Pyörivä akseli CNC-jyrsinkoneelle. Työskentely pyörimisakselilla (4. koordinaatti)

No, erillinen plus on lineaariset laakerit heti kotelossa, koska ne on helpompi asentaa kotitekoisiin rakenteisiin. Yksinkertaiset LM08UU ovat halvempia, mutta sinun on tehtävä niille pidike (voidaan tulostaa tulostimelle) - tämä on erillinen keskustelu.

Joten muutama sana itse uuden Y-akselin komponenteista ja sitten muutoksesta. Sain paketin 3 viikkoa tilauksesta, postipussissa ja kapeassa pahvilaatikossa vahvuuden vuoksi. Tämä on plussa, sylinterimäiset akselit vain putoavat pakkauksesta, jostain syystä Alin myyjät eivät ajattele tätä. Mutta turhaan.


Jokainen sarjan esine on pakattu erikseen pussiin. Laakereissa on öljyn jälkiä


Asteikon arvioimiseksi kiinnitin ohjaimiin ja ruuviin viivaimen. Viivain 30 cm, rauta 40 cm


Ruuvien ja akselien päät ovat ilman purseita. Tuntuu kuin akselit leikattaisiin vakiokoot suuresta piiskasta, koska lopussa on havaittavissa vähän hiilikerrostumia. Mutta käsitelty leikkauksen jälkeen. Periaatteessa voin tehdä saman leikkauksen itse, joten yritän ottaa mahdollisimman pitkiä osia.


Päät ovat viistetyt. Jos leikkaat sen itse (ja minä leikkasin sen vähän mitoiksi), niin viisteen saa irti teroittimella/käsin. Se on pääasiassa koristeellinen, jotta siinä ei ole purseita ja laakereita asennettaessa se ei kosketa palloja.


En saanut mikroneja kiinni, akselin halkaisija on melko 8 mm. Sylinterimäisten akselien valmistustarkkuudesta ei ole epäselvyyttä, tärkeintä on, että ne eivät taivu toimituksen yhteydessä. Minulla on enemmän valittamista laakereista. Ostin Alilta useita eriä halpoja LM08UU:ta, ja osa on tiukkoja ja osa hieman löysällä. Tämä on havaittavissa laakereissa, varsinkin jos ne on asennettu samalle akselille.


SK8 jarrusatulat ovat kätevä asia. Ne asennetaan suoraan profiiliin (mikä tahansa), ja akseli on kiinnitetty. Haluttaessa sitä voidaan käyttää amatöörimalleissa kaiken halkaisijaltaan 8 mm:n kiinnittämiseen (esimerkiksi koneen keskus).


Kokonais- ja asennusmitat eivät ole ongelma löytää, ne ovat vakiona. Tarvittaessa kirjoita henkilökohtaisella viestillä tai katso kahdesta ensimmäisestä aiheesta, siellä oli piirustuksia.


Aluksi suunnittelua kokeilessa ja ennen tilaamista käytin 3D-tulostettuja tukia. Olen nyt poistanut sen, koska sitä ei enää tarvita. Metalliseilla se näyttää paljon paremmalta e stche suunnittelu


KP08 laakerituet johtoruuvin kiinnittämiseen. Puristimessa on kaksi 1,5 kuusioruuvia.
Nämä tuet ovat erittäin käteviä käyttää amatöörimalleissa: niitä käytetään 3D-tulostimissa Z-akselille, ja voit myös tehdä kotitekoisia hihnakäyttöjä kiinnittämällä 8 mm akselin osa tähän laakeriin ja asentamalla hammaspyörän akseliin. Huomaa: tämä CNC2417-kopio käyttää KFL08-laippalaakereita T8-ruuvin asentamiseen levyyn X-akselilla.


Ja viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, SC08UU-kotelon lineaarinen laakeri. Se maksaa hieman (kaksi kertaa) enemmän kuin yksinkertainen LM08UU, mutta siinä on M4-kierre kiinnitysruuvien asentamista varten. Se on myös erittäin kätevä käyttää amatöörimalleissa asennuksen helppouden vuoksi. On olemassa versio SC08LUU, laajennettu, jota käytän Z-akselin liukusäätimessä.

Siinä kaikki sarjasta, nyt muutoksista.

