پیچ های سربی برای ماشین ابزار. بال اسکرو (بال پیچ)

بررسی یک محصول خاص: مجموعه ای از بال اسکروهای نوع SFU1605-1000 به عنوان عناصر چرخ دنده ماشین CNC.
بررسی خواهد شد اطلاعات مختصردر مورد اینکه بال اسکرو چیست و چگونه از آن استفاده کنید

در واقع، هنگام تلاش برای محاسبه و ساخت یک دستگاه CNC آماتور (دستگاه فرز) با این واقعیت مواجه شدم که یا قطعات گران قیمتی برای دستگاه ها داریم یا کاملاً آن چیزی نیستیم که نیاز داریم. به طور خاص، مشکلی در خرید یک پیچ سرب یا بال اسکرو به عنوان عناصر انتقال در امتداد محورهای دستگاه وجود داشت.

انواع زیر دنده برای CNC وجود دارد:

1. کمربندهمراه با چرخ دنده ها عمدتا برای لیزر استفاده می شود، زیرا لیزر دارای یک "سر" سبک است.
2. دنده. این قفسه ها و چرخ دنده های خار یا مارپیچ برای حرکت در امتداد آنها هستند
3. پیچ های سربینوع T8 (عمدتاً در چاپگرهای سه بعدی و سایر ماشین‌های با اندازه کوچک استفاده می‌شود)، نوع TRR، به عنوان مثال TRR12-3 با مهره POM (پلاستیک) وجود دارد.
4. توپ پیچ- این یک پیچ و یک مهره برای آن است. مهره دارای بلبرینگ های مخصوصی است که در امتداد کانالی در داخل مهره حرکت می کند.

به عنوان یک قاعده، آنها با در نظر گرفتن بار (وزن پورتال / محور متحرک) و تأثیر واکنش متقابل انتخاب می شوند. در بال اسکروها به دلیل بلبرینگ ها بازی کمتری وجود دارد، دقیق تر و ارجح تر به حساب می آیند، اما در عین حال برای محصولات خانگی بسیار گران هستند.

نقل قول از ویکی:

چرخ دنده مارپیچ یک انتقال مکانیکی است که حرکت چرخشی را به حرکت خطی یا برعکس تبدیل می کند. در کل از یک پیچ و یک مهره تشکیل شده است .... یکی از انواع اصلی: بال اسکرو (بالاسکرو).

پیچ توپ(که از این به بعد توپ اسکرو نامیده می شود) آنالوگ قابل اعتمادتری از پیچ سرب است، اما به جای مهره برنجی (یا پلاستیکی مانند پیچ ​​های نوع TRR-12-3، همانطور که در پروژه قدیمی خود داشتم) وجود دارد. یک مهره مخصوص با توپ هایی که با پیچ توپ درگیر می شود، تمام بازی را انتخاب می کند و در عین حال اصطکاک را کاهش می دهد. برای خود مونتاژیک دستگاه CNC یا چاپگر سه بعدی برای یک بال اسکرو به یک بال اسکرو، یک مهره برای آن، یک کوپلینگ برای اتصال به موتور و یاتاقان های آویزان نیاز دارد.

در اینجا یک رندر کوچک از اینترنت است. می توانید به وضوح ببینید که چگونه توپ ها در امتداد پیچ ​​توزیع می شوند. مشابه T8، بال اسکرو دارای رزوه های چند استارت است.

برای دستگاه CNC، دو مجموعه از پیچ های 1000 میلی متری برای محور Y و 600 میلی متر برای محور X مورد نیاز بود.
من توپ اسکرو را با پست پیک دریافت کردم. با توجه به وزن بسته (حدود 8 کیلوگرم) این گزینه گران قیمت نیست.

بسته بندی یک جعبه باریک بلند است، داخل بسته مقوایی یک بسته بندی از نوع کیسه مصنوعی، یک ماده بسیار بادوام وجود دارد. بسته بندی را با دقت باز کنید. داخل آن پوشش حبابدار آشنا قرار دارد، یعنی یک فیلم حبابدار که محصول را در برابر تأثیرات مکانیکی محافظت می کند.

فیلم را حذف می کنیم. بسته شامل سه مجموعه توپ پیچ بود: یک پیچ + یک مهره، در اندازه های مختلف. دو مجموعه برای حرکت درگاه دستگاه در امتداد محور Y طراحی شده است، مجموعه کوتاه سوم برای محور X است.

همه کیت ها در فیلم سبز بازدارنده پیچیده شده اند که از ورود رطوبت جلوگیری می کند. به علاوه مقدار مناسبی روان کننده روی سطح محصول وجود دارد.

