Самоустнавливающиеся винтовые приводы для станков с ЧПУ
Но тогда все переменилось и, если я чего-то добился в своем ремесле, то по большей части обязан этим упомянутой книге и последующим ее изданиям под сменившимся названием «Самоустанавливающиеся механизмы». И, конечно, автору этих книг. Поэтому и пропагандирую разработанный им метод как могу, в том числе с помощью этого форума и этого поста.
Да Вы, батенька, сектант. 😉 А если серьезно, ну раз уж вы работаете на реальном производстве, не пригласите ли сюда для обсуждения технолога с вашего производства? Не написать, так хоть дать прочитать и пересказать комментарии. Я думаю, технолог внесет немного каплю здравого скептицизма в проявленный “конструкторский зуд”, как говаривал товарищ Сталин.
Да Вы, батенька, сектант. 😉 А если серьезно, ну раз уж вы работаете на реальном производстве, не пригласите ли сюда для обсуждения технолога с вашего производства? Не написать, так хоть дать прочитать и пересказать комментарии. Я думаю, технолог внесет немного каплю здравого скептицизма в проявленный “конструкторский зуд”, как говаривал товарищ Сталин.
Шутки шутками, но хочу ответить на шутливый упрек в сектанстве совершенно серьезно. Уж простите за многословность.
Секта, это небольшая группа людей, чьи воззрения не совпадают с понятиями подавляющего большинства. В этом смысле я, конечно, сектант. Народу в «секте» немного, но это неплохая компания. И отец-основатель у этой «секты» был весьма достойный. Это вовсе не значит, что «секта» противостоит каким-то недостойным или малограмотным людям, или что в ней самой собрались темные недоумки. Да и противостояния-то никакого нет. Есть только разные подходы к одному и тому же делу. В одной области деятельности.
Пример из жизни. Жили - были два брата Решетовы, к сожалению, теперь оба покойные. Леонид Николаевич заведовал кафедрой «Прикладная механика», а Дмитрий Николаевич кафедрой «Детали машин» в одном и том же заведении – МВТУ. Старики знают, а молодежи поясню, что это лучшая в стране инженерная школа, элитная, как теперь говорят.
Оба имели самые высокие титулы, какие только возможны в инженерном деле. Как говорится, трижды заслуженные, четырежды лауреатные. Л.Н. писал упомянутые выше книги, а Д.Н. – учебники по деталям машин, по которым учились и до сих пор учатся большинство студентов машиностроительного профиля. А его фундаментальный атлас чертежей «Детали машин» знают все инженеры-механики без исключения. И оба занимались практическим конструированием.
Не бывши с ними знаком лично, не могу судить об их личных отношениях. Во всяком случае, в публичные конфликты они точно не вступали. Читал труды обоих и ни разу не встречал там ссылок друг на друга, ни положительных, ни отрицательных. Каждый спокойно делал свое дело. И отношение окружающих к ним обоим было уважительным. Разница была в том, что, по рассказам их бывших учеников, чтобы не путать братьев, их фамилию для одного произносили с ударением на первом слоге, а для второго на последнем.
Теперь о рекомендации пригласить сюда технолога. Отвечу тоже всерьез. К сожалению, на моем производстве технологов по мехобработке нет. По другим делам есть, а по механике нет. Мы не можем себе позволить такую роскошь. Это в крупносерийном и массовом производстве без них никак и они играют там первую скрипку. Мы делаем нестандартное оборудование. Это тяжелые каротажные подъемники – большие лебедки для спуска приборов в скважины глубиной до 7 км. Редко делаем две или более одинаковых машины – у каждого заказчика свои условия работы и свои тараканы в голове. Поэтому приходится полагаться на станочников-универсалов, которые для каждого чертежа штучной детали сами находят технологию обработки в своей голове. И которых, к большому сожалению, теперь все труднее найти.
Не сомневаюсь, что технолог «со стороны» скорее всего, внес бы «каплю здравого скептицизма», а может быть вылил и ведро помоев.
И на моем реальном производстве поначалу многие возражали. Но уже давно не возражает никто. Немного ворчат, но решительно не противятся. Сомнения бывают: «Да, все правильно, но ведь заказчик нас не поймет». Поскольку была такая история.
Следуя линии мирового технического прогресса, мы стали встраивать привод лебедки в ее барабан. Привод, это мощный планетарный редуктор с вращающимся корпусом. Импортный, поскольку таких редукторов с нужными параметрами у нас никто не делает.
