (žingsnis per mm)) naudojame formulę: žingsnių skaičius per apsisukimą / varžto žingsnis. Sraigtui su 2mm žingsniu gauname: 200/2=100 žingsnių/mm.

    Valdiklio pasirinkimas

    1) DSP valdikliai. Privalumai - galimybė pasirinkti prievadus (LPT, USB, Ethernet) ir STEP bei DIR signalų dažnių nepriklausomumas nuo veikimo Operacinė sistema. Trūkumai - didelė kaina (nuo 10 000 rublių).

    2) Valdikliai iš Kinijos gamintojai mėgėjiškoms mašinoms. Privalumai - maža kaina (nuo 2500 rublių). Trūkumas – padidėję reikalavimai operacinės sistemos stabilumui, reikalaujama laikytis tam tikrų konfigūravimo taisyklių, pageidautina naudoti tam skirtą kompiuterį, galimos tik LPT versijos.

    3) Mėgėjiški valdiklių projektai, pagrįsti atskirais elementais. Maža kiniškų valdiklių kaina išstumia mėgėjišką dizainą.

    Kinų valdikliai yra plačiausiai naudojami mėgėjų mašinų projektuose.

    Maitinimo šaltinio pasirinkimas

    Nema17 varikliams reikalingas bent 150W maitinimo šaltinis

    Nema23 varikliams reikalingas bent 200W maitinimo šaltinis

    Jo konstrukcijos ypatumas yra tas, kad švino varžtas išilgai X ašies yra pritvirtintas nejudėdamas (nesisuka). Statiniam varžtui reikalinga speciali sriegiuota veržlė. CNC mašinose mažas dydis Paprastai veikianti veržlė yra tvirtai pritvirtinta, o varžtas sukasi, kad judėtų vežimėlis. Aš turiu priešingai - veikianti veržlė sukasi aplink varžtą, varoma žingsninio variklio. Na, akivaizdu, kad didelės apimties einamoji veržlė CNC turi būti pagaminta rankomis, nes tokia tiesiog niekur neparduodama!

    Kodėl didelio dydžio CNC staklėse turėtume sukti švininę veržlę, o ne švininį varžtą?

    1. Pramoninis rutulinis varžtas, kurio ilgis yra 2 metrai ar daugiau, kainuoja tiesiog beprotiškus pinigus (palyginti su statybiniu kaiščiu). Jis turi būti gana didelio skersmens – nuo ​​20 mm ir storesnis, o tai kainuoja dar daugiau pinigų. Be to, ne kiekvienas steperis gali ištraukti tokį kolosą, o reikia sumontuoti servo, kuris kainuoja dar daugiau pinigų (lyginant su steperiu). Ir, paprastai kalbant, didelė CNC mašina paprastai turi 2 varžtus (po vieną kiekvienoje pusėje). Pasirodo, tai dviguba beprotybė dėl biudžeto.
    2. Itin nebrangus ir geras variantas yra statybinis kaištis (žr.), bet jei bandysime jį pasukti 2 metrų ilgiu, jis pradės šokinėti kaip šokdynė ir galiausiai nukris.
    3. Ant ilgos 2-3 metrų lovos su fiksuotu varžtu išilgai X ašies galite sumontuoti ne vieną, o dvi ar net tris nepriklausomas Y ašis, kurių kiekviena veiks atskirai pagal savo užsakymą. Tie. ant vienos lovos bus sumontuotos tarsi 2 nepriklausomos CNC staklės su viena mechaniškai bendra X ašimi.Aišku, su besisukančiu sraigtu savarankiškų vežimų negaus, o tik ašies klonavimą.

