Вращающаяся гайка для ЧПУ

Конструкции станков, линейные перемещения, направляющие, передачи.

Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:07

Чувствую, что и тут надо поделиться информацией про мою небольшую разработку.
По мотивам темы Карпухи сделал и свою версию гайки.
Для начала расскажу, для чего собственно эта гайка нужна. При разработке и изготовлении подвижных передач винт-гайка большой длины приходится сталкиваться с некоторыми трудностями, среди которых проблемы при обработке концов винтов большой длины а также заниженная скорость перемещения из-за ограничения максимальной угловой скорости вращения винта из-за потери устойчивости. Незначительно помогает сильное натяжение винта, но при этом возрастает сопротивление вращению.
Если применять вращающуюся гайку, то сразу решается две проблемы - скорость вращения ограничена только характеристиками двигателя, а для закрепления винта в самом простом случае достаточно просто просверлить в торец винта отверстие и нарезать резьбу, притянув к каркасу станка.
Вращающаяся гайка для ЧПУ гайка_чертежи_.jpg

Вращающаяся гайка состоит из корпуса поз.5, в котором установлена пара подшипников 80105 размером 25х47х12мм. Крепление корпуса к конструкции станка происходит при помощи двух винтов М6 поз.6 или поз.14 в зависимости от способа крепления. На внутренние кольца подшипников базируется ось поз.7. Зазор между обоймами подшипников выбирается закручивая правую гайку поз.2 на ось поз.7, далее производится фиксация положения гайки 3 относительно оси гайкой поз.2 по резьбе М25х1.
В отверстие оси вставляются 2 бронзовые гайки поз.12, которые удерживаются от проворота двумя шпонками поз.11. Правая бронзовая гайка поджимается шкивом поз.8 к бурту оси при помощи четырех винтов М3х27 поз.10 через шайбу поз.9. Шайба поз.9 служит для ограничения перемещения ремня по шкиву в случае неточной установки двигателя привода относительно корпуса гайки.
Левая бронзовая гайка упирается своим буртом в контрвинт поз.1, который путем вкручивания в гайку поз.2 позволяет устранить люфт в зацеплении винт-гайка. Положение контрвинта фиксируется путем затягивания левой гайки поз.2. По мере приработки бронзовых гаек к винту может появляться люфт, который следует устранять по мере необходимости, подтягивая контрвинт поз.1.
Фиксация шкива поз.17 относительно вала мотора (на схеме не указан) происходит путем перемещения разрезной цанги поз.15 относительно шкива поз.17 при помощи гайки поз.16. При этом происходит перемещение цанги по конической посадочной поверхности в шкиве, что приводит к сильному обхватыванию вала мотора.

компоновка в компасе, модели в 11м солиде и парасолиде в атаче
Вращающаяся гайка для ЧПУ.rar
(3.31 Мб) Скачиваний: 802
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aftaev » 13 дек 2012, 00:11

aegis писал(а):скорость вращения ограничена только характеристиками двигателя,

100 000 об/мин тож можно вращать?
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
 
Сообщения: 27243
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Откуда: Казахстан. Шымкент
Репутация: 4394
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:20

вкратце то что я хотел получить:

регулировка люфта подшипников
регулировка зазора винт-гайка
крепление несколькими вариантами чтобы учесть всевозможные комбинации компоновок станка куда это будет ставиться
резьба трапеция 16х4
материал гайки - бронза
возможность универсального крепления к валам двигателя различного диаметра

прикинул компоновку, прорисовал в солиде. вроде все получается. для наглядности видяшку сборки-разборки показываю чуть ниже:


теперь пару фоток и видио того что получилось в железе (детали которые лежат розсыпью не послесаренные и не почищенные, на грязь и стружку не обращайте внимания)
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:27

все, решено. На здешней барахолке куплен дюраль для корпуса - 80мм пруток аллюминиевого сплава АК6 (как оказалось после покупки).
На одной фирмочке прикупил Круг 25 БРОЦС-555 а также Круг 35 ст.Д16 для гаек и шкивов. Постараюсь более-менее подробно описать процесс постройки, фоток и видио снимал много, правда проект делался практически пол года в связи с временными и материальными трудностями. когда все уже лежало на ковре
Вращающаяся гайка для ЧПУ IMG_2760.jpg

начал думать как пилить дюраль на корпус. В самодельный токарный такой размер не всунуть, пришлось попыхтеть простой пилкой по металлу. купил правда полотно-биметалл с крупным зубом, но об этом не жалею. сделал простую приспособу чтобы резать перпендикулярно - свернул лист жести кольцом, схватил скотчем. подвинул на нужное место, обвел маркером - линия получается ровной. после этого попилил, провернул, снова попилил. следует отметить, что делал всего 2-2,5 мм запаса на длину это при ширине полотна всего 0,9мм и все косяки ушли после торцовки, так что вариант резки очень даже экономичный, но требует определенных трудозатрат
Вращающаяся гайка для ЧПУ IMG_2761.jpg

