Вращающаяся гайка для ЧПУ
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Вращающаяся гайка для ЧПУ
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 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
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 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
нікому нічого не нав'язую.
-
- Зачётный участник
- Сообщения: 34042
- Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
- Репутация: 6192
- Откуда: Казахстан.
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
100 000 об/мин тож можно вращать?aegis писал(а):скорость вращения ограничена только характеристиками двигателя,
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.
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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:
https://www.youtube.com/watch?v=FPttOxkiXaQ
https://www.youtube.com/watch?v=ee1_BXhF7qY
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)
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:
https://www.youtube.com/watch?v=FPttOxkiXaQ
https://www.youtube.com/watch?v=ee1_BXhF7qY
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)
нікому нічого не нав'язую.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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 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 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
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 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 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
нікому нічого не нав'язую.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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
нікому нічого не нав'язую.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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.
https://www.youtube.com/watch?v=_XUosFnOr8E
и результат
https://www.youtube.com/watch?v=04LnBIfJqpM
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.
https://www.youtube.com/watch?v=rbh3ckctAUg
https://www.youtube.com/watch?v=_XUosFnOr8E
и результат
https://www.youtube.com/watch?v=04LnBIfJqpM
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.
https://www.youtube.com/watch?v=rbh3ckctAUg
нікому нічого не нав'язую.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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
более подробные чертежи ищите в первом сообщении, там в архиве все есть
успехов ребята
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...aftaev писал(а):100 000 об/мин тож можно вращать?
нікому нічого не нав'язую.
-
- Мастер
- Сообщения: 8408
- Зарегистрирован: 02 окт 2012, 07:37
- Репутация: 3628
- Откуда: Красногорск
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Хорошая статейка, есть чему поучиться
- Nick
- Мастер
- Сообщения: 22776
- Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
- Репутация: 1735
- Заслуга: Developer
- Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Отличная, статья, это медалька !
-
- Зачётный участник
- Сообщения: 34042
- Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
- Репутация: 6192
- Откуда: Казахстан.
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
ШВП с вращающейся гайкой шибко быстро не покрутишь.aegis писал(а):у большинства здесь сидящих шаговики, у некоторых сервы (в основном не более 3000оборотов/мин). думаю что до 3000 раскрутить можно пробовать,
На ШВП крутят винт длиной 3м и получают скорость 15-25/минaegis 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...
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.
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2857
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Имеются в виду ШВП, у которых шаг = диаметру?aftaev писал(а):На ШВП крутят винт длиной 3м и получают скорость 15-25/мин
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
-
- Зачётный участник
- Сообщения: 34042
- Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
- Репутация: 6192
- Откуда: Казахстан.
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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
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.
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
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
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
нікому нічого не нав'язую.
-
- Зачётный участник
- Сообщения: 34042
- Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
- Репутация: 6192
- Откуда: Казахстан.
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Станки брендовые и качественные делают их на заводе найду проспекты выложу.aegis писал(а):ну а швп с большим шагом плюс преднятяг винта могут конечно увеличить скорость, но какой ценой...
Мож фотки помогут чем http://www.chipmaker.ru/topic/98401/pag ... p__1534580aegis 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
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.
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
- aegis
- Мастер
- Сообщения: 3171
- Зарегистрирован: 22 мар 2012, 06:59
- Репутация: 1810
- Настоящее имя: Михайло
- Откуда: Україна, Конотоп=>Запоріжжя=>Харьків
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
aftaev, то слишком мудрено... у меня все куда проще получатся в набросках
нікому нічого не нав'язую.
- PKM
- Почётный участник
- Сообщения: 4263
- Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
- Репутация: 705
- Настоящее имя: Андрей
- Откуда: Украина
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
я стандартную гайку цеплял, да еще и в центре шарнира, очень много ограничений было. но все работаетaegis писал(а):есть идея сделать такую же гайку для того чтобы на швп поцепить
внутри 2 радиально-упорных подшипника 2007109, натяг регулируется гайками на втулке со шкивом
-
- Почётный участник
- Сообщения: 1516
- Зарегистрирован: 10 авг 2011, 17:40
- Репутация: 802
- Откуда: Japan
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
смотрю ребята тут все подкованные, такой вопрос созрел.
есть такой винт с такой гайкой
как проще всего присобачить анти-люфт (anti-backlash) и возможно ли на уже готовую ? а то очень нехоцца новые гайки покупать...
есть такой винт с такой гайкой
как проще всего присобачить анти-люфт (anti-backlash) и возможно ли на уже готовую ? а то очень нехоцца новые гайки покупать...
- Serg
- Мастер
- Сообщения: 21923
- Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
- Репутация: 5181
- Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
- Настоящее имя: Сергей
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Две гайки на винт.
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
-
- Почётный участник
- Сообщения: 1516
- Зарегистрирован: 10 авг 2011, 17:40
- Репутация: 802
- Откуда: Japan
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
И пружину между ними?UAVpilot писал(а):Две гайки на винт.
- Serg
- Мастер
- Сообщения: 21923
- Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
- Репутация: 5181
- Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
- Настоящее имя: Сергей
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Вращающаяся гайка для ЧПУ
Либо пружину, либо жёсткую связь - зависит от усилий на этой оси.
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...