Aloitin kokoonpanon X- ja Y-akselilla sekä vaunuilla.
Ensin kokoamme Y-akselin: moottori, jarrusatula, ruuvi mutterilla ja kytkin.
Asennamme moottorin pidikkeeseen. Se on yksinkertaista: neljä M3-ruuvia. Pituus on lyhyt, riippuu pääasiassa käytetystä levystä (paksuudesta) ja aluslevyistä.


Moottori levyllä ennen asennusta profiiliin.


Asenna seuraavaksi KP08 vastapäätä pitäen etäisyys moottorin akselin keskipisteestä ja satulan akselin keskipisteestä samana




Seuraavaksi asennamme SK8 akselituet, niitä neljä, pari per akseli. Kun asennat akseleita, älä unohda laakereita.

Seuraavaksi kokoamme levyn X-moottorilla sekä levyn KFL08-jarrusatulalla


Levyt on tehty symmetrisiksi, ja potkurin voi koota molemmille puolille KFL08:ssa, kun olet aiemmin asentanut moottorin päälle (M3 Brass Spacer - kätevä ottaa mukaan sarjoihin).


Aluksi oli 3D-tulostettu KFL08, mutta kokoamisen ja testauksen aikana onnistuin tilaamaan ja vastaanottamaan normaalin)))

Kokoamme edelleen X-akselin Asenna levyt runkoon


Asenna toinen levy.
Levyt antavat rakenteelle lisäjäykkyyttä ja toimivat samalla X-akselin pidikkeenä.


Seuraavaksi asennamme akselit (kolme kappaletta) sekä SC08UU-laakerit (kolme paria) levyjen reikiin.




Kuva lähemmäksi. 10 mm:n sylinterimäinen akseli molemmilla puolilla on kiinnitetty SHF08-jarrusatulaan. Ja on suositeltavaa jättää noin 20 mm johtoruuvia kahvan asentamista varten (vaunun manuaalinen liike).


Asennamme levykelkan X laakereihin. Älä unohda pähkinää. Käytin 3D-tulostettua mutterinpidintä. Pitimen ostaminen on melko ongelmallista. Ostovaihtoehdot ovat joko litteä muovimutteri (POM), jossa on reiät kiinnitystä varten (lisävarusteet ja). Näin niitä myynnissä, mutta ne maksoivat paljon. Joten toistaiseksi painettu teline...




Tarkistamme vaunun vapaan liikkeen akselin alusta loppuun, kiristä ruuvit.


Z-akselin liukusäädin on valmiiksi kiinnitetty levyyn Voit tehdä ne 2080-profiilista ja SK8-satulasta, voit tehdä ne itse, voit tehdä.

Tehokkaan ohjelmoinnin perusteet

Työskentely pyörimisakselilla (4. koordinaatti)

Usein on tapauksia, joissa ohjattu pyörivä pöytä (jakopää) asennetaan lisäksi kolmiakseliseen CNC-koneeseen. Ohjattu pyörivä pöytä on laite, joka pystyy kääntämään siihen kiinnitetyn osan haluttuun kulmaan tietyn käskyn mukaan. Tyypillisesti neljättä akselia ohjataan osoitteiden A tai B avulla, ja numeerinen arvo määrittää kiertokulman asteina.

Riisi. 10.4 HAAS ohjattavat pyörivät pöydät

Ohjatun pyörivän pöydän kanssa työskentelemiseen on kaksi vaihtoehtoa. Ensimmäinen vaihtoehto on, että meidän on yksinkertaisesti käännettävä se tiettyyn kulmaan ja suoritettava sitten jokin tekninen toimenpide (indeksointi). Toinen vaihtoehto on suorittaa jyrsintä samanaikaisesti pöydän pyörittämisen kanssa. Tässä tapauksessa meillä on koneen toimeenpanoelimen synkroninen lineaarinen liike kolmea (tai vähemmän) koordinaattia pitkin taulukon kierron kanssa. Tässä tapauksessa koneen ohjausjärjestelmän on tuettava tämän tyyppistä interpolointia.

Pyörivän pöydän ohjaamiseksi riittää, että lohkoon lisätään osoite A (B) lineaarisella interpoloinnilla, paikannuksella tai puristetulla työkierrolla:

• G00 X_Y_Z_A_ – paikannus;
• G01 X_Y_Z_A_F_ – lineaarinen interpolointi.