در این کیت، من برای پایان دادن به یک کیت در 600 میلی متر هزینه اضافی پرداخت کردم (به این ترتیب ارزان تر شد). من پایان (ماشینکاری شده) را جداگانه از همان فروشنده سفارش دادم (او چنین خدماتی را در کاتالوگ دارد) برای هر سر پیچ 1 دلار قیمت دارد. یک گزینه خوب برای کسانی که پیچ ها را در یک اندازه خاص می گیرند.

"پایان" همین است. این یک پیچ 16.05 میلی‌متری به قطر 12 میلی‌متر را آسیاب می‌کند تا در یاتاقان بیرونی قرار گیرد، سپس قسمت رزوه‌دار برای محکم کردن پیچ، سپس آسیاب کردن تا 10 میلی‌متر برای بستن انتهای آن به کوپلینگ الاستیک موتور.

بسته سالم و سالم رسید، تحویل پیک پست روسیه نیست. برای پیدا کردن انحنا، در جاهای مختلف خط کش زدم. من نتوانستم آن را پیدا کنم، پیچ های توپ صاف هستند. نصب و استفاده بقیه را نشان خواهد داد.

عکس قسمت رزوه دار پیچ ها

شکل ظاهری کیت ها

و بیشتر. مهره ها از قبل پیچ شده روی پیچ رسیده اند... توپ ها داخل آن پر شده اند، روان کننده وجود دارد. هنگام سفارش، حداقل چند توپ یدکی بخواهید.

بعد، ما شروع به بررسی اندازه پیچ ها می کنیم. کوتاه 600 میلی متر. یعنی این 600 شامل یک قسمت رزوه دار از دو طرف است. حرکت واقعی در امتداد محورهای دستگاه کمتر خواهد بود.
توجه داشته باشید، که در لات اندازه برای یک بال اسکرو به همراه رزوه ها و انتهای چرخانده شده مشخص شده است، یعنی کورس کاری بال اسکرو کمتر از طول آن خواهد بود! به طور خاص، 65 میلی متر کمتر.

توپ پیچ دوم و سوم 1000 میلی متر

قطر قسمت رزوه شده به ترتیب 1605 است

صندلی برای یاتاقان BK12 و BF12 به ترتیب 10 و 12 میلی متر.

و از طرف دیگر زیر بلبرینگ. قطر خود مهره SFU1605 28 میلی متر است.

اگر دوشاخه پلاستیکی را از مهره جدا کنید، می توانید توپ اسکرو را سرویس کنید، روغن کاری کنید یا توپ ها را عوض کنید. من چک می کنم که همه چیز در انبار است))))

در واقع، می توانید مهره را بردارید، آن را پاک کنید، دوباره آن را روغن کاری کنید و توپ ها را دوباره داخل آن قرار دهید. پوشش پلاستیکیآن را با یک پیچ شش گوش 2.5 ضخیم محکم می کنید (شما می توانید آن را در بالا ببینید).

برای نصب بال اسکرو در دستگاه به بلبرینگ های تعلیق نوع BK12+BF12 (مستقیم) یا FK12+FF12 (فلنج)، کوپلینگ الاستیک 6.35*10 میلی متر برای اتصال به موتور نوع NEMA23 در یک طرف (6.35 میلی متر) نیاز دارید. و به انتهای توپ پیچ روی دیگری (10 میلی متر).

نمای خارجی کیت اکسل مونتاژ شده: بلبرینگ BK12، BF12، حلقه نگهدارنده، مهره برای ثابت کردن پیچ، نگهدارنده مهره SFU1605، کوپلینگ برای موتور و خود پیچ ​​با مهره.

ابعاد بال اسکرو برای کسانی که قصد خرید دارند یا در حال طراحی مکانیک ماشین هستند

و به طور جداگانه برای SFU1605

شکل ظاهری مهره SFU1605

زاکسیس پیچ ها و مهره های سربی را با رزوه های ذوزنقه ای می فروشد. کاتالوگ شامل قطعاتی از محبوب ترین اندازه های استاندارد است. پیچ های سربی در میله هایی به طول 1 متر عرضه می شود. بنا به درخواست مشتری، کارمندان زاکسیس دفترچه ای با قطر مورد نیاز برای اتصال کوپلینگ را به اندازه و ماشینکاری می کنند. قطعات تمام شده دارای پخ، گرد، فیله و بدون سوراخ هستند. لطفاً در برنامه خود، زبری سطح و محدوده تحمل را برای ابعاد قطری و خطی مشخص کنید.