И повторили ошибку мировых лидеров «лебедкостроения». Таких, например, как немецкий концерн Zollern или итальянская фирма Brevini. Нарушили хорошо известную всем механикам заповедь «Не ставь жесткий вал на три опоры». А как не ставить, если редуктор покупной и в нем уже стоят две опоры (два подшипника), а второй конец длинного барабана тоже нужно на что-то опереть? И пошли рекламации. Довольно часто раздавливало очень большие опорные подшипники редукторов. Не буду вдаваться в детали, кому они интересны, посмотрите у меня на сайте. Проблему решили с помощью самоустанавливающейся схемы крепления опор барабана к станине лебедки. Отказы полностью прекратились.
А наши конкуренты, в том числе - немцы, которые покупают редукторы у тех же поставщиков, продолжают работать по старому и продолжают прилагать к своим подъемникам запасной весьма недешевый редуктор. Так что, никто с моего производства ни капли здорового скептицизм сюда бы не внес. Поскольку знает, во что обходится отказ подъемника при нахождении приборов в глубине скважины.
Интересно, что упомянутые мировые лидеры знают, как делать правильно. В катaлоге Brevini даже приведена правильная схема. Не такая, как у нас, но правильная. Но в этом же каталоге «правильных» лебедок нет. Возможно, считают, что «потребитель не поймет».
Примерно так же, как в каталоге SKF по точным ШВП. Сначала фирма пишет, что винт следует ставить с предваримтельным натяжением и на самоустанавливающиеся подшипники, а потом в этом же каталоге предлагает готовые узлы только для монтажа винта на четыре опоры (или на три в случае короткого винта). Четвертой или третьей опорой я считаю гайку ШВП, каковой она и является, особенно если поставлена на винт с преднатягом. То есть фирма помогает потребителям нарушать упомянутую выше заповедь. Ведь винт это вал, не такой жесткий как барабан лебедки, но все же вал. Было бы интересно посмотреть, на каких винтах работает технологическое оборудование в цехах самой SKF.
И еще немного о “сектантах”. Последователи метода Л.Н.Решетова ни с кем не воюют. И собственная малочисленность
их не смущает. Поскольку истина в механике, как и везде, большинством голосов не устанавливается.
Ещё раз просмотрел статью и закралось большое сомнение вообще в необходимости сего устройства… Представим - корпус в котором закреплена гайка ездит по рельсам… т.е. каким бы кривым вал ШВП не был, в районе гайки он будет всегда центрироваться по гайке. Радиальные нагрузки возникшие в этом месте будут передаваться через корпус гайки на каретку, через неё на рельс ну и далее на раму, к которой прикручены рельсы, Учитывая, что конструкция хобийных станков в смысле упругих деформаций очень мягкая, радиальная нагрузка будет просто поглощена рамой. И так будет хоть с плавающей гайкой, хоть без… Какой смысл тогда городить всё это?
В продолжение предыдущего поста. Поскольку речь уже зашла не столько о технике, сколько о людях.
Для меня давно загадка, почему многие толковые люди так упорно не принимают принцип самоустанавливаемости. Цитируемое сообщение Марата навело вот на что.
Все знают закон «Сила действия равна силе противодействия». Но, возможно, многие считают, что слово закон можно ставить в кавычки. Что это вообще-то не закон, а что-то вроде пословицы «Что посеешь, то и пожнешь» или «Каков вопрос, таков ответ». Но ведь это только во взаимоотношениях людей пословицы далеко не всегда действуют. Здесь действие не всегда влечет равноценное противодействие. Например, на хамское высказывание можно никакого ответа не получить, но можно и получить правой в челюсть.
А во взаимоотношениях деталей любого механизма это настоящий закон и он действует непреложно, всегда и везде.
Радиальная нагрузка от гайки действительно, как пишет Марат, передается от корпуса гайки через промежуточные звенья на раму станка. Только рама-то эту нагрузку никак не может «просто поглотить». Она отвечает равной по величине и обратной по направлению силой реакции и «возвращает» исходную нагрузку на гайку и через нее на винт. «Мягкая» рама смягчает возникающую от кривизны винта нагрузку, но никак не «просто поглощает» ее.
Спиральная пружина или листовая рессора автомобильной подвески сильно смягчает нежелательные нагрузки от неровностей дороги и повышает комфорт в салоне. И обитателям салона совершенно не важно, на сколько при этом перемещается по вертикали колесо машины.