    Padaryti CNC veržlę savo rankomis yra gana paprasta: paimkite reikiamo ilgio kaprolono gabalėlį ir tiesiog supjaustykite. vidinis sriegis po statybine smeigtuku. Kaprolonas yra gana minkštas ir sriegius galima pjauti net ir su pačiais konstrukciniais kaiščiais, prieš tai iš jo padarius čiaupą, išpjaunant griovelius šlifuokliu. Vidinius sriegius pasidariau savo namų tekinimo staklėmis, o tada naminiu čiaupu iš plaukų segtuko padariau, kad siūlas būtų tikslesnis ir tvirtesnis. Norėdami tai padaryti, tekinimo staklėje reikia specialiai nenupjauti sriegio, kad jis liktų pačiam kaiščiui. Tada veikianti veržlė judės tvirtai ir be laisvumo. Atstumas taip pat pašalinamas padidinus eigos veržlės ilgį. Jau 35-40 mm ilgio atstumas visiškai išnyksta. Internete galite rasti daugybę dizainų su dviguba reguliuojama eigos veržle, kuri taip pat gali pašalinti atstumą, tačiau jos trūkumas yra tai, kad tai žymiai apsunkina dizainą. Jei naudojate savo CNC stakles hobiui, tai įprasta kaproloninė veržlė jums tarnaus labai labai ilgai – tikrai keletą metų! Aš juos vis dar turiu, nors aš net mačiau nuo jų aliuminio.

    Bėgantis riešutėlis mano didelė mašina su CNC apsisuks aplink fiksuotą varžtą, todėl iš abiejų pusių palaikome guoliais ir gana tvirtai suspaudžiame tarp dviejų aliuminio plokščių. Į šias plokštes įfrezuojamos guolių sėdynės. Nesvarbu, jei sėdynės pasirodys šiek tiek kreivos. Aliuminis yra labai minkštas, todėl guolį galima tvirtai įspausti į spaustuką per faneros tarpiklius. Ir tai dar geriau, nes turime visiškai pašalinti išilginį veržlės judėjimą tarp šių dviejų plokščių. Norėdami tvirtai pritvirtinti plokštes viena prie kitos, taip pat perkelti veržlės judesį į mašinos vežimėlį, naudojame 4-5 mm storio lakštą (tai nuotraukoje nubrauktas surūdijęs geležies gabalas). Nuotraukoje trūksta panašios plokštelių krūvos horizontalioje plokštumoje (tiesiai po veržle) - tai užbaigsiu vėliau.

    Belieka perkelti sukimąsi nuo žingsninio variklio į veržlę. Aš planuoju tai padaryti naudojant paskirstymo diržą. Tačiau svarbiausia yra tai, kad aš turėsiu pasigaminti savo individualų įrankį, ko niekada anksčiau nedariau.

    Norėdamas pasigaminti savo įrangą, turėjau šiek tiek papūsti. Ir aš turėjau pūsti prie kompiuterio. Parašiau savo programą skriemulių skaičiavimui su nurodytais parametrais, nes nieko naudingo ar nemokamo neradau. Pagrindas buvo atidarytas failas Thingiverse OpenSCAD, kurį perrašiau Python ir eksportavau į DXF. Pavarą gaminau iš kaprolono – tai patvarios konstrukcijos ir lengvai apdirbamas plastikas. Be paties krumpliaračio, dantytam diržui taip pat reikia diržo įtempiklio volelio (dar vadinamo įtempikliu). Dariau ir iš kaprolono, bet į vidų įkišau guolį.

    Sumontavus ant mašinos besisukančią veržlę, šiek tiek bėdų turėjau su variklių skriemuliais, kurie dėl labai didelio sukimosi greičio ir didelės įtampos vis slysdavo. Netgi teko išgręžti mažus griovelius į žingsninio variklio velenus ir pritvirtinti skriemulius prie velenų šešiakampiais varžtais. Bet galiausiai rezultatas nudžiugino: per visą švininio sraigto ilgį veržlė judėjo sklandžiai ir nė trupučio nesuvirpino varžto.

    Važiuojančios veržlės sumažinimas pasirodė 30:12 (30 dantų ant veržlės, 12 dantų ant variklio skriemulio), t.y. Pavarų dėžė variklio sukimo momentą padidina 2,5 karto. Mašinos skiriamoji geba ant plaukų segtuko, kurio žingsnis yra 2 mm / apsisukimas, buvo 0,004 mm (2 mm / apsisukimas ÷ (200 žingsnių / apsisukimas * 2,5)).