Самоустнавливающиеся винтовые приводы для станков с ЧПУ
как нет моментов, в основном это плоскость самая длинная и основная рабочая, по ним как раз максимальная подача идет. И при вашем случае, получается рычаг Архимеда, верхняя каретка начинает работать на отрыв.
Ну т.е. по нормали к монтажной поверхности. Каретки весьма неплохо такие нагрузки переносят, так что это не страшно. Так я не понял, как уважаемое комьюнити оценили мысль об использовании 3х кареток вместо 4х?
Для такого станка будет вообще достаточно по одной каретке на верхнем и на нижнем рельсе.
При подаче вдоль балки портала на каретки будет воздействовать весьма существенный момент.
Сложно разнять дешевый стандартный ШС и навить два кольца из рояльной проволоки? Другие два варианта немногим сложнее.
Интересно посмотреть на процесс, как здесь принято, с фото и оценками временных и трудозатрат на данную операцию. А то на кучу чертежей ни одного прототипа - это несколько настораживает. Вы бы сделали станок, или взяли бы в переделку какой-либо существующий найтись, да на живом примере продемонстрировали…
Обрабатываемая деталь должна закрепляться в приспособлении по статически определимой (то есть самоустанавливающейся) схеме.
Статистически определимая - это с постоянным стационарным положением в пространстве, которое легко определяется! (на да, определимая - определяется)
И представте себе, что эта база осчёта координат начнёт “самоустанавливаться” и точка отщёта координат,
попросту “0” детали будет вместе с ней “самоустанавливаться” по всему станку.
Да кстати, поинтересуйтесь на досуге какая разница в оборотах шпинделя ШВП будет при установке
концов шпинеля в традиционной системе, 2-а опорно-упорных и один опорный и тем что вы предлогаете
в “радиусных” подшипниках, думаю очень удивитесь.
думаю вам известно, что ШВП расщитывают на максимально допустимые обороты.
Так и нужно было писать - по русски ЧПУ или по английски CNC.
Это так сильно влияет на результат обсуждения???
причем для самодельных
А вот этого я как-то не заметил - ведь не я один уже говорил, что такие конструкции сложны в изготовлении в наколенных условиях, поэтому они для домашних станков мало подходят. Но вы продолжаете тему, мне и подумалось, наверно плавно перешли на Промышленные станки…
Я и сейчас считаю, что оно вполне осуществимо для тех, кто хочет и может построить высокоточный станок
У меня в связи с этой фразой возникла к вам просьба, если вы конечно не против. Не могли бы вы поговорить на вашем производстве с рабочими станочниками на предмет изготовления узла для самоустанавливающейся гайки и огласить цену. Хотелось бы понять, сколько такой узел может стоить на вашем производстве.
весьма существенный момент.
Значение можете хотя бы приблизительно огласить? Тогда проще будет обсуждать.
П
Мне такие не известны.
Видимо, у меня с чувством юмора начались какие-то проблемы. Как то не понятна ирония вопроса. Я ведь почти в самом начале писал:
“Исходил из того, что сотки ловить не будем, и осевой люфт сферического подшипника качения приемлем”.
Вспомните свои собственные слова (пост. 10) о том, что сферические подшипники в опорах винта это хорошо. Так о чем все-таки речь?
.
Никакой иронии. Вот мои рассуждения: предложенный узел с двумя шарнирами при перемене направления движения должен будет выбрать осевой люфт в обеих шарнирных подшипниках, и величина этого люфта будет _минимум_ четыре радиальных зазора. Если поглядеть в каталог того же skf (www.skf.com/portal/skf_ru/home/products?maincatalo…), то даже при использовании изделий класса С2 можно получить осевой люфт от пяти соток (12*4 ~ 50 мкм) до двух десяток (50*4 ~ 200 мкм). Это как-то совсем грустно для узла с использованием ШВП. Вывод - разрезать внешнее кольцо и натягивать внешние кольца шарнира надо по-любому; но чем сильнее его затянем, тем хуже будет самоустанавливаться узел, ибо силы трения скольжения будут также расти.