Конечно, при прочих равных условиях, радиальные нагрузки на гайке при податливой раме существенно меньше, чем при жесткой, но они не устраняются полностью. А плавающая гайка их просто устраняет (если пренебречь силой трения). Это плохо? И еще одно. Прежде чем радиальная нагрузка от гайки доходит до рамы и вызывает обратную реакцию, портал выбирает люфты в каретках, то есть смещается относительно стола, закрепленного на раме, и только затем смещается еще дальше уже вместе со столом на величину деформации рамы. Разве владельцу станка, подобно пассажиру автомобиля, также не важно, насколько его «колесо», то бишь инструмент, мотается из стороны в сторону относительно стола с обрабатываемой заготовкой на каждом обороте кривого винта? Или, при прямом винте, плавно уходит в сторону по мере продвижения по оси Х или Y. Разве ему не интересно использовать возможность существенно повысить точность обработки, не повышая жесткости рамы, портала и суппорта?
Основные законы механики очень просты. Но они становятся такими, только когда их хорошо осмыслишь, когда сможешь поставить себя на место винта, гайки или рамы и правильно оценить соответствующие ощущения.😃
Вот простая задача. Два человека тянут веревку в разные стороны с силой по 20 кГс каждый. С какой силой натянута веревка?
Мне доводилось встречать инженеров, правда, не механиков, которые уверенно отвечали: «40 килограммов!».
Может быть, одна из причин упомянутого неприятия именно в этом?
«Мягкая» рама смягчает возникающую от кривизны винта нагрузку, но никак не «просто поглощает» ее.
Я именно это и имел ввиду… вы выразили мысль более литературным языком. Извиняюсь конечно, но 15 лет в Германии не улучшают мой русский, к тому же я и вообще не русский.
Я повторюсь ещё раз, чтобы больше не возникало непоняток! ЛИЧНО Я не отицаю пользы самоустанавливающихся механизмов! Просто в отношении самодельных станков, эти механизмы а) усложняют изготовление станков, б)приводят к неоправданному удорожанию. Почему неоправданному?? Да потому что во многих случаях нужно речь вести не об увеличении срока работы ШВП, а вообще о целесообразности некоторых концепций изготовления станков хобистами. Как в приведённом мною для примера станке - какие там нафиг самоустанавливающиеся ситемы - когда он и без них сложиться или завяжется в узел от минимальных нагрузок при фрезеровке. Может быть и поэтому эта тема не встречает здесь понимания. Я думаю она нашла бы большее понимание на САПР2000…
По-моему, можно повести промежуточный итог.
Опоры винта со сферическими подшипниками нареканий не вызвали.
Есть нарекания по узлу плавающей гайки. Через несколько дней предложу еще один ее вариант, сделанный с учетом высказанных замечаний. Вариант простейший, но сейчас нет свободного времени.
А пока есть предложение. Я тут обещал показать самоустанавливающуюся конструкцию для консольного винта (с одной подшипниковой опорой). Может быть, устроим небольшой конкурс самодеятельности? Задача простая, - подшипниковая опора уже есть. Это опора с заневоленным сферическим подшипником (но, может быть, кто-то предложит другое решение и для нее). Осталось сделать самоустанавливающуюся гайку. Не плавающую, а только поворачивающуюся на небольшие углы вокруг двух осей и удерживаемую от вращения вокруг оси винта. Кто предложит лучшее решение?
Может быть и поэтому эта тема не встречает здесь понимания.
Вот есть нормально сделанные станки- это средства производства. Т.е. они должны производить продукцию. Для того, чтобы они это делали эффективно(максимум работы за единицу времени) они должны быть спроектированы и изготовлены как надо, а не как получится. Поэтому при изготовлении станков нужно добиваться параллельности и соосности винтов, гаек и направляющих. Тогда и мудрить ничего не надо будет.
Вот есть нормально сделанные станки- это средства производства. Т.е. они должны производить продукцию. Для того, чтобы они это делали эффективно(максимум работы за единицу времени) они должны быть спроектированы и изготовлены как надо, а не как получится. Поэтому при изготовлении станков нужно добиваться параллельности и соосности винтов, гаек и направляющих. Тогда и мудрить ничего не надо будет.
Да ради Бога! Кто же Вам мешает «добиваться параллельности и соосности винтов, гаек и направляющих»? Добивайтесь, я же не против и ни к чему Вас не принуждаю. Искренне желаю Вам успехов, но напоминаю, что добиться абсолютной соосности, параллельности и т. д. невозможно по определению. И что, чем ближе Вы подойдете к желаемому абсолюту, тем больше затрат понесете.
Просто у меня другие представления о том «как надо». И я делюсь этими представлениями с теми, кого это может заинтересовать. И у меня есть все основания полагать, что конструкция, обеспечивающая компенсацию неизбежных отклонений от соосности, параллельности и т. д. повысит эксплуатационные характеристики станков.