Tyypillinen muoto puristetulle syklille:

G81 X0 Y0 Z-5 A0 F45 R0.5
A15
A30
A45
G80

4. akselin ohjelmoinnin ei pitäisi aiheuttaa sinulle erityisiä vaikeuksia. Sinun tarvitsee vain ottaa huomioon muutama seikka tekniset ominaisuudet kun työskentelet ohjatun pyörivän pöydän kanssa. Ensinnäkin kääntöpöytä voi pyöriä joko positiiviseen tai negatiiviseen suuntaan. Pyörimissuunta ja sitä vastaava merkki määräytyvät oikean käden säännöllä. Toiseksi, pöydän kierto voidaan ohjelmoida sekä absoluuttisina että suhteellisina koordinaatteina. Kolmanneksi, monilla koneilla on rajoitus pyörimiskulman numeeriselle arvolle. Esimerkiksi pöytää on käännettävä 400°, mutta ohjausjärjestelmä sallii kulman määrittämisen enintään 360°. Sinun on ohjelmoitava lisäkehys, jonka kulma on 40° edelliseen pöytäasemaan nähden. Ja lopuksi, muista, että mitä kauemmaksi siirrymme kiertokeskipisteestä, sitä suurempi on lineaarinen liikevirhe.

Seuraavat esimerkit auttavat sinua ymmärtämään, kuinka ylimääräinen kiertoakseli ohjelmoidaan. Ensimmäisessä tapauksessa on tarpeen porata reikiä levyn kehälle. Toisessa tapauksessa sinun on hankittava kierteinen ura akselin pinnalle käyttämällä samanaikaisesti leikkurin lineaarista liikettä ja pyörivän pöydän pyörimistä.

Riisi. 10.5. Kääntöpöydän nokoihin asennetun levyn kehälle on porattava 4 reikää. Tällaisten reikien poraamiseksi pöytää on käännettävä 90°

Riisi. 10.6. On tarpeen saada kierteinen ura akselin pinnalle. Akseli on kiinnitetty ohjatun pyörivän pöydän nokoihin. Helpoin tapa käsitellä tällainen ura on laskea se käyttämällä CAD/CAM-järjestelmää.

Numeerinen ohjaus parantaa työvälineen tuotantoominaisuuksia. Sen avulla voit käsitellä epätyypillisiä työkappaleita ja tuottaa monimutkaisia ​​​​muotoisia tuotteita. Laitteisto mahdollistaa täysimittaisen 3D- ja 4D-käsittelyn suorittamisen CNC-koneilla. Useimmiten yksikköä käytetään puun käsittelyyn, mutta sillä voidaan käsitellä myös muita materiaaleja.

Erikoisuudet

Pyörivät akselit eivät ole tyypillisiä jokaiselle koneelle. Tämän elementin päätehtävänä on varmistaa työkappaleen pyöriminen akselinsa ympäri. Sitä käytetään työstökappaleiden käsittelyyn perustuen:

• puu;
• alumiini, ei-rautametallien ja kupariseokset;
• muovi.

Moottori on vastuussa akselin toiminnasta. Se voi olla osa alkuperäistä koneen rakennetta tai asennettu erikseen. Erikseen asennettuna elementti toimii neljäntenä akselina.

Neliakselisella käsittelyllä, toisin kuin kolmiakselisella käsittelyllä, on useita etuja. Kolmiakselinen menetelmä mahdollistaa 3D-käsittelyn työkappaleen toisella puolella, koska toinen kiinnitetään pöytään. Toisen puolen käsittelyä varten sinun on suoritettava lisävaiheita tuotteen asentamiseksi uudelleen. Pyörivä akseli ratkaisi tämän ongelman. Sen avulla työkappaletta voidaan käsitellä kaikilta puolilta ilman lisätoimenpiteitä.

Tämän ominaisuuden ansiosta on mahdollista saada tuotteita, joilla on monimutkainen muotoilu:

• huonekalujen osat;
• korut;
• koristeellisia puisia kuvioita.

Pyörivällä akselilla varustettuja koneita käytetään laajasti koristeellisissa sovelluksissa. Oikea asetus Laite mahdollistaa offline-käsittelyn. Aihiot ovat samanlaisia ​​kuin käsintehdyt tuotteet.

Design

Pyörivällä akselilla varustetuille koneille on olemassa useita vaihtoehtoja. Korkein laatu ovat. Perinteisten laitteiden suorituskyky on heikompi.