Если эти силы трения поменять на силы трения качения, было бы совсем здорово. Но сферические подшипники, которые я вижу у skf, не позволяют их затягивать. Поэтому я и задал такой вопрос, насчёт сферического подшипника.
Что касается первоначально предложенного узла, то там можно использовать шариковые втулки с преднатягом и исключить люфты. Правда, тогда получим большие размеры этого узла.
вы смотрите не туда, призма проходит в другом месте.
Наконец нашел документ по пресловутому станку 16Б16Т1 класса точности П.
На рисунках обложка, отрывок из текста, из которго все понятно, и рисунок поперечного разреза, на котором все видно.
Баха, больше я таким способом ваши умозрительные утверждения, высказываемые категорическим тоном, опровергать не буду. Слишком много времени уходит.
Вообще, ваша манера ведения полемики выглядит странновато (к сожалению, не только ваша). То, что Вам кажется полезным или наоборот, - абсурдным, Вы выдаете за факты. Вам кажется, что две призмы для суппорта и одна для задней бабки это хорошо, и Вы пишете, что «это стандартная схема».
Вам показалось, что скребок нужно ставить только на сопрягаемых деталях, и Вы пишете: «…а на этом станке еще как касается, с обеих сторон даже скребок от грязи стоит. Когда не касается скребка не ставят.» Вам и в голову не приходит, что здесь скребок могли поставить вовсе не затем, о чем Вы думаете. Например, чтобы предотвратить заклинивание суппорта стружкой, которая вполне может попасть в небольшой зазор между ним и призмой.
Я Вам тут посоветовал изучать матчасть, о которой Вы так уверенно судите. А потом подумал - не может же человек, который сам работает на станках, на самом деле не знать самых простых вещей по конструкции этих станков (это насчет того, какой смысл в установке задней бабки на свою призму). Скорее всего, он-таки знает эту матчасть. Видимо, он получает удовольствие от спора ради спора. И в полемическом задоре пренебрегает даже собственными знаниями.
У всех присутствующих прощу прощения за такие далекие отступления от заявленной темы. Просто как-то не уютно, когда тебя упорно пытаются выставить безответственным болтуном.
Теперь уйду отсюда на некоторое время. А потом попытаюсь подвести итог всей этой полемике. Думаю, что пора это сделать.
Баха, больше я таким способом ваши умозрительные утверждения, высказываемые категорическим тоном, опровергать не буду.
Вы правы.
Только без обид, я верю только своим глазам. То что вы мне в упрек ставите, пользуетесь сами, так что берегите время. И лучше собрать работающую модель, которую вы обещали, а потом подвести умозрительные утверждения под работающую модель.
Чуть разорился и курьер притащил мне на работу по три штучки шсп20 и шсп30. Отмыл их сейчас от консервирующей смазки… получились погремушки )) Держа подшипник за внешнее кольцо, можное его порясти и он будет греметь, такие там зазоры; резать придётся, это без вариантов.
Возможно я облажался и другие серии будут иметь зазор поменьше; тем не менее изкаропки в дело шарниры пустить нельзя
Собираю комплектующие для станка по дереву.
ШВП у меня DFU 2005-3 и нет у меня желания
крепить гайку жестко. Прорисовал много вариантов,
хочу один из них показать
Суть – между гайкой
и ответной деталью шток, с другой стороны гайку
поджимает пружина с усилием много большим необходимого для фрезерования ( если пружину сжать, шток упадет ) . От проворачивания гайку
удерживает рычаг который просто лежит на ответной детали и прижат пружиной.
При отклонении оси гайки от оси направляющих,
шток будет менять свое положение ( треугольник
под эскизом) При отклонениях +0,5мм -0,5мм и длине штока 79,0мм ,погрешность составит 0,00158мм.
Хотелось бы услышать:
а. если велосипед то почему не применяем.
б. каких подводных камней я не вижу.
а. если велосипед то почему не применяем. б. каких подводных камней я не вижу.
а. На превый взгляд, - не велосипед, а оригинальное решение (нужно смотреть патенты). В литературе такого не встречал. А “почему не применяем”, это очень интересный вопрос. Знаю массу очевидно полезных вещей, кторые упорно не применяются.
