Značajke i dizajn rotacijskih osi za CNC stroj. 4-osna rotacijska obrada 4. rotacijska os za CNC


Drugi dio:
treći dio:
četvrti dio:
Peti dio:
Šesti dio: elektronika strojeva

Pa, poseban plus su linearni ležajevi odmah u kućištu, jer ih je lakše ugraditi na domaće konstrukcije. Jednostavni LM08UU su jeftiniji, ali morate napraviti držač za njih (možete ispisati na pisaču) - ovo je zaseban razgovor.

Dakle, nekoliko riječi o setu komponenti za novu Y-os, zatim o doradi. Pošiljku smo primili 3 tjedna nakon narudžbe, u poštanskoj torbi i uskoj kartonskoj kutiji za trajnost. Ovo je plus, samo što cilindrične osovine ispadaju iz mog paketa, iz nekog razloga prodavači ne razmišljaju o tome na Aliju. Ali uzalud.


Svaka nomenklatura iz kompleta pakirana je zasebno u vrećicu. U ležajevima ima tragova ulja


Za procjenu mjerila pričvrstio sam ravnalo na vodilice i vijak. Ravnalo 30 cm, željezo 40 cm


Krajevi vijka i osovine su bez rubova. Čini se da su osovine izrezane u standardne veličine od velikog biča, jer je na kraju vidljivo malo čađe. Ali obrađeno nakon rezanja. U principu, istu operaciju mogu izvesti sam, pa pokušavam uzeti što duže segmente.


Krajevi su skošeni. Ako sami režete (a ja sam malo rezao na veličinu), tada se kosina može ukloniti na brusilici / ručno. Uglavnom je dekorativan da nema neravnina i kod postavljanja ležajeva ne dodiruje kuglice.


Nisam uhvatio mikrone, promjer osovine je prilično 8 mm. Nema pitanja o točnosti proizvodnje cilindričnih osovina, glavna stvar je da nisu savijena tijekom isporuke. Imam više pritužbi na ležajeve. Uzeo sam nekoliko serija jeftinih LM08UU na Aliju, pa su neki uski, a neki malo labavi. Na ležajevima je to primjetno jako, posebno ako je ugrađeno na istu osovinu.


SK8 čeljusti su zgodne. Postavljaju se odmah na profil (bilo koji), a osovina je stegnuta. Po želji se može koristiti u amaterskim izvedbama, za stezanje bilo čega promjera 8 mm (na primjer, centar za alatni stroj).


Pronalaženje ukupnih i ugradbenih dimenzija nije problem, standardne su. Ako je potrebno - pišite osobno ili pogledajte u prve dvije teme, bilo je crteža.


U početku, prilikom isprobavanja dizajna i prije naručivanja, koristio sam 3D printane čeljusti. Sada izbrisano zbog beskorisnosti. S metalom ispada puno joj sche dizajn


Čeljusti-ležajevi KP08 za pričvršćivanje glavnog vijka. Postoje dva šesterokutna vijka 1,5 za stezanje.
Ove čeljusti su vrlo prikladne za korištenje u amaterskim dizajnima: koriste se u 3D pisačima za os Z, a također možete napraviti domaće remenske pogone stezanjem segmenta osovine od 8 mm u ovaj ležaj i ugradnjom zupčanika na osovinu. Napomena: Ova kopija CNC2417 koristi KFL08 ležajeve u obliku prirubnice za ugradnju T8 vijka na ploču na X osi.


I na kraju, ali ne manje važno, linearni ležaj kućišta SC08UU. Košta malo više (dva puta) od jednostavnog LM08UU, ali ima M4 navoj za ugradnju montažnih vijaka. Također je vrlo prikladno koristiti u amaterskim dizajnima zbog jednostavnosti ugradnje. Postoji varijanta SC08LUU, proširena, koju koristim u klizaču osi z.

Sve o kompletu, sada o usavršavanju.

Započeo sam montažu s X i Y osi, odnosno kolicima.
Prvo sastavljamo Y os: motor, čeljust, vijak s maticom i spojku.
Instaliramo motor na držač. Jednostavno je: četiri M3 vijka. Duljina je mala, uglavnom ovisi o korištenoj ploči (debljini) i podloškama.