Suorituskykyisiin laitteisiin asennetaan hihnakäyttö. Jotkut mallit on varustettu viidennellä akselilla. Työpöydän mitat voivat vaihdella, mutta leveys ja pituus eivät saa olla alle metrin. Kotitekoisille laitteille on ominaista sorvin istukan tai etulevyn asentaminen pyörivälle akselille. Kolmileukaiset sorvin istukat ovat yleisiä tehdaskoneissa.

Suosituin moottorityyppi on kaksivaiheinen nelijohdinmoottori.

Varusteiden mitat ja hinta riippuvat tietystä mallista. Teollisuusympäristöissä käytetään suurikokoisia vaihtoehtoja. Kompaktimpia malleja voidaan käyttää kotitöihin ja pieniin yrityksiin. Mutta kaikilla ei ole varaa edes halvimpiin vaihtoehtoihin. Siksi monet ihmiset tekevät CNC-koneen itse.

Tee-se-itse-kone pyörivällä akselilla

Kokemattomia käyttäjiä ei suositella valmistamaan konetta, jossa on pyörivä akseli metallista. Aluksi sinun tulee yrittää tehdä yksikkö vanerista. Ensimmäisessä vaiheessa laaditaan piirustus ja ohjausjyrsintäohjelma. Tämä vaihe voidaan suorittaa käyttämällä Rhinoceros-palvelua. Vanerin paksuuden tulee olla vähintään 15 millimetriä. Se on kiinnitettävä pöytään, jonka jälkeen CNC-kone tekee tarvittavat aihiot.

Toinen vaihe koostuu saatujen osien kokoamisesta. Tämän jälkeen sinun on ostettava vesipumpun laakeri. Tätä tuotetta myydään autovaraosakaupoissa. Ennen laakerin asentamista osat on pinnoitettava maalilla ja lakalla. Laakeri voidaan vahvistaa pulteilla. Laitteen käyttöä varten tarvitset ryhmän osia, mukaan lukien:

• koneen taulukko;
• Vyö;
• askelmoottori.

Lisäosia valmistetaan osoitteessa sorvi. Kun yksikön kokoonpano on valmis, sinun on ostettava erikseen ohjain, joka vastaa askelmoottorin ohjauksesta. Uusi ohjain on asennettava koneen ohjausyksikköön.

Ennen kuin itse valmistettu CNC-kiertoakseli käynnistetään, sinun on varmistettava, että komponentit on kiinnitetty hyvin.

Käyttö

On kaksi tapaa työskennellä pyörivän akselin kanssa:

• indeksi;
• jatkuva.

Ensimmäinen menetelmä sisältää vaiheittaisen käsittelyn, alkaen vapaista liikkeistä ja päättyen paikallaan oleviin olosuhteisiin. Siirtymistä käsittelystä toiseen liittyy pysäytys ja kiinnitys. Toisessa menetelmässä lisävaiheita ei tarvita. Oikea käsittely riippuu ohjelman saatavuudesta ja sopivasta työvälineen mallista.

Täydellistä käsittelyä varten kone on varustettava neliakselisella ohjausjärjestelmällä. Karan painon kompensoimiseksi Z-akseli on varustettu kaasujousella.

Tunnetussa kolmiulotteisessa koordinaattijärjestelmässä on kolme keskenään kohtisuoraa akselia (X, Y, Z), jotka muodostavat perustan.
Useimmat CNC-koneet alussa -perusversio, suorita vain 3-akselinen koneistus.
Joillekin monimutkaisille tuotteille tämä ei kuitenkaan riitä. Lisämuutoksen ansiosta - pyörivän akselin asennus, CNC-kaiverrus- ja jyrsinkoneet pystyvät suorittamaan 4-akselin käsittelyn.
Neliakselinen työstö kaiverrus- ja jyrsinkoneella CNC-koneella pyörivää akselia käyttäen on yleensä sekä symmetristen että epäsymmetristen kappaleiden jatkuvaa käsittelyä.
Toisin kuin perinteinen 3-akselinen käsittely 3D-mallissa, jossa osa on kiinnitettävä toiselta puolelta CNC-koneen pöytään, 4-akselinen jyrsintä mahdollistaa tuotteen jatkuvan käsittelyn kaikilta puolilta ilman lisätoimenpiteitä. osa työpöydällä. Tämä mahdollistaa monimutkaisen muotoisten tuotteiden saamisen. Yleisimpiä esimerkkejä tällaisesta käsittelystä ovat kaiteet, kapiteelit, pylväät, pylväät, pöydän ja tuolin jalat, shakkinappulat sekä erilaiset hahmot, sormukset, muut korut sekä mainos- ja matkamuistotuotteet.
Erilaisia ​​muotoja, muotoja - mikä tahansa fantastinen lento toteutuu, kun käsitellään osia kaiverrus- ja jyrsinkoneella käyttämällä 4. pyörimisakselia.
Päävaihtoehto muuttaa, kuten aiemmin mainittiin, 3-akselinen kone 4-akseliseksi koneeksi, on pyörivän akselin käyttö, kuvat 1 ja 2.

