Bir cnc makinesi için döner eksenlerin özellikleri ve tasarımı. 4 eksenli döner eksenli işleme cnc için 4. eksenli döner


Bölüm iki:
Üçüncü bölüm:
Dördüncü bölüm:
Beşinci bölüm:
Altıncı bölüm: makine elektroniği

Eh, ayrı bir artı, ev yapımı yapılara monte edilmesi daha kolay olduğu için, hemen mahfazadaki lineer yataklardır. Basit LM08UU daha ucuzdur, ancak onlar için bir tutucu yapmanız gerekir (bir yazıcıda yazdırabilirsiniz) - bu ayrı bir konuşmadır.

Yeni Y ekseni için bileşen kümesi hakkında birkaç söz, ardından iyileştirme hakkında. Parsel, sipariş verdikten 3 hafta sonra, bir posta torbasında ve sağlamlık için dar bir karton kutuda teslim edildi. Bu bir artı, sadece silindirik miller paketimden düşüyor, nedense satıcılar bunu Ali'de düşünmüyor. Ama boşuna.


Setteki her isimlendirme bir torbada ayrı ayrı paketlenir. Yataklarda yağ izleri var


Ölçeği değerlendirmek için kılavuzlara ve vidaya bir cetvel ekledim. Cetvel 30 cm, demir 40 cm


Vidanın ve millerin uçlarında çapak yoktur. Sonunda biraz kurum fark edildiğinden, millerin büyük bir kamçıdan standart boyutlarda kesildiği görülüyor. Ancak kesildikten sonra işlenir. Prensip olarak, aynı işlemi kendi başıma da yapabilirim, bu yüzden mümkün olduğunca uzun bölümler almaya çalışıyorum.


Uçlar pahlıdır. Kendinizi keserseniz (ve ben biraz keserim), o zaman eğim bir öğütücüde / manuel olarak çıkarılabilir. Esas olarak dekoratiftir, böylece çapak olmaz ve yatakları takarken bilyelere dokunmaz.


Mikron yakalamadım, mil çapı oldukça 8 mm. Silindirik millerin imalatının doğruluğu hakkında hiçbir soru yoktur, asıl mesele teslimat sırasında bükülmemeleridir. Rulmanlar hakkında daha fazla şikayetim var. Ali'de birkaç tane ucuz LM08UU aldım ve bu yüzden bazıları sıkı, bazıları biraz gevşek. Rulmanlarda bu, özellikle aynı mile takıldığında belirgin şekilde güçlüdür.


SK8 kumpaslar kullanışlıdır. Hemen profile (herhangi bir) monte edilirler ve mil sıkıştırılır. İstenirse, amatör tasarımlarda, 8 mm çapında herhangi bir şeyi (örneğin, bir takım tezgahı için bir merkez) sıkıştırmak için kullanılabilir.


Genel ve montaj ölçülerini bulmak sorun değil, standarttır. Gerekirse - kişisel olarak yazın veya ilk iki konuya bakın, çizimler vardı.


Başlangıçta tasarımı denerken ve sipariş vermeden önce 3D baskılı kumpas kullandım. Şimdi gereksiz olduğu için silindi. Metal ile çok şey ortaya çıkıyor sen tasarım


Kurşun vidayı sabitlemek için kaliper yatakları KP08. Sıkıştırma için iki adet 1,5 altıgen vida vardır.
Bu kaliperler amatör tasarımlarda kullanım için çok uygundur: Z ekseni için 3D yazıcılarda kullanılırlar ve ayrıca bu yatağa 8 mm'lik bir mil segmanını kenetleyerek ve mile bir dişli takarak ev yapımı kayış tahrikleri yapabilirsiniz. Not: CNC2417'nin bu kopyası, T8 vidasını X ekseni üzerindeki plakaya takmak için flanş şeklinde KFL08 rulmanlarını kullanır.


Ve son olarak, SC08UU lineer rulman muhafazası. Basit bir LM08UU'dan biraz daha pahalıdır (iki kat), ancak montaj vidalarını takmak için bir M4 dişe sahiptir. Montaj kolaylığından dolayı amatör tasarımlarda da kullanımı oldukça uygundur. Z ekseni kaydırıcısında kullandığım genişletilmiş bir SC08LUU varyantı var.

Kitle ilgili her şey, şimdi ayrıntılandırma hakkında.

Montaja sırasıyla X ve Y eksenleri ve arabalarla başladım.
İlk önce Y eksenini monte ediyoruz: motor, kaliper, somunlu vida ve kaplin.
Motoru tutucuya monte ediyoruz. Çok basit: dört M3 vida. Uzunluk küçüktür, esas olarak kullanılan plakaya (kalınlık) ve pullara bağlıdır.