پیچ های ذوزنقه ای شکل

پروفیل ذوزنقه ای با پیچ بیشتر از سایرین استفاده می شود ترکیب بهینهعملکرد خود ترمز و رانندگی رزوه های معمولی قادر به انتقال نیرو به اندازه رزوه های پایدار نیستند، اما خواص مقاومتی آنها برای انجام حرکات کاری کافی است. ما پیچ های سربی ساخته شده از کربن ساختاری و از فولاد ضد زنگ. محصولات مقاوم در برابر سایش هستند و عمر مفید بالایی دارند. قسمت خالی پیچ های سربی یک میله مدرج با عملیات حرارتی است. پروفیل رزوه با نورد تشکیل می شود و سطوح کار آن بسیار تمیز است. کاتالوگ شامل پیچ های سربی با قطرهای 8، 10، 12، 16، 20 و 28 میلی متر با گام های 2، 3، 4، 5 است. در وب سایت شما قیمت ها و توضیحات فنیبرای قطعات با تمام اندازه های استاندارد.

آجیل

زاکسیس مهره هایی را می فروشد که با انواع پیچ های آکم سازگار هستند. کاتالوگ شامل قطعات ساخته شده از مواد زیر است:

• تبدیل شود. اکثر راه حل بودجهبرای گره های غیر بحرانی؛
• برنز. در ترکیب با پیچ های فولادی، جفت هایی با ضریب اصطکاک 0.07-0.1 تشکیل می دهند.
• کاپرولون. این ماده 6 برابر سبک تر از برنز است و عمر کاری پیچ سربی را 2 برابر افزایش می دهد. هنگامی که با آب روغن کاری می شود، ضریب اصطکاک در جفت 0.005-0.02 است. مهره ها با سفتی تضمین شده ساخته شده اند که دقت موقعیت یابی بالایی را تضمین می کند.

قطعات با سطح بیرونی استوانه ای شکل و فلنج تولید می شوند. می توانید پیچ ​​های سربی را در سایت زکسیس یا تلفنی سفارش دهید.

پیچ سرب است جزئیات مهم، که به عنوان مبدل حرکت استفاده می شود. حرکت چرخشی را به حرکت خطی تبدیل می کند. برای این منظور به یک مهره مخصوص مجهز شده است. علاوه بر این، حرکت را با دقت مشخصی فراهم می کند.

نشانگرهای کیفیت پیچ

پیچ، به عنوان یک بخش بسیار مهم، باید بسیاری از الزامات را برآورده کند. به طوری که می توان از آن مثلاً در گیر نیمکتی، باید برای پارامترهایی مانند: اندازه قطر، دقت پروفیل و دقت رزوه، نسبت رزوه پیچ به ژورنال های پشتیبانی آن، مقاومت در برابر سایش، ضخامت رزوه مناسب باشد. همچنین توجه به این نکته ضروری است که بسته به درجه دقت حرکتی که پیچ ها ارائه می دهند، می توان آنها را به چندین کلاس دقت از 0 تا 4 تقسیم کرد. برای مثال، پیچ های سربی ماشین های برش فلز باید با یک کلاس دقت مطابقت داشته باشند. 0 تا 3. کلاس دقت 4 برای استفاده در چنین تجهیزاتی مناسب نیست.

مواد خالی پیچ سربی

به عنوان خالی برای تولید یک پیچ، از یک میله معمولی استفاده می شود که از فلز درجه بریده شده است. با این حال، در اینجا ذکر این نکته مهم است که برخی از الزامات برای ماده ای که به عنوان قطعه کار عمل می کند وجود دارد. این فلز باید مقاومت در برابر سایش خوب، ماشین کاری خوب داشته باشد و همچنین در شرایط تنش داخلی که پس از پردازش رخ می دهد، دارای یک حالت تعادل پایدار باشد. این بسیار مهم است، زیرا این ویژگی به جلوگیری از تغییر شکل پیچ سرب در طول استفاده بیشتر کمک می کند.

برای تولید این قطعه با کلاس دقت متوسط ​​(2 یا 3) که مشمول الزامات افزایش مقاومت دما نخواهد بود، از فولاد A40G که کربن متوسط ​​است با افزودن گوگرد و فولاد 45 با افزودن سرب استفاده می شود. . این آلیاژ ماشینکاری پیچ را بهبود می بخشد و همچنین زبری سطح مواد را کاهش می دهد.

مشخصات پیچ

سه پروفیل پیچی وجود دارد که در تولید تراش یا هر سرپیچ دیگر استفاده می شود. پروفیل می تواند ذوزنقه ای، مستطیلی یا مثلثی باشد. رایج ترین نوع آن نخ ذوزنقه ای است. از مزایای آن می توان به این واقعیت اشاره کرد که از نظر دقت بالاتر از مستطیل شکل است. علاوه بر این، با استفاده از یک مهره تقسیم، می توانید فاصله های محوری را با یک پیچ ذوزنقه ای تنظیم کنید که به دلیل سایش تجهیزات ایجاد می شود.