Motor s pločom prije ugradnje na profil.


Zatim postavite KP08 nasuprot, držeći udaljenost od središta osi motora i od središta osi čeljusti istom




Zatim postavite nosače osovine SK8, četiri komada, par po osovini. Prilikom postavljanja osovina ne zaboravite na ležajeve.

Zatim sastavljamo ploču s X motorom, kao i ploču s KFL08 čeljusti


Ploče su napravljene simetrično, a moguće je montirati vijak na KFL08 s obje strane, prethodno ugradivši motor na (M3 Brass Spacer - zgodno je uzeti u setovima).


U početku je postojao 3D printani KFL08, ali dok sam skupljao i testirao, uspio sam naručiti i dobiti normalan)))

Dalje sastavljamo os X. Ugradite ploče na okvir


Ugradite drugu ploču.
Ploče daju dodatnu strukturnu krutost, ujedno su i držač osi ​​X. Za ojačanje se koriste 3 cilindrične osovine 8 mm.


Zatim postavljamo osovine (tri komada) plus ležajeve SC08UU (tri para) u rupe ploča




Bliža fotografija. Cilindrična osovina od 10 mm sa svake strane je stegnuta u čeljust SHF08. Također je poželjno ostaviti oko 20 mm glavnog vijka za ugradnju ručke (ručno pomicanje kolica).


Montiramo nosač X na ležajeve. Ne zaboravite orah. Koristio sam 3D printani držač matica. Kupnja držača prilično je problematična. Od opcija za kupnju, postoji ili ravna plastična matica (POM) s rupama za pričvršćivanje odmah (opcije i). Vidio sam da se prodaje, ali novac je skup. Dakle, dok držač ispisa...




Provjeravamo slobodni hod kolica od početka do kraja osi, zategnite vijke.


Na ploču je već pričvršćen klizač osi ​​Z. Možete ih izraditi od dijela profila 2080 i nosača SK8, možete ih sami izraditi,

Uz numeričko upravljanje, povećanje proizvodnih značajki radnog alata. Omogućuje vam obradu nestandardnih obradaka, izradu proizvoda složenog oblika. Oprema omogućuje izvođenje potpune 3D i 4D obrade na CNC strojevima. Najčešće se jedinica koristi za rad s drvetom, ali može obrađivati ​​i druge materijale.

Osobitosti

Rotacijske osi nisu tipične za svaki stroj. Glavni zadatak ovog elementa je osigurati rotaciju obratka oko svoje osi. Koristi se za obradu radnih komada, koji se temelje na:

  • drvo;
  • aluminijske, obojene i bakrene legure;
  • plastični.

Motor je odgovoran za rad osovine. Može biti dio izvornog dizajna stroja ili se može instalirati zasebno. Kada se postavlja zasebno, element djeluje kao četvrta os.

Četveroosna obrada, za razliku od troosne, ima niz prednosti. Metoda s tri osi omogućuje izvođenje 3D obrade na jednoj strani izratka, budući da će druga biti pričvršćena na stol. Za obradu druge strane, morate izvršiti dodatne korake za ponovnu instalaciju proizvoda. Rotacijska os omogućila je rješavanje ovog problema. Uz njegovu pomoć, obradak se može obraditi sa svih strana bez dodatnih koraka.

Zahvaljujući ovoj značajci, možete dobiti proizvode koji imaju složen dizajn:

  • pribor za namještaj;
  • nakit;
  • ukrasni drveni uzorci.

Strojevi s rotacijskom osi naširoko se koriste u ukrašavanju. Ispravna postavka instrumenta omogućit će offline obradu. Praznine će biti slične ručno izrađenim proizvodima.

Oblikovati

Postoje razne opcije za strojeve s rotacijskom osi. Najkvalitetniji su. Na konvencionalnim uređajima performanse su niže.

Na jedinicama visokih performansi ugrađen je remenski pogon. Neki modeli opremljeni su petom osovinom. Dimenzije radne površine mogu varirati, ali širina i duljina ne smiju biti manje od jednog metra. Domaći uređaji karakterizirani su ugradnjom stezne glave ili prednje ploče na rotacijsku os. Na tvorničkim instrumentima uobičajene su stezne glave s tri čeljusti.