Profil üzerine kurulumdan önce plakalı motor.


Ardından, motor ekseninin merkezinden ve kaliper ekseninin merkezinden olan mesafeyi aynı tutarak KP08'i karşı tarafa takın.




Ardından, şaft başına bir çift olmak üzere dört parça SK8 şaft desteklerini takın. Milleri takarken, yatakları unutmayın.

Ardından, X motorlu plakayı ve KFL08 kaliperli plakayı monte ediyoruz.


Plakalar simetrik hale getirilmiştir ve daha önce motoru takmış olan KFL08'deki vidayı her iki tarafa monte etmek mümkündür (M3 Pirinç Aralayıcı - setlere alınması uygundur).


Başlangıçta, 3D baskılı bir KFL08 vardı, ancak toplayıp test ederken, normal bir tane sipariş etmeyi ve almayı başardım)))

X eksenini daha da monte ediyoruz Plakaları çerçeveye takın


İkinci plakayı takın.
Plakalar ek yapısal sertlik sağlar, aynı zamanda X ekseninin tutucusudur.Takviye için 8 mm'lik 3 silindirik mil kullanılır.


Ardından, plakaların deliklerine miller (üç parça) artı SC08UU yatakları (sırasıyla üç çift) takıyoruz




Daha yakın fotoğraf. Her iki tarafta 10 mm'lik silindirik şaft, SHF08 kaliperine kenetlenmiştir. Ve kolu takmak için yaklaşık 20 mm kurşun vida bırakılması tavsiye edilir (taşıyıcının manuel hareketi).


Rulmanlara plaka taşıyıcı X'i takıyoruz. Fındığı unutma. 3D baskılı somun tutucu kullandım. Bir tutucu satın almak oldukça sorunlu. Satın alma seçeneklerinden, hemen sabitlemek için delikli düz bir plastik somun (POM) vardır (seçenekler ve). Satılık gördüm ama parası pahalı. Yani baskı sahibi iken…




Taşıyıcının serbest hareketini eksenin başından sonuna kadar kontrol ediyoruz, vidaları sıkıyoruz.


Plakaya zaten Z ekseni kaydırıcı takılmıştır.2080 profili ve SK8 desteklerinin bir bölümünden yapabilirsiniz,kendiniz yapabilirsiniz,

Sayısal kontrol ile çalışma takımının üretim özelliklerinin arttırılması. Standart olmayan iş parçalarını işleyerek karmaşık şekilli ürünler yapmanızı sağlar. Ekipman, CNC makinelerinde tam teşekküllü 3D ve 4D işlemeyi mümkün kılar. Çoğu zaman, ünite ahşapla çalışmak için kullanılır, ancak diğer malzemeleri işleyebilir.

özellikler

Döner eksenler her makine için tipik değildir. Bu elemanın ana görevi, iş parçasının kendi ekseni etrafında dönmesini sağlamaktır. Aşağıdakilere dayanan iş parçalarını işlemek için kullanılır:

  • Odun;
  • alüminyum, demir dışı ve bakır alaşımları;
  • plastik.

Aksın çalışmasından motor sorumludur. Orijinal makine tasarımının bir parçası olabilir veya ayrı olarak kurulabilir. Ayrı olarak monte edildiğinde, eleman dördüncü bir eksen görevi görür.

Dört eksenli işleme, üç eksenli işlemenin aksine bir takım avantajlara sahiptir. Üç eksenli yöntem, diğer tarafı tablaya ekleneceği için iş parçasının bir tarafında 3D işleme yapılmasını mümkün kılar. İkinci tarafı işlemek için ürünü yeniden yüklemek üzere ek adımlar uygulamanız gerekir. Döner eksen bu sorunu çözmeye izin verdi. Yardımı ile iş parçası ek adımlar olmadan her taraftan işlenebilir.

Bu özellik sayesinde karmaşık bir tasarıma sahip ürünler elde edebilirsiniz:

  • mobilya aksesuarları;
  • takı;
  • dekoratif ahşap desenler.

Döner eksenli makineler dekorasyonda yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygun cihaz kurulumu, çevrimdışı işlemeye izin verecektir. Boşluklar el yapımı ürünlere benzer olacaktır.

Tasarım

Döner eksenli makineler için çeşitli seçenekler vardır. En yüksek kalitedir. Geleneksel cihazlarda performans daha düşüktür.