Так уже было. Лет сто все станкостроители ставили суппорты на направляющие скольжения с двумя треугольными призмами. И все считали, что «так надо». И добивались нормальной работы этих направляющих с помощью ручного шабрения после шлифовки. Потом нашелся кто-то, кто сказал, что одна из призм лишняя. Ее убрали. Оказалось, что теперь достаточно только шлифования, а шабрение не нужно. То есть отпала весьма трудоемкая операция, выполняемая слесарями-лекальщиками высочайшей квалификации. Станки стали дешевле и точнее. Теперь почти все считают, что так и надо. Правда, некоторые станкостроители (адрес я уже указывал) упорно продолжают считать, что и сегодня «надо так», как было лет 150 назад. И продолжают чего-то добиваться. Но это их проблемы.
компенсацию неизбежных отклонений
В цифровом выражении это сколько?
Лет сто все станкостроители ставили суппорты на направляющие с двумя треугольными призмами.
с двумя призмами токарный станок работает лучше, уже пробовал, про это я вам говорил, и в обратном вы не убедите. Немцы себе и в настоящее время себе такие делают.
В цифровом выражении это сколько?
В цифровом выражении - не знаю.
Написал, а теперь корректирую, так как сначала неправильно понял вопрос. Подумал, что речь идет о снижении цены и о повышении точности.
А вопрос-то был о компенсации неизбежных отклонений. И ответ на него такой. Если самоустанавливаемость частичная, то компенсация соответствующая. Если полная, то компенсация полная. Например, если траекторию суппорта задает одна призма скольжения, то точность этой траектории определяется только точностью выполнения пары призма-суппорт. При двух призмах, точность траектории суппорта определяется уже не точностью двух пар призма-суппорт, но и точностью взаимного положения этих двух пар. Таким образом, траектория движения суппорта при одной призме имеет погрешности, но они заведомо меньше, чем во втором случае. Поскольку на них влияют большее число факторов и не в лучшую сторону.
Вода это всё!
Легче выставить соосность, чем изготовить компенсатор.
Цель ШВП это работа на минимальных зазорах или с преднатягом без него.
А Вы предлагаете внести туда дополнительно зазор своей системой.
Точность станка более приоритетна чем его долговечность.
ШВП и направляющие это расходники и у них есть гарантированный ресурс.
После выработки ресурса это всё меняется на новое.
Погрешности производства компенсируют настройками, как те пять соток у Графа,
а не плавающими креплениями.
Выше сказанное в свете применения ЧПУ станков, никаких лебёдок или ещё чего стороннего.
с двумя призмами токарный станок работает лучше, уже пробовал, про это я вам говорил, и в обратном вы не убедите. Немцы себе и в настоящее время себе такие делают.
Баха, никого конкретно и Вас в том числе я ни в чем не стремлюсь убедить. Как уже говорил, я просто делюсь своими представлениями. И не только немцы делают.
И еще к Вам вопрос, просто для расширения моего кругозора. Как Вы пробовали? Брали станок с думя призмами, оценивали качество его работы, затем удаляли одну из призм и повторяли оценку? Или это были разные станки? Или станки одного производителя, выпущенные в разное время?
Станки класса ПП до сих пор делают с двумя призмами.
Токарные в смысле.
В цифровом выражении - не знаю.
Было бы неплохо начать как раз с цифр…
Вода это всё!
Легче выставить соосность, чем изготовить компенсатор.
Цель ШВП это работа на минимальных зазорах или с преднатягом без него.
А Вы предлагаете внести туда дополнительно зазор своей системой.
Точность станка более приоритетна чем его долговечность.
ШВП и направляющие это расходники и у них есть гарантированный ресурс.
После выработки ресурса это всё меняется на новое.
Погрешности производства компенсируют настройками, как те пять соток у Графа,
а не плавающими креплениями.Выше сказанное в свете применения ЧПУ станков, никаких лебёдок или ещё чего стороннего.
Я уже пояснял словами и показывал на схеме, что невозможно полностью компенсировать погрешности изготовления для всех точек хода суппорта, где эти погрешности разные, регулировкой или пригонкой по месту, выполненной в какой-то одной из этих точек.
Если Вы, в дополнение к своему утверждению об обратном тоже добавите схему или каким-либо иным способом покажете как это можно сделать, я приму ваши разъяснения с благодарностью и признаю свою неправоту. Если у Вас нет времени на рисование схем и т. п., просто укажите, пожалуйста, что в моей схеме и в пояснениях к ней не правильно.