после этого впринципе все просто - подторцевал, просверлил, расточил вчерно, расточил вчисто с 1 установки (посадка подшипников как никак). Далее надо было срезать лыски. тут мне пришла в голову идея по механизации, потому как пилкой намахаться я уже успел прилично.
забыл сказать, что из оборудования только токарный станок чпу, ну и сверлилка у знакомых, которой я тоже пару часиков пользовался. в шпиндель зажал фрезу 80х1, заготовку ложу на супорт до упора, режу с одной стороны, переворачиваю, центрирую отпил вставляя пластинку в щель и подбирая вылет при помощи стареньких КМД.
дальше переворачиваю деталь, упираю уже плоской стороной в брусочек, который перед этим специально выставил паралельно пиле...

после этого остается только проточить вчисто эти лыски, потому как ступеньки иногда образовывались - пилу уводило немного, хотя может это все решилось бы установкой пилы поболее чтобы резать з араз и шириной пару мм хотя бы. не знаю, может в следующий раз попробую если пилу найду подходящую.
приспособа для проточки предельно проста, думаю на фото все прекрасно видно, единственное что не сделал фотографий самого корпуса а сейчас расспресовывать подшипники не хочется. вырез в крышке помогает быстро снимать деталь не откручивая полностью всю гайку
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:32


Хотелось также описать конструкцию разжимной цанги, которая тоже была сделана для обработки стальной оси. она позволяла обработать сразу торец и проточить по диаметру посадочные пояски подшипников. должен заметить, что при правильном изготовлении получается прличная точность - при повторной установке биение до 2х соток.
больше на оси вроде нет никаких тонкостей, она не самая интересная штука в данном проекте
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:37

теперь про одну из самых интересных деталей - бронзовую гайку. для начала видио работы солдатика - заднего резцедержателя. сильно облегчает жизнь в плане точности получаемых деталей. в данном случае точилась заготовка для гайки и отрезалась резцом, расположенным в солдатике.

и результат

кроме этого нужно было сделать паз в который вставлялась бы "шпонка" и контрила гайку от проворота. опять же все далал на токарном. важно отметить, что паз нужно фрезеровать в одном и том же месте. это ограничено моей конструкией, так как делал зазор в 1мм для устранения люфта и длина оси выбиралась с учетом кратности шагу винта.
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 00:41

теперь немного поговорим о шкивах. в связи с распространенностью китайских и не очень ремней к рубанкам с профилем зуба XL было решено на его и ориентирвоаться. помогли мне и нафрезеровали "палочек" из которых я потом порезал и поточил шкивы. качество получилось нормальное, геометрию профиля зуба делали на оптикошлифовальном, далее контроль размеров согласно рекомендаций производителя ремней (не помню где нашел, сейчас залить не могу так как на другом компе)

для универсальности сделал цанговый зажим, повзоляющий легко переставлять на моторы с диаметром вала от 6,35мм до 8,9 (у друга такая серва, я по его просьбе и делал комплектик разных цанг).
более подробные чертежи ищите в первом сообщении, там в архиве все есть
успехов ребята :beer_blow:

aftaev писал(а):100 000 об/мин тож можно вращать?

у большинства здесь сидящих шаговики, у некоторых сервы (в основном не более 3000оборотов/мин). думаю что до 3000 раскрутить можно пробовать, но только нужно ли, потому как основная задача была иметь возможность перемещаться со скоростью скажем 4м/мин на винте длиной поболее метра, что малоосуществимо на винте-трапеции с шагом 3-4мм врозумительного диаметра...
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение nik1 » 13 дек 2012, 09:19

Хорошая статейка, есть чему поучиться :good: :beer_blow:
nik1
Мастер
 
Сообщения: 6755
Зарегистрирован: 02 окт 2012, 07:37
Откуда: Красногорск
Репутация: 2515
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение Nick » 13 дек 2012, 09:45

Отличная, статья, это медалька :)!
Use the Console, Luke.
Аватара пользователя
Nick
Мастер
 
Сообщения: 22330
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Репутация: 1337
Заслуга: Developer
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aftaev » 13 дек 2012, 09:49

aegis писал(а):у большинства здесь сидящих шаговики, у некоторых сервы (в основном не более 3000оборотов/мин). думаю что до 3000 раскрутить можно пробовать,

ШВП с вращающейся гайкой шибко быстро не покрутишь.

aegis писал(а): потому как основная задача была иметь возможность перемещаться со скоростью скажем 4м/мин на винте длиной поболее метра, что малоосуществимо на винте-трапеции с шагом 3-4мм врозумительного диаметра...