Yüksek performanslı ünitelerde bir kayış tahriki kuruludur. Bazı modellerde beşinci bir aks bulunur. Masaüstünün boyutları değişebilir, ancak genişlik ve uzunluk bir metreden az olmamalıdır. Ev yapımı cihazlar, döner eksen üzerine bir torna aynası veya ön yüz plakasının takılması ile karakterize edilir. Fabrika aletlerinde üç çeneli torna aynaları yaygındır.

En popüler motor tipi iki fazlı dört telli motordur.

Ekipmanın boyutları ve maliyeti, belirli modele bağlıdır. Endüstriyel koşullarda büyük ebatlı seçenekler kullanılmaktadır. Ev işleri ve küçük işletmeler için daha kompakt modeller kullanılabilir. Ancak herkes en ucuz seçenekleri bile karşılayamaz. Bu nedenle, çoğu CNC makinesini kendi başına üretmektedir.

Döner eksenli kendin yap makinesi

Deneyimsiz kullanıcıların metal döner eksenli bir makine yapmaları önerilmez. Başlangıçta, üniteyi kontrplaktan çıkarmaya çalışmalısınız. İlk aşamada bir çizim ve kontrol frezeleme programı hazırlanır. Bu adım Rhinoceros hizmeti kullanılarak yapılabilir. Kontrplak kalınlığı en az 15 milimetre olmalıdır. Masaya sabitlenmelidir, bundan sonra CNC makinesi gerekli boşlukları yapacaktır.

İkinci adım, alınan parçaları monte etmektir. Bundan sonra, bir su pompası yatağı satın almanız gerekir. Bu ürün otomobil parçaları mağazalarında satılmaktadır. Rulman montajından önce parçalar bir boya ve vernik maddesi ile kaplanmalıdır. Rulman cıvatalarla sabitlenebilir. Cihazı çalıştırmak için aşağıdakileri içeren bir grup bileşene ihtiyacınız olacaktır:

  • makine için masa;
  • bantlama;
  • step motor.

Ek parçalar torna tezgahında yapılır. Ünitenin montajı tamamlandıktan sonra, step motorun kontrolünden sorumlu bir sürücüyü ayrıca satın almanız gerekecektir. Yeni sürücü, makine kontrol ünitesine kurulmalıdır.

Kendin yap CNC döner ekseni piyasaya sürülmeden önce, bileşenlerin iyi sabitlendiğinden emin olmanız gerekir.

kullanım

Döner eksenle çalışmanın iki yolu vardır:

  • indeks;
  • sürekli.

İlk yöntem, serbest hareketlerle başlayıp durağan koşullarla biten adım adım işlemeyi içerir. Bir işlemden diğerine geçişe bir durma ve sabitleme eşlik eder. İkinci yöntem için ek adım gerekmez. Doğru işleme, programın kullanılabilirliğine ve çalışma aracının uygun modeline bağlıdır.

Tam işleme için makineye dört koordinatlı bir kontrol sistemi sağlanmalıdır. Milin ağırlığını telafi etmek için Z ekseni bir gazlı yay ile donatılmıştır.

Etkili Programlamanın Temelleri

Dönme ekseni ile çalışma (4. koordinat)

Kontrollü bir döner tablanın (bölme kafası) ek olarak üç koordinatlı bir CNC makinesine monte edildiği sık durumlar vardır. Kontrollü bir döner tabla, içinde sabitlenmiş bir parçayı belirli bir komutla gerekli açıya döndürebilen bir cihazdır. Genellikle 4. eksen A veya B adresi tarafından kontrol edilir ve sayısal değer dönüş açısını derece olarak belirtir.

Pirinç. 10.4. HAAS Kontrollü Döner Tablalar

Kontrollü bir döner tabla ile çalışmak için iki seçenek vardır. İlk seçenek, onu belirli bir açıya döndürmemiz ve ardından bazı teknolojik işlemler (indeksleme) gerçekleştirmemiz gerektiğidir. İkinci seçenek, tablayı döndürürken aynı anda frezeleme yapmaktır. Bu durumda, makinenin yürütme gövdesinin tablonun dönüşü ile üç (veya daha az) koordinatta senkronize bir doğrusal hareketine sahibiz. Makine kontrolü bu tür enterpolasyonu desteklemelidir.

Döner tablayı kontrol etmek için, çerçeveye doğrusal enterpolasyon, konumlandırma veya hazır çevrim ile A (B) adresini eklemek yeterlidir:

  • G00 X_Y_Z_A_ - konumlandırma;
  • G01 X_Y_Z_A_F_ doğrusal enterpolasyondur.