б. - Есть один камешек. Усилие пружины действует по оси винта и гайки, а ответная реакция штока смещена от этой оси. За счет этого смещения на гайку действует момент в плоскости чертежа. Момент стремится повернуть гайку про часовой стрелке. Представьте, что для самоустановки гайке нужно повернутся против часовой стрелки, - пружина будет этому мешать. Нужно посмотреть будет ли идея работать, если пружина давит по оси штока, то есть ее ось совпадает с номинальной осью штока. По-момему будет работать.
Идея точно будет работать, если шток поставить по сои винта и подложить под него сферические кольца от шарикового упорного подшипника подходящего диаметра. Примерно так:
Правда, тут будет трение скольжения, вместо качения по вашему варианту. Но если шток достаточно длинный, "лишние нагрузки на гайку будут не велики.
Хотелось бы услышать:
а. если велосипед то почему не применяем.
б. каких подводных камней я не вижу.
Первое - одного штока мало, надо три, чтобы пружина не перекашивала гайку. Второе - как только штоки станут непараллельны оси винта, пружина будет стремиться сложить всю конструкцию, а концы штоков начнут разъезжаться
Никакой иронии. Вот мои рассуждения: предложенный узел с двумя шарнирами при перемене направления движения должен будет выбрать осевой люфт в обеих шарнирных подшипниках, и величина этого люфта будет _минимум_ четыре радиальных зазора. Если поглядеть в каталог того же skf (www.skf.com/portal/skf_ru/hom...&newlink=3_1_6), то даже при использовании изделий класса С2 можно получить осевой люфт от пяти соток (12*4 ~ 50 мкм) до двух десяток (50*4 ~ 200 мкм). Это как-то совсем грустно для узла с использованием ШВП. Вывод - разрезать внешнее кольцо и натягивать внешние кольца шарнира надо по-любому; но чем сильнее его затянем, тем хуже будет самоустанавливаться узел, ибо силы трения скольжения будут также расти. Если эти силы трения поменять на силы трения качения, было бы совсем здорово. Но сферические подшипники, которые я вижу у skf, не позволяют их затягивать. Поэтому я и задал такой вопрос, насчёт сферического подшипника.
Теперь понятно, о чем речь. Сначала я понял так, что возвращаемся к вопросу о подшипниковых опорах винта. В связи с этим появились новые соображения по этим узлам, но о них позже.
Если Вы предлагаете заменить шарнирные подшипники скольжения на подшипники качения в узле подвеса гайки,то пока не вижу, как это может облегчить его работу. Даже, если бы сферические подшипники качения с регулируемым зазором существовали, они бы мало помогли делу. У них наружное кольцо легко поворачивается относительно внутреннего в двух параллельных оси плоскостях, (небольшие повороты, нужные для самоустановки) только когда есть относительное вращение колец вокруг оси подшипника. Если кольца не вращаются относительно друг друга (гайка не вращается относительно опоры), то нужные для самоустановки повороты происходят на трении скольжения, то есть шарики или ролики проскальзывают по сферической поверхности наружного кольца. Трение качения будет, если поставить что-то вроде ШРУСов. Не буду это дальше развивать, так как, кажется, нашел приемлемое решение для трения качения.
В связи с вашим вопросом, пришло в голову, что не так уж и трудно сделать старый добрый карданный подвес на миниатюрных радиальных шарикоподшипниках. Например, построить его на восьми подшипниках № 23 (3 х 10 х 4) по цене от 15 руб./ шт.
Примерно вот так.
Сверху и снизу подшипника лежат колечки из миллиметровой резины. При сборке подтягиваем гайки так, чтобы выбрать осевой люфт и создать небольшой натяг в подшипниках. В последствии, резина будет автоматически поддерживать этот натяг практически постоянным. За одно эти колечки играют роль уплотнений подшипника.
Небольшой осевой натяг подшипникам не повредит и даже пойдет на пользу.
Все детали нетрудно изготовить (мы уже говорили о черновой обработке на проход с последующим развертыванием). Цапфы подшипников можно аккуратно запрессовать, посадить «на горячую» или пропаять. Для хорошей запрессовки хорошо бы увеличить толщину колец, играющих роль крестовин кардана. Но это увеличит радиальный габарит.