Najpopularniji tip motora je dvofazni motor s četiri žice.

Dimenzije i cijena opreme ovise o konkretnom modelu. Opcije velikih dimenzija koriste se u industrijskim uvjetima. Kompaktniji modeli mogu se koristiti za kućanske poslove i mala poduzeća. Ali ne može si svatko priuštiti čak ni najjeftinije opcije. Stoga mnogi sami proizvode CNC strojeve.

Učini sam stroj s rotacijskom osi

Neiskusnim korisnicima se ne preporučuje izrada stroja s metalnom rotacijskom osi. U početku biste trebali pokušati napraviti jedinicu od šperploče. U prvoj fazi izrađuje se crtež i program kontrolnog mljevenja. Ovaj se korak može učiniti pomoću usluge Rhinoceros. Debljina šperploče mora biti najmanje 15 milimetara. Mora se pričvrstiti na stol, nakon čega će CNC stroj napraviti potrebne praznine.

Drugi korak je sastavljanje primljenih dijelova. Nakon toga morate kupiti ležaj pumpe za vodu. Ovaj artikl se prodaje u trgovinama autodijelova. Prije ugradnje ležaja, dijelovi moraju biti premazani bojom i lakom. Ležaj se može učvrstiti vijcima. Za rad uređaja trebat će vam skupina komponenti, uključujući:

  • stol za stroj;
  • pojasevi;
  • koračni motor.

Dodatni dijelovi se izrađuju na strugu. Nakon što je montaža jedinice dovršena, morat ćete zasebno kupiti upravljački program koji je odgovoran za upravljanje koračnim motorom. Novi upravljački program mora biti instaliran u upravljačku jedinicu stroja.

Prije pokretanja CNC rotacijske osi "uradi sam", morate se uvjeriti da su komponente dobro pričvršćene.

Korištenje

Postoje dva načina rada s rotacijskom osi:

  • indeks;
  • stalan.

Prva metoda uključuje obradu korak po korak, počevši od slobodnih pokreta i završavajući stacionarnim uvjetima. Prijelaz s jedne obrade na drugu popraćen je zaustavljanjem i fiksacijom. Za drugu metodu nisu potrebni dodatni koraci. Ispravna obrada ovisi o dostupnosti programa i odgovarajućem modelu radnog alata.

Za potpunu obradu, stroj mora biti opremljen četverokoordinatnim sustavom upravljanja. Kako bi se kompenzirala težina vretena, Z-os je opremljena plinskom oprugom.

Osnove učinkovitog programiranja

Rad s osi rotacije (4. koordinata)

Česti su slučajevi kada se na trokoordinatnom CNC stroju dodatno montira kontrolirani rotacijski stol (razdjelna glava). Upravljani okretni tanjur je uređaj koji može na određenu naredbu zakrenuti dio koji je u njemu fiksiran do željenog kuta. Obično se 4. os kontrolira adresom A ili B, a numerička vrijednost određuje kut rotacije u stupnjevima.

Riža. 10.4. HAAS kontrolirani rotirajući stolovi

Postoje dvije mogućnosti rada s kontroliranim rotacijskim stolom. Prva opcija je da ga samo trebamo zarotirati pod određenim kutom i zatim izvršiti neku tehnološku operaciju (indeksiranje). Druga mogućnost je da se glodanje izvodi istovremeno s okretanjem stola. U ovom slučaju imamo sinkrono linearno kretanje izvršnog tijela stroja u tri (ili manje) koordinate s rotacijom stola. Kontrola stroja mora podržavati ovu vrstu interpolacije.

Za upravljanje gramofonom dovoljno je dodati adresu A (B) u okvir s linearnom interpolacijom, pozicioniranjem ili standardnim ciklusom:

  • G00 X_Y_Z_A_ - pozicioniranje;
  • G01 X_Y_Z_A_F_ je linearna interpolacija.