На ШВП крутят винт длиной 3м и получают скорость 15-25/мин
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
 
Сообщения: 27243
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Откуда: Казахстан. Шымкент
Репутация: 4394
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение Сергей Саныч » 13 дек 2012, 11:56

aftaev писал(а):На ШВП крутят винт длиной 3м и получают скорость 15-25/мин

Имеются в виду ШВП, у которых шаг = диаметру?
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
 
Сообщения: 7609
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Откуда: Тюмень
Репутация: 2346
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aftaev » 13 дек 2012, 12:50

Знакомый работает на итальянских станках длиной 3м у которых вращается ШВП 25-30мм диаметром и скорость портала 25м/мин. Шаг там да не 5мм.
Вращать гайку тоже интересно. Есть шаговые моторы у которых нет вала. В место вала отверстие с резьбой под трапецию. То есть шаговик становится вращающийся гайкой :)
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
 
Сообщения: 27243
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Откуда: Казахстан. Шымкент
Репутация: 4394
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 21:27

nik1, Nick, спасибо за тепле отзывы.
aftaev, у того шаговика только люфт не регулируется, гайку заменить нельзя в случае износа и с модельным рядом по мощности не все так гладко...да и стоит он куда дороже чем мои гайки. ну а швп с большим шагом плюс преднятяг винта могут конечно увеличить скорость, но какой ценой... кстати есть идея сделать такую же гайку для того чтобы на швп поцепить. пока это только идеи, но уже несколько человек спрашивало про это может и сделаю по свободе
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aftaev » 13 дек 2012, 22:21

aegis писал(а):ну а швп с большим шагом плюс преднятяг винта могут конечно увеличить скорость, но какой ценой...

Станки брендовые и качественные делают их на заводе найду проспекты выложу.

aegis писал(а):кстати есть идея сделать такую же гайку для того чтобы на швп поцепить. пока это только идеи, но уже несколько человек спрашивало про это может и сделаю по свободе

Мож фотки помогут чем http://www.chipmaker.ru/topic/98401/pag ... p__1534580
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
 
Сообщения: 27243
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Откуда: Казахстан. Шымкент
Репутация: 4394
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение aegis » 13 дек 2012, 22:32

aftaev, то слишком мудрено... у меня все куда проще получатся в набросках
Делаю вращающиеся гайки. С уважением, Михаил
Аватара пользователя
aegis
Мастер
 
Сообщения: 2877
Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
Откуда: Украина, Конотоп=>Запорожье
Репутация: 1333
Медальки:
Настоящее имя: Михаил

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение PKM » 13 дек 2012, 22:35

aegis писал(а):есть идея сделать такую же гайку для того чтобы на швп поцепить

я стандартную гайку цеплял, да еще и в центре шарнира, очень много ограничений было. но все работает
внутри 2 радиально-упорных подшипника 2007109, натяг регулируется гайками на втулке со шкивом

Вращающаяся гайка для ЧПУ 2012-12-13_213200.png
Аватара пользователя
PKM
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 4094
Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
Откуда: Украина
Репутация: 624
Медальки:
Настоящее имя: Андрей

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение evgenyjp » 28 дек 2012, 18:30

смотрю ребята тут все подкованные, такой вопрос созрел.

есть такой винт с такой гайкой

Вращающаяся гайка для ЧПУ nut.jpg


как проще всего присобачить анти-люфт (anti-backlash) и возможно ли на уже готовую ? а то очень нехоцца новые гайки покупать...
evgenyjp
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 1425
Зарегистрирован: 10 авг 2011, 17:40
Откуда: Japan
Репутация: 757
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение UAVpilot » 28 дек 2012, 18:45

Две гайки на винт.
1. Робот не может ответить отказом на предложение человека выпить или своим бездействием допустить, чтобы человек напился один.
Аватара пользователя
UAVpilot
Мастер
 
Сообщения: 15318
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Откуда: Москва
Репутация: 3738
Медальки:
Настоящее имя: Сергей

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение evgenyjp » 28 дек 2012, 19:02

UAVpilot писал(а):Две гайки на винт.


И пружину между ними?
evgenyjp
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 1425
Зарегистрирован: 10 авг 2011, 17:40
Откуда: Japan
Репутация: 757
Медальки:

Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ

Сообщение UAVpilot » 28 дек 2012, 21:04

Либо пружину, либо жёсткую связь - зависит от усилий на этой оси.
1. Робот не может ответить отказом на предложение человека выпить или своим бездействием допустить, чтобы человек напился один.
Аватара пользователя
UAVpilot
Мастер
 
Сообщения: 15318
Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
Откуда: Москва
Репутация: 3738
Медальки:
Настоящее имя: Сергей

След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: aegis, alexxl, Argon-11, bass, Bing [Bot], Google [Bot], Igor26rus, jinior, Klimber0, lkbyysq, Majestic-12 [Bot], Mamont, Masters, Maxekb77, MX_Master, niksooon, odekolon, OlegS, sas_75, savo, sima8520, vasilevs, Yandex [bot], Zobakka

Поделиться

Reputation System ©'