Kuvassa 1 on valokuva CNC-koneen pyörivästä akselista, joka mahdollistaa monipuolisen käsittelyn.

Kuva 1 CNC-koneen kiertoakseli.

CNC-jyrsintämallintaja3040

Video monimutkaisen hahmon leikkaamisesta pyörivällä akselilla shakkiritarin esimerkillä

Pyörivän akselin asennus 3-akseliseen CNC-jyrsinkoneeseen cnc-3040al300

Kuva 2 4-akselinen CNC-jyrsinkone

Lisäksi jatkuvaa käsittelyä varten 4 akselia pitkin koneen CNC-järjestelmän on kyettävä ohjaamaan myös siihen asennettua toistoakselia. Siksi 4-akselinen koneistus ei tarkoita vain pyörivän akselin läsnäoloa, vaan myös sopivan CNC-järjestelmän käyttöä. Useimmiten tähän käytetään askelmoottoriohjainta, jossa on 4 ohjauskanavaa, tai yksinkertaisemmin 4-akselista ohjainta. Esimerkki ohjaimesta on esitetty kuvassa 3. Tämän säätimen kanavaa A voidaan käyttää koneeseen asennettua pyörivää akselia ohjaamaan.

Kuva 3.

4-akselista käsittelyä on kahta tyyppiä: ensimmäinen on jatkuvaa ja toinen paikkakäsittelyä (indeksointikäsittely). Jatkuva käsittely - tässä tapauksessa leikkuri liikkuu samanaikaisesti kaikkia vapausasteita pitkin.
Paikannuskäsittely - kiertoakselia käytetään vain työkappaleen paikan vaihtamiseen, ja muut toiminnot suoritetaan kolmiulotteisessa käsittelytilassa.

Pyörivän akselin kanssa työskentelyä varten on tarpeen konfiguroida ohjausohjelma. Alla on Mach3:n asetukset 6:1- ja 4:1-ohjausakseleille. Kuva 4 näyttää LPT-portin nastojen asetukset askelmoottoriohjaimelle kuvan 3 mukaisessa alumiinikotelossa.

Kuva 4.

Kuva 5 - asetukset pyörivälle akselille, jonka välityssuhde on 4:1.

Kuva 5.

Kuva 6 - asetukset pyörivälle akselille, jonka välityssuhde on 6:1.

Kuva 6.

Kuva 7.

Ohjausohjelmat työskentelyyn monenvälisellä prosessoinnilla ovat mahdollisia DeskProtossa, PowerMillissä jne.

Kuva 8 esittää monipuolisen koneistuksen tulosta 4-akselilla CNC-jyrsintä CNC-3040AL2

Kuva 8. Monipuolinen koneistus 4-akselisella CNC:llä kiertoakselilla

Pitkän akselin - X - suunnitteluvaihtoehtojen tarkastelun jälkeen voidaan siirtyä tarkastelemaan Y-akselia. Portaalin muotoinen Y-akseli on harrastustyöstökonevalmistajien yhteisön suosituin ratkaisu, ja hyvästä syystä. Tämä on yksinkertainen ja varsin toimiva, hyvin todistettu ratkaisu. Siinä on kuitenkin myös sudenkuoppia ja kohtia, jotka on ymmärrettävä ennen suunnittelua. Vakaus ja oikea tasapaino ovat erittäin tärkeitä portaalille - tämä vähentää johteiden ja hammaspyörien kulumista, vähentää palkin taipumista kuormituksen alaisena ja vähentää kiilaamisen todennäköisyyttä liikkeen aikana. Oikean asettelun määrittämiseksi tarkastellaan portaaliin kohdistuvia voimia koneen käytön aikana.

Katsokaa kaaviota hyvin. Siihen on merkitty seuraavat mitat:

• D1 - etäisyys leikkausalueelta portaalipalkkiohjaimien välisen etäisyyden keskustaan
• D2 - X-akselin käyttöruuvin ja alemman ohjauspalkin välinen etäisyys
• D3 - Y-akselin ohjainten välinen etäisyys
• D4 - X-akselin lineaarilaakerien välinen etäisyys

Katsotaan nyt todellisia ponnisteluja. Kuvassa portaali liikkuu vasemmalta oikealle portaalin pohjaan kiinnitettyä mutteria ohjaavan X-akselin käyttöruuvin (sijaitsee alareunassa) pyörimisen vuoksi. Kara laskeutuu alas ja jyrsii työkappaleen, ja portaalin liikettä kohti ilmaantuu vastavoima. Tämä voima riippuu portaalin kiihtyvyydestä, syöttönopeudesta, karan pyörimisestä ja leikkurin takapotkuvoimasta. Jälkimmäinen riippuu itse leikkurista (tyyppi, terävyys, voitelu jne.), pyörimisnopeudesta, materiaalista ja muista tekijöistä. Tällä hetkellä leikkurin takapotkun suuruuden määrittämiseen on omistettu paljon kirjallisuutta, että portaalin liikkuessa syntyy monimutkainen vastavoima F Kiinteä kara kohdistetaan rakenteellisia elementtejä pitkin portaalipalkkiin momentin A = D1 * F muodossa. Tämä momentti voidaan jakaa pariksi, joka on suuruudeltaan yhtä suuri, mutta vastakkaisiin voimiin A ja B kohdistetaan ohjaimiin #1 ja #2 portaalipalkista. Modulovoima A = Voima B = Momentti A / D3. Kuten tästä näkyy, ohjauspalkkiin vaikuttavat voimat pienenevät, jos niiden välinen etäisyys D3 kasvaa. Voimien vähentäminen vähentää johteiden kulumista ja palkin vääntömuodonmuutosta. Myös voiman A pienentyessä portaalin sivuseiniin kohdistettu momentti B pienenee: Momentti B = D2 * Voima A. Suuresta momentista B johtuen sivuseinät eivät pysty taipumaan tiukasti tasossa. alkaa käpristyä ja taipua. Momenttia B on myös vähennettävä, koska on pyrittävä varmistamaan, että kuorma jakautuu aina tasaisesti kaikkien lineaarilaakereiden kesken - tämä vähentää koneen elastisia muodonmuutoksia ja tärinää ja lisää siten tarkkuutta.

Momenttia B, kuten jo mainittiin, voidaan vähentää useilla tavoilla -

1. vähennä voimaa A.
2. vähentää vipuvaikutusta D3

Tavoitteena on saada voimat D ja C mahdollisimman tasa-arvoisiksi. Nämä voimat koostuvat momentin B ja portaalin painon parista. Oikean painon jakautumisen varmistamiseksi on tarpeen laskea portaalin massakeskipiste ja sijoittaa se tarkasti lineaarilaakerien väliin. Tämä selittää portaalin sivuseinien yleisen siksak-suunnittelun - tämä tehdään ohjaimien siirtämiseksi taaksepäin ja raskaan karan tuomiseksi lähemmäksi X-akselin laakereita.

Yhteenvetona, kun suunnittelet Y-akselia, ota huomioon seuraavat periaatteet:

• Yritä minimoida etäisyys X-akselin käyttöruuvista/kisoista Y-akselin ohjaimiin - ts. minimoi D2.
• Jos mahdollista, vähennä karan ylitystä suhteessa palkkiin, minimoi etäisyys D1 leikkausalueelta ohjaimiin. Optimaalisena Z-iskuna pidetään yleensä 80-150 mm.
• Pienennä koko portaalin korkeutta, jos mahdollista - korkea portaali on altis resonanssille.
• Laske etukäteen koko portaalin massakeskiö, kara mukaan lukien, ja suunnittele portaalin tuet niin, että massakeskipiste sijaitsee täsmälleen X-akselin ohjausvaunujen välissä ja mahdollisimman lähellä X-akselin johtoruuvia.
• Sijoita portaalin ohjauspalkit kauemmas - maksimoi D3 vähentääksesi palkkiin kohdistuvaa momenttia.

Seuraava askel on valita koneen tärkeimmän osan - Z-akselin - rakenne Alla on 2 malliesimerkkiä.

Kuten jo mainittiin, CNC-konetta rakennettaessa on otettava huomioon käytön aikana syntyvät voimat. Ja ensimmäinen askel tällä tiellä on selkeä ymmärrys näiden voimien luonteesta, suuruudesta ja suunnasta. Harkitse alla olevaa kaaviota:

Z-akseliin vaikuttavat voimat

Kaavioon on merkitty seuraavat mitat:

• D1 = Y-akseliohjaimien välinen etäisyys
• D2 = etäisyys ohjaimia pitkin Z-akselin lineaarilaakerien välillä
• D3 = liikkuvan alustan (pohjalevyn) pituus, johon itse kara on asennettu
• D4 = koko rakenteen leveys
• D5 = Z-akseliohjainten välinen etäisyys
• D6 = pohjalevyn paksuus
• D7 = pystysuora etäisyys leikkausvoimien kohdistamispisteestä vaunujen keskikohtaan Z-akselia pitkin

Katsotaan edestä katsottuna, että koko rakenne liikkuu Y-akselin ohjaimia pitkin oikealle. Pohjalevy ulotetaan mahdollisimman alas, jyrsin upotetaan materiaaliin ja jyrsinnässä syntyy vastavoima F, joka suunnataan. , luonnollisesti vastakkainen liikesuuntaan nähden. Tämän voiman suuruus riippuu karan nopeudesta, leikkurin leikkausten lukumäärästä, syöttönopeudesta, materiaalista, leikkurin terävyydestä jne. (muistutamme, että joitain alustavia laskelmia siitä, mitä materiaaleja jyrsitään, ja siksi arvio leikkausvoimista, on tehtävä ennen koneen suunnittelun aloittamista). Miten tämä voima vaikuttaa Z-akseliin? Kun tämä voima kohdistetaan etäisyydelle pohjalevyn kiinnityspaikasta, se muodostaa vääntömomentin A = D7 * F. Pohjalevyyn kohdistettu momentti välittyy Z-akselin lineaarilaakereiden kautta poikittaisvoimien pareina. oppaille. Momentista muunnettu voima on kääntäen verrannollinen käyttöpisteiden väliseen etäisyyteen - siksi ohjaimia taivuttavien voimien vähentämiseksi on tarpeen kasvattaa etäisyyksiä D5 ja D2.

Etäisyys D2 on mukana myös jyrsinnässä X-akselia pitkin - tässä tapauksessa syntyy samanlainen kuva, vain tuloksena oleva momentti kohdistetaan huomattavasti suurempaan vipuun. Tämä momentti yrittää pyörittää karaa ja pohjalevyä, jolloin syntyvät voimat ovat kohtisuorassa levyn tasoon nähden. Tässä tapauksessa momentti on yhtä suuri kuin leikkausvoima F kerrottuna etäisyydellä leikkauspisteestä ensimmäiseen vaunuun - ts. mitä suurempi D2, sitä pienempi momentti (Z-akselin vakiopituudella).

Tästä seuraa sääntö: jos kaikki muut asiat ovat samat, kannattaa ehdottomasti yrittää sijoittaa Z-akselin vaunut kauemmas toisistaan, erityisesti pystysuoraan - tämä lisää merkittävästi jäykkyyttä. Tee säännöksi, ettet koskaan tee etäisyyttä D2 pienemmäksi kuin 1/2 pohjalevyn pituudesta. Varmista myös, että D6-alustan paksuus on riittävä halutun jäykkyyden saavuttamiseksi - tämä edellyttää leikkurin enimmäiskäyttövoimien laskemista ja terän taipuman simuloimista CAD:ssa.

Kaikki yhteensä, noudata seuraavia sääntöjä suunnitellessasi Z-akselia portaalikone:

• maksimoi D1 - tämä vähentää portaalin tukiin vaikuttavaa momenttia (ja siten voimaa)
• maksimoi D2 - tämä vähentää portaalipalkkiin ja Z-akseliin vaikuttavaa momenttia
• minimoi D3 (tietyn Z-iskun sisällä) - tämä vähentää palkkiin ja portaalipylväisiin vaikuttavaa momenttia.
• maksimoi D4 (Y-akselin vaunujen välinen etäisyys) - tämä vähentää portaalipalkkiin vaikuttavaa momenttia.