در اینجا ذکر این نکته نیز ضروری است که برش و همچنین سنگ زنی رزوه های پیچ ذوزنقه ای بسیار ساده تر از مستطیل شکل است. اما باید بدانید که ویژگی‌های دقت رزوه‌های مستطیلی بیشتر از رزوه‌های ذوزنقه‌ای است. این بدان معنی است که اگر وظیفه ایجاد یک پیچ با بهترین تنظیم برای دقت باشد، باز هم باید یک نخ مستطیلی را برش دهید. پیچ های ذوزنقه ای برای عملیات بسیار دقیق مناسب نیستند.

پردازش پیچ

قطعات اصلی که پیچ در دستگاه بر روی آن ها ساخته شده است، ژورنال های پشتیبانی و شانه ها هستند. سطح کار یک پیچ رزوه آن است. بیشترین دقت در گیره رومیزی و هر ماشین دیگری که چنین پیچی دارد باید بین سطح کار قطعه و همچنین سطح پایه اصلی تضمین شود. مبنای تکنولوژیکی برای تولید سرب اسکرو آن در نظر گرفته شده است به همین دلیل برای جلوگیری از تغییر شکل، عمل آوری تمام این سطوح با استفاده از کاربرد این قسمت مشخص می کند که ویژگی های پردازش سرب را مشخص می کند. پیچ.

در اینجا ذکر این نکته نیز مهم است که پیچ‌هایی با کلاس‌های دقت متفاوت با مقادیر متفاوتی پردازش می‌شوند. قطعاتی که متعلق به کلاس های دقت 0،1 و 2 خواهند بود تا کیفیت 5 پردازش می شوند. پیچ های متعلق به کلاس دقت 3 تا کیفیت 6 پردازش می شوند. پیچ های متعلق به دسته 4 نیز تا کیفیت 6 پردازش می شوند، اما در عین حال دارای محدوده تحمل برای قطر خارجی هستند.

وسط و نخ زنی

برای به دست آوردن یک پیچ با کیفیت قابل قبول، لازم است چندین عملیات دیگر انجام شود. یکی از آنها تراز بخشی بود که ادامه دارد ماشین تراش. پیچ سربی یا بهتر است بگوییم قطعه کار این قسمت بر روی تجهیزات مشخص شده متمرکز شده و انتهای آن در اینجا بریده می شود. علاوه بر این، قطعه کار جلا داده می شود. برای این منظور از ماشین های سنگ زنی بدون مرکز یا استوانه ای در مراکز استفاده می شود. در اینجا مهم است که اضافه کنیم که سنگ زنی در مراکز فقط برای پیچ های کلاس دقت 0.1 و 2 انجام می شود.

در مرحله بعد، قبل از شروع برش نخ، قطعه کار باید صاف شود. در اینجا لازم به ذکر است که فقط پیچ هایی با کلاس دقت 3 و 4 تحت این عمل قرار می گیرند. پس از این، سطح آنها علاوه بر جلا داده می شود. تراش برش پیچ به عنوان تجهیزاتی برای برش رزوه های روی پیچ سرب استفاده می شود.

توضیحات مهره پیچ

مهره پیچ سربی برای ارائه حرکات نصب دقیق طراحی شده است. در برخی موارد نادر، ممکن است از موادی مانند چدن ضد اصطکاک ساخته شوند. این عنصر باید از درگیری مداوم با پیچ های پیچ اطمینان حاصل کند و همچنین به عنوان یک بخش جبران کننده عمل کند. شما باید شکافی را که به ناچار هنگام فرسودگی پیچ ایجاد می شود، جبران کنید. به عنوان مثال، مهره برای پیچ های سربی که در ماشین تراش استفاده می شود، به صورت دو مهره ساخته می شوند. این امر برای از بین بردن شکافی که ممکن است در نتیجه تولید و مونتاژ دستگاه یا در نتیجه سایش قطعات آن ایجاد شود ضروری است.

ویژگی پیچ دوگانه با مهره این است که یک قسمت ثابت و متحرک دارد. قسمت متحرک که در سمت راست است می تواند در امتداد محور قسمت ثابت حرکت کند. این حرکت است که شکاف را جبران خواهد کرد. مهره ها فقط برای پیچ های کلاس دقت صفر، 1 و 2 تولید می شوند. برای ساخت آنها از قلع برنز استفاده می شود.

آجیل از چه چیزی ساخته شده و چگونه فرسوده می شود؟

متداول ترین مواد برای تولید این نوع قطعات برنز آلومینیوم-آهن بر اساس استانداردهای ماشین ابزار سازی MT 31-2 می باشد. علاوه بر این ماده، چدن ضد اصطکاک را می توان به عنوان جایگزینی برای غیر مسئول نیز استفاده کرد.

در اینجا لازم است اضافه کنیم که مهره خیلی سریعتر از خود پیچ ​​سربی فرسوده می شود. چندین دلیل برای این وجود دارد:

• نخ مهره در برابر هر نوع آلودگی محافظت