Bir hazır çevrimle çalışmak için tipik bir biçim:

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

4. ekseni programlamak size fazla zorluk çıkarmamalıdır. Kontrollü bir döner tabla ile çalışırken birkaç teknik özelliği göz önünde bulundurmanız yeterlidir. İlk olarak, döner tabla hem pozitif hem de negatif yönlerde dönebilir. Dönme yönü ve karşılık gelen işaret sağ el kuralı ile belirlenir. İkinci olarak, tablonun dönüşü hem mutlak hem de göreli koordinatlarda programlanabilir. Üçüncüsü, birçok makinenin dönme açısının sayısal değeri üzerinde bir sınırı vardır. Örneğin, tabloyu 400° döndürmeniz gerekir, ancak kontrol, 360°'den fazla olmayan bir açı belirlemenize izin verir. Önceki tabla konumuna göre 40°'lik bir açıyla ek bir blok programlamanız gerekecektir. Ve son olarak, dönme merkezinden ne kadar uzaklaşırsak, doğrusal yer değiştirme hatasının o kadar büyük olacağını unutmayın.

Aşağıdaki örnekler, ek bir dönme ekseninin nasıl programlandığını anlamanıza yardımcı olacaktır. İlk durumda, diskin çevresine delikler açmak gerekir. İkinci durumda, kesicinin eşzamanlı doğrusal hareketini ve döner tablanın dönüşünü kullanarak şaftın yüzeyinde sarmal bir oluk elde etmeniz gerekir.

Pirinç. 10.5. Döner tablanın kamlarına sabitlenmiş diskin çevresine 4 adet delik açılması gerekmektedir. Bu tür delikleri delmek için masayı 90 ° döndürmeniz gerekir.

Pirinç. 10.6. Milin yüzeyinde sarmal bir oluk elde etmek gereklidir. Mil, kontrollü bir döner tablanın kamlarına sabitlenmiştir. Böyle bir oluğu işlemenin en basit yolu bir CAD/CAM hesaplamasıdır.

% 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%

Bildiğimiz üç boyutlu koordinat sisteminde, temeli oluşturan birbirine dik üç eksen (X, Y, Z) vardır.
İlk temel sürümdeki CNC makinelerinin çoğu yalnızca 3 eksenli işleme yapar.
Ancak, karmaşık şekilli bazı ürünler için bu yeterli değildir. Ek modifikasyon nedeniyle - bir döner eksenin montajı, CNC oyma ve freze makineleri 4 eksenli işleme yapabilir.
Döner eksen kullanan bir CNC makinesindeki oyma-freze makinesinde dört eksenli işleme, genellikle hem simetrik hem de simetrik olmayan gövdelerin sürekli işlenmesidir.
Parçanın CNC makine tablasına bir tarafına eklenmesi gereken geleneksel 3 eksenli işlemenin aksine, 4 eksenli frezeleme, parçayı yeniden düzenlemek için ek işlemler olmaksızın ürünü her taraftan sürekli olarak işlemeyi mümkün kılar. Masaüstü. Bu, karmaşık şekilli ürünler elde etmeyi mümkün kılar. Korkuluk, başlık, sütun, sütun, masa ve sandalye ayakları, satranç taşları ile çeşitli figürinler, diğer mücevher yüzükleri ve promosyon amaçlı hediyelik eşyaların imalatı bu tür işlemelerin en yaygın örnekleridir.
Şekillerin, konturların çeşitliliği - herhangi bir fantezi uçuşu, parçaların 4. döner eksen kullanılarak bir oyma ve freze makinesinde işlenmesinde somutlaştırılacaktır.
Daha önce belirtildiği gibi, 3 eksenli bir makineyi 4 eksenli bir makineye değiştirmenin ana seçeneği, döner eksenin kullanılmasıdır, şekil 1 ve 2'dir.

Şekil 1, çok taraflı işlemeye izin veren bir CNC makinesi için döner eksenin bir fotoğrafını göstermektedir.

Şekil 1 Bir CNC makinesi için döner eksen.

CNC freze modelleri3040

Bir satranç şövalyesi örneğini kullanarak bir döner eksen kullanarak karmaşık bir şekil kesme videosu

3 eksenli freze CNC cnc-3040al300 üzerine döner eksen montajı

Şekil 2 4 eksenli CNC freze tezgahı

Ek olarak, 4 eksen boyunca sürekli işleme için, makinenin CNC sistemi, üzerine kurulu tekrarlanan ekseni hala kontrol edebilmelidir. Bu nedenle, 4 eksenli işleme, yalnızca bir döner eksenin varlığını değil, aynı zamanda uygun bir CNC sisteminin kullanımını da ifade eder. Çoğu zaman, bunun için 4 kontrol kanallı bir step motor kontrolörü veya daha basit bir şekilde 4 eksenli bir kontrolör kullanılır. Şekil 3'te bir kontrolör örneği gösterilmektedir. Bu kontrolörün Kanal A'sı, makineye monte edilmiş bir döner ekseni kontrol etmek için kullanılabilir.