Теперь о новом варианте самоустанавливающейся подшипниковой опоре винта. Попытался сделать относительно дешевую опору без осевого люфта. Получилось вот что:
Воспользовался тем, что при карданном подвесе гайки, на опорах винта существенных радиальных нагрузок нет. Поэтому можно поставить с преднатягом пару шариковых упорных подшипников и встроить их во внутреннее кольцо от ШМП 30 или от подобного ему шарнирного подшипника (внутренние кольца у них у всех одинаковые). Здесь показан вариант, с коническими поджимными вкладышами, выбирающими осевой зазор. Получается самоустанавливающаяся беззазорная и недорогая опора. Здесь стоят упорные подшипники №8100 (от 31 руб./шт.). И кольцо от ШМП30 - от 88 руб.
[QUOTE=Nickols;3808089]Первое - одного штока мало, надо три, чтобы пружина не перекашивала гайку.
Три штока работать не будут, всегда в контакте будет только один, кроме идеального случая - длинна штоков
одиннакова и плоскости гайки и ответной детали параллельны. Чтобы пружина не перекашивала гайку есть другой вариант.
Принципиально тоже самое, сразу предложил mechanik , у меня правда было по проще.
почему не применяем
Ответ очень прост. На практике проблемы достаточно точной установки ходовых пар просто не существует.
Точность установки вала ВСЕГДА выше, чем радиальные люфты подшипников. К тому же они не могут влиять
на точность позиционирования каретки, на это влияют только осевые.
Если же абстрактно потеоретизизировать, то могу сказать следующее. Для металлобрабатывающих
станков компенсация усилий резания не обойдется таким “простеньким” узлом. Потому что усилия
там значительные.
А для станков по дереву обычно требуется точность соизмеримая с точностью
изготовления велосипеда. Другая там не нужна.
Для чего там какие либо компенсации, в чем “потаенный” смысл ?
Узел подшипника в карданном подвесе лучше выполнить так:
Теперь у купели подшипника нет буртика в верхней части.Поэтому проще обработать ее внутреннюю и наружные поверхности с одной установки.
Для чего там какие либо компенсации, в чем “потаенный” смысл ?
На мой взгляд, есть не потаенный, а прямой смысл в применении самоустанавливающихся узлов в самодельных станках. Разве плохо, путем небольших затрат, существенно уменьшить нагрузки в элементах “хиловатой” конструкции, соответственно уменьшить всяческие деформации и, тем самым, повысить точность обработки деталей на своем детище, хоть деревянных, хоть алюминиевых. Среди моделистов есть люди, которые хотят на своих станочках сотки ловить. Да если высокая точность и не нужна, разве не приятно сознавать, что своими руками сделал нечто, что работает лучше, чем у многих.
Разве плохо, путем небольших затрат
Я почитываю и другие темы темы форума, и примерно представляю о каких
станочках идет речь.
Сделать станочек буквально на коленке все равно не получиться. Ни Ваши узлы, ни узлы, предложенные
Вячеславом не изготовишь при помощи дрели.
А если есть доступ к оборудованию, то проблема исчезает сама собой.
Изготовление соосных отверстий под втулки направляющих и ходовых пар
легко решается при помощи практически любого не “ушатанного” фрезера с достаточным
ходом рабочего стола.
Эта “бородатая” технология давно всем известна и вся умещается в пяток предложений.
ри штока работать не будут, всегда в контакте будет только один, кроме идеального случая - длинна штоков одиннакова и плоскости гайки и ответной детали параллельны
Да, работать не будет. Этот момент я что-то протупил.
…А если есть доступ к оборудованию, то проблема исчезает сама собой. Изготовление соосных отверстий под втулки направляющих и ходовых пар легко решается …
Вся фигня в том, что эта соосность будет только при сборке. Как только что-то начинает резаться - все эти порталы начинают изгибаться, соосность нарушается и начинаются подклинивания, пропуски шагов и прочие радости жизни.
И ещё, вопрос mechanic’у. Как вы думаете, этот предмет (www.ebay.com/itm/…/290610397540) относится к обсуждаемой нами теме самоустанавливающихся подвесов?