Tipičan format za rad sa standardnim ciklusom je:

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

Programiranje 4. osi ne bi trebalo stvarati velike poteškoće. Samo što trebate uzeti u obzir nekoliko tehničkih značajki kada radite s kontroliranim rotacijskim stolom. Prvo, gramofon se može okretati u pozitivnom i negativnom smjeru. Smjer vrtnje i pripadajući predznak određeni su pravilom desne ruke. Drugo, rotacija stola može se programirati iu apsolutnim iu relativnim koordinatama. Treće, mnogi strojevi imaju ograničenje numeričke vrijednosti kuta rotacije. Na primjer, trebate rotirati stol za 400°, ali kontrola vam omogućuje da odredite kut od najviše 360°. Morat ćete programirati dodatni blok pod kutom od 40° u odnosu na prethodni položaj stola. I na kraju, imajte na umu da što se više udaljavamo od središta rotacije, to će pogreška linearnog pomaka biti veća.

Sljedeći primjeri pomoći će vam razumjeti kako se programira dodatna os rotacije. U prvom slučaju, potrebno je izbušiti rupe na periferiji diska. U drugom slučaju, trebate dobiti spiralni utor na površini osovine, koristeći istovremeni linearni pokret rezača i rotaciju okretnog stola.

Riža. 10.5. Potrebno je izbušiti 4 rupe na periferiji diska učvršćenog u ekscentrima okretne ploče. Za bušenje takvih rupa potrebno je okrenuti stol za 90 °

Riža. 10.6. Potrebno je dobiti spiralni utor na površini osovine. Osovina je pričvršćena u bregove kontroliranog rotacijskog stola. Najjednostavniji način obrade takvog utora je CAD/CAM proračun.

% O0001 N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 N104 T1 M6 N106 G0 G90 G54 X-16.612 Y0. A-2.993 S1000 M3 N108 G43 H1 Z125.171 M8 N110 Z35.605 A-10.578 N112 G1 Z33.932 A13.459 F200. N234 G0 Z123.253 A3.674 N236 M5 N238 G91 G28 Z0. M9 N240 G28 X0. Y0. A0. N242 M30%

U nama poznatom trodimenzionalnom koordinatnom sustavu postoje tri međusobno okomite osi (X, Y, Z), koje čine osnovu.
Većina CNC strojeva u početnoj osnovnoj verziji rade samo 3-osne strojne obrade.
Međutim, za neke proizvode složenog oblika to nije dovoljno. Zbog dodatne modifikacije - ugradnje rotacijske osi, CNC strojevi za graviranje i glodanje osposobljeni su za obradu u 4 osi.
Četveroosna obrada na stroju za graviranje-glodanje na CNC stroju uz korištenje rotacijske osi općenito je kontinuirana obrada i simetričnih i nesimetričnih tijela.
Za razliku od konvencionalne 3-osne obrade 3D modela, gdje dio mora biti pričvršćen s jedne strane na stol CNC stroja, 4-osno glodanje omogućuje kontinuiranu obradu proizvoda sa svih strana, bez dodatnih operacija za preslagivanje dijela na radna površina. To omogućuje dobivanje proizvoda složenog oblika. Izrada balustera, kapitela, stupova, stupova, nogu stolova i stolica, šahovskih figura, kao i raznih figurica, prstenja, drugog nakita i reklamnih suvenira najčešći su primjeri takve obrade.
Raznolikost oblika, kontura - svaki let mašte bit će utjelovljen u obradi dijelova na stroju za graviranje i glodanje pomoću 4. rotacijske osi.
Glavna opcija za modificiranje, kao što je ranije spomenuto, stroja s 3 osi u stroj s 4 osi je uporaba rotacijske osi, slike 1 i 2.

Na slici 1 prikazana je fotografija rotacijske osi za CNC stroj, koja omogućuje višestranu obradu.

Slika 1 Rotacijska os za CNC stroj.