Если Вы считаете, что в станках с ЧПУ действуют какие-то особые законы механики, то это ваше право. Я считаю, что эти законы едины и для станков, и для лебедок и для любых других механизмов.
Я считаю, что эти законы едины и для станков, и для лебедок и для любых других механизмов.
Законы- да, подходы же к проектированию и изготовлению сильно разные.
Лебёдка- товар, расходник. Износилась, сломалась- в переплавку, другую возьмём.
Станки- средства производства. На них и лебёдки, и детали самолётов, автомобилей и т.п. делаются.
Ресурс у станков выше, чем у потребительских изделий. И повозиться с выведением направляющих и осей можно, ибо товар- штучный.
Станки класса ПП до сих пор делают с двумя призмами.
Токарные в смысле.
Если Вы имели в виду станки повышенной точности (класс П), то вот фото одного из таких станков (16Б16Т1).
На станине видны две призмы, одна побольше, другая поменьше. Одна для суппорта, другая – для задней бабки. Это первое, что попалось в сети. Уверен, что и для станков более высокого класса (В, А и С – в порядке возрастания точности), вплоть до особо точных или мастер-станков, можно найти подобные фотографии.
Законы- да, подходы же к проектированию и изготовлению сильно разные.
Лебёдка- товар, расходник. Износилась, сломалась- в переплавку, другую возьмём.
Станки- средства производства. На них и лебёдки, и детали самолётов, автомобилей и т.п. делаются.
Ресурс у станков выше, чем у потребительских изделий. И повозиться с выведением направляющих и осей можно, ибо товар- штучный.
Вот это - в самую точку. Подходы действительно сильно разные.
Вы считаете, что можно повозиться с выведеним направляющих и т. п. Я считаю, что можно спроектировать направляющие и т. п. так, чтобы не приходилось возиться и, за те же деньги, иногда немного дороже, а иногда и существенно дешевле получить более точный и надежный механизм.
Я считаю, что можно спроектировать направляющие и т. п. так, чтобы не приходилось возиться
Каким образом?
Любая направляющая- продукт, изготовленный не на коленке. Если оборудование не позволит сделать точно, то просто не получим точную направляющую.
Каким образом?
Любая направляющая- продукт, изготовленный не на коленке. Если оборудование не позволит сделать точно, то просто не получим точную направляющую.
Например, таким, как было уже показано. Из двух направляющих роль собственно направляющей оставляем за одной из них. Вторую убираем и заменяем каким-либо поддерживающим элементом. Вместо шлифовки и шабрения остается только потребность в первой операции. «Возни» гораздо больше. Что такое ручное шабрение я уже говорил. Такой способ, на мой взгляд, годится не только для направляющих скольжения. Его можно применить и к рельсовым направляющим качения. Не убирать второй рельс совсем, а оставить ему только роль поддерживающего элемента, не мешающего “напарвляющей” работе первого.
роль собственно направляющей оставляем за одной из них.
Если у вас есть оборудование, позволяющее точно сделать одну направляющую, то и вторую- без проблем.
Если такого оборудования нет, то и одну нормально не сделать.
А в пришабривании ничего страшного нет. На УПЗ в 1985г. за смену ремонтники пришабривали два 16К20.
Одна для суппорта, другая – для задней бабки.
Думаю вы ошибаетесь, два для суппорта, и одна для задней бабки. Это стандартная схема.
Есть массово производимые токарные станки лет сто, без единой призмы, отсутствие призмы компенсируется другими наработками, не мене трудоемкими.
И еще к Вам вопрос, просто для расширения моего кругозора. Как Вы пробовали? Брали станок с думя призмами, оценивали качество его работы, затем удаляли одну из призм и повторяли оценку? Или это были разные станки? Или станки одного производителя, выпущенные в разное время?
Пробовал, это значит на нем работал. У меня штук 7 токарных станков, начиная от малыша Шерлайн и BD3 заканчивая CQ 750, все настольные, самый тяжелый весит 300 кг.
Это в основном хоббиные станки, которые страдают не хваткой жесткости. Часто работаю за токарным станком, потому сравнить, что и как, мне много не надо. Основной рабочий станок это 0712, из той же серий Opti 300 (немецкий), у последнего мягкость подачи и жесткость на отрез (без фиксаций), нет присущей 0712 (их перебывало у меня 3 штуки, на тот момент от Энкора) эффекта ныряния с уводом. Станки идентичные, по станине и размером, схеме суппорта, отличается мощностью приводов, задней бабкой, ручками подачи и качеством внешнего оформления.