Figür 3

İki tür 4 eksenli işleme vardır: birincisi sürekli ve ikincisi konumsal işlemedir (indekslemeli işleme). Sürekli işleme - bu durumda, kesici aynı anda tüm serbestlik derecelerinde hareket eder.
Konumsal işleme - döner eksen yalnızca iş parçasının konumunu değiştirmek için kullanılır ve işlemlerin geri kalanı üç boyutlu işleme modunda gerçekleştirilir.

Döner eksen ile çalışmak için kontrol programını yapılandırmak gerekir. 6:1 ve 4:1 döner eksenler için Mach3 ayarları aşağıdadır. Şekil 4, Şekil 3'te gösterilen alüminyum kasalı step motor kontrolörü için LPT portunun pin ayarlarını göstermektedir.


Şekil 4

Şekil 5 - 4:1 oranında bir döner aks için ayarlar.


Şekil 5

Şekil 6 - 6:1 oranında bir döner aks için ayarlar.


Şekil 6


Şekil 7

Çok taraflı işleme ile çalışmak için kontrol programları DeskProto, PowerMill, vb.'de mevcuttur.

Şekil 8, 4 eksenli CNC CNC-3040AL2 frezelemede çok taraflı işlemenin sonucunu gösterir.

Şekil 8. Döner eksen kullanan 4 eksenli masaüstü CNC'de çok taraflı işleme

Genel özellikler ve amaç

Döner eksen, parçaların gerekli açıya dönmesini sağlamak için tasarlanmıştır. İş parçasını istenilen yönde ve belirli bir açıda döndürmenizi sağlayan döner bir mekanizmadır. 4 döner eksen, plastik ve ahşap gibi malzemelerden yapılmış iş parçalarını işlemek için kullanılabilir. Ek olarak, eksen metalleri kazımak için de kullanılır. CNC freze makinesinin döner ekseni, farklı karmaşıklıktaki ürünler yaratmanıza izin verir: yardımıyla, korkuluk dikmeleri, kulplar, oymalı dekor elemanları, çeşitli figürinler ve diğer karmaşık şekiller yapabilirsiniz.

Mevcut döner eksenler bir kayış ve harmonik dişli kutusu üzerinde. Onların farkı nedir? İlk seçenek, plastik ve ahşabın işlenmesi için daha uygundur ve ikincisi, özellikle metal ile sert malzemelerle çalışmak için daha uygundur. Ayrıca akslar 3 ve 4 kamlı akslara ayrılmıştır. Birinci tip eksen yuvarlak iş parçalarını merkezlemek için tasarlanmıştır ve 4 çeneli eksen dikdörtgen iş parçaları içindir.

Freze makinesi için döner eksenin faydaları,

faydaları nelerdir döner eksen? Bu parça CNC makinelerinin yeteneklerini önemli ölçüde genişletir: iş parçasının uzayda konumlandırılması sayesinde karmaşık ürünlerin üretimi mümkün hale gelir. Döner eksenin kullanılması, yapılan işin otomasyon problemini çözer: kurulumundan sonra iş parçalarının işlenmesi otomatik olarak yapılmaya başlar. Ayrıca, döner eksen cncürünün üretim süresini önemli ölçüde azaltacaktır. Ve elbette, döner eksen CNC makinesinde çalışmayı sadece daha hızlı değil, aynı zamanda daha rahat hale getirir: ekseni kurduktan sonra, işleme için yalnızca bir kez sıkıştırılması gerektiğinden, iş parçasını yeniden düzenleme ihtiyacı ortadan kalkar. Döner bir eksenin kurulumunun zor olmadığına dikkat etmek önemlidir: kural olarak, eksenler herhangi bir makine için uygundur ve standart programlar bu cihazların bağlanmasına izin verir, bu nedenle onları yeniden yapılandırmanız gerekmez.

Böylece, CNC döner eksen takım tezgahları için mümkün olan en kısa sürede yüksek doğruluk gerektiren yüksek kaliteli ürünler üretmeyi mümkün kılar. Buna göre, bir döner eksenin montajı, üretkenliği önemli ölçüde artıracak ve karı artıracaktır.