Как вы думаете, этот предмет (www.ebay.com/itm/SKF-SRTOZ-48...item43a9bac164) относится к обсуждаемой нами теме самоустанавливающихся подвесов?
Имеет самое прямое отношение. Это гайка со специальным фланцем, на котором выполнены цапфы для встраивания ее в карданный подвес. Я уже писал об этом (см. самое начало текста по ссылке в первом посте этой темы). Фланцы эти идут в опции и фирма их делает только на заказ. Там очень интересный текст, с коммерческой точки зрения. Логика такая: Если вы используете вместе с нашими винтами, наши же рельсовые направляющие, - все будет в порядке. А если у вас направляющие куплены у кого-то другого, они могут оказаться несостоятельными и для компенсации проблем советуем ставить наш винт с натяжением и на самоустанавливающиеся подшипники, а нашу гайку на карданный подвес. При этом фирма в том же каталоге предлагает готовые подшипниковые опоры только с традиционной компоновкой, никак не пригодные ни для самоустановки, ни для преднатяга винта. Готовых комплектных карданных подвесов тоже не предлагает. Есть только вот такие как на фото фланцы с цапфами по спецзаказу. При этом в каталоге есть фланцы только для ШВП с диаметром винта от 20 мм, почему мне и пришлось делать свой. Есть у них еще другая модель подобных гаек для миниатюрных ШВП. Там, насколько можно судить по фотографиям, цапфы не на съемном фланце, а непосредстьвенно на теле гайки в средней ее части.
паанравился этот узел, чесслово!
А опорный подшипник не нужен?
Вас не смущает то, что при таком исполнении упорные подшипники должны
воспринимать ещё и радиальные нагрузки ?
А это дополнительные нагрузки на двигатель, повышеный износ подшипников,
прямой путь к потере шагов и уменьшению максимальной скорости перемещения.
Вы устранили неточность изготовления, за счёт самоустановки и попутно внесли дополнительные механические потери в паре подшипников.
Ктомуже максимальные обороты ШВП в таком узле будут значительно ниже, из-за плавающей опоры, а соответственно и максимальная скорость перемещения тоже будет ниже в сравнении с нормальной, “жёсткой” установкой вала в паре опорно-упорных подшипников.
И зря вы игнорируете вопросы которые я задаю, они не просто “потрындеть”.
А по ссылке совсем не ШВП.
Там планетарная гайка с многозаходным валом…
Как только что-то начинает резаться - все эти порталы начинают изгибаться, соосность нарушается
Проблема жесткости порталов и станин ни имеет никакого отношения к теме самоустанавливающихся приводов.
Никакие шарниры ее не решат. Это совершенно отдельная и актуальная для станкостроения тема.
Это именно та тема, куда и необходимо сосредоточить все усилия.
Проблема жесткости порталов и станин ни имеет никакого отношения к теме самоустанавливающихся приводов.
Никакие шарниры ее не решат.
Шарнир можно обвешать энкодерами - это даст нам информацию о текущем изгибе. Эти данные уже можно учитывать в ЧПУ, повышая таким образом точность станка. В традиционной схеме обвешивать нечего, можно только строить математические модели и надеяться, что они верны.
Для металлобрабатывающих
станков компенсация усилий резания не обойдется таким “простеньким” узлом. Потому что усилия
там значительные.
А для станков по дереву обычно требуется точность соизмеримая с точностью
изготовления велосипеда. Другая там не нужна.
Для чего там какие либо компенсации, в чем “потаенный” смысл ?
1-Я сразу отписался , станок по дереву.
2- Станки по дереву не только ДСП кроят , а еще и так
работают:
скорость подачи 5 метров/мин ускорение 3.5 метра /сек/сек
Обороты шпинделя 40000об/мин
Шаг фрезы (растра)0.085мм
Обработка насквозь доски толщиной 19мм.Т.е. фреза работала на глубину 19мм.
Фреза однозаходная, радиус 0.3. пятка 0.3.
Для этого нужна точность и компенсации если станина
не промышленного изготовления.
Еще эскиз, развернул чтобы уменьшить диаметр штока.
Пять деталей две пружины. Если ШВП на12мм или 16мм
с одинарной гайкой можно сделать по компактней.