CNC modelar za glodanje3040

Video rezanja složenog oblika pomoću rotacijske osi na primjeru šahovskog skakača

Ugradnja rotacijske osi na 3-osno glodanje CNC cnc-3040al300

Slika 2 4-osna CNC glodalica

Osim toga, za kontinuiranu obradu duž 4 osi, CNC sustav stroja još uvijek mora moći kontrolirati ponovljenu os koja je na njemu instalirana. Stoga 4-osna obrada podrazumijeva ne samo prisutnost rotacijske osi, već i korištenje odgovarajućeg CNC sustava. Najčešće se za to koristi upravljač koračnog motora s 4 upravljačka kanala ili, jednostavnije, 4-osni regulator. Primjer kontrolera prikazan je na slici 3. Kanal A ovog kontrolera može se koristiti za upravljanje rotacijskom osi instaliranom na stroju.

Slika 3

Postoje dvije vrste 4-osne obrade: prva je kontinuirana, a druga je pozicijska obrada (obrada s indeksiranjem). Kontinuirana obrada - u ovom slučaju, rezač se istovremeno kreće kroz sve stupnjeve slobode.
Pozicijska obrada - rotacijska os služi samo za promjenu položaja izratka, a ostale operacije izvode se u trodimenzionalnom načinu obrade.

Za rad s rotacijskom osi potrebno je konfigurirati upravljački program. Ispod su postavke za Mach3 za 6:1 i 4:1 rotacijske osi. Slika 4 prikazuje postavke pinova LPT priključka za kontroler koračnog motora s aluminijskim kućištem prikazan na slici 3.


Slika 4

Slika 5 - postavke za okretnu osovinu s omjerom 4:1.


Slika 5

Slika 6 - postavke za okretnu osovinu s omjerom 6:1.


Slika 6


Slika 7

Kontrolni programi za rad s višestranom obradom dostupni su u DeskProto, PowerMill itd.

Slika 8 prikazuje rezultat višestrane obrade na CNC glodalici s 4 osi CNC-3040AL2

Slika 8. Višestrana obrada na 4-osnom stolnom CNC-u pomoću rotacijske osi

Opće karakteristike i namjena

Rotacijska os je dizajnirana da osigura rotaciju dijelova na željeni kut. To je rotacijski mehanizam koji vam omogućuje rotiranje obratka u željenom smjeru i pod određenim kutom. 4 rotacijske osi mogu se koristiti za obradu radnih komada izrađenih od materijala kao što su plastika i drvo. Osim toga, os se također koristi za graviranje metala. Rotacijska os za CNC glodalicu omogućuje vam izradu proizvoda različite složenosti: pomoću nje možete izraditi balustre, ručke, ugravirane elemente dekora, razne figurice i druge složene oblike.

postojati rotacijske osi na remenskom i harmonijskom mjenjaču. Koja je njihova razlika? Prva je opcija prikladnija za obradu plastike i drva, a druga je prikladnija za rad s tvrdim materijalima, osobito s metalom. Osim toga, osovine su podijeljene na 3 i 4 bregaste osovine. Os prvog tipa namijenjena je za centriranje okruglih izradaka, a os s 4 čeljusti za pravokutne izratke.

Prednosti rotacijske osi za glodalicu,

Koje su prednosti rotacijska os? Ovaj dio značajno proširuje mogućnosti CNC strojeva: zahvaljujući pozicioniranju obratka u prostoru, izrada složenih proizvoda postaje dostupna. Korištenje rotacijske osi rješava problem automatizacije obavljenog rada: nakon njegove instalacije, obrada izradaka počinje se provoditi automatski. Osim, rotacijska os cnc značajno će smanjiti vrijeme za proizvodnju proizvoda. I, naravno, rotacijska os čini rad na CNC stroju ne samo bržim, već i udobnijim: nakon ugradnje osi nestaje potreba za preuređivanjem izratka, jer ga treba samo jednom stegnuti za obradu. Važno je napomenuti da instalacija rotacijske osi nije teška: u pravilu su osi prikladne za bilo koji stroj, a standardni programi omogućuju povezivanje ovih uređaja, tako da ih ne morate ponovno konfigurirati.

Na ovaj način, CNC rotacijska os za alatne strojeve omogućuje proizvodnju visokokvalitetnih proizvoda koji zahtijevaju visoku točnost u najkraćem mogućem vremenu. Sukladno tome, ugradnja rotacijske osi značajno će povećati produktivnost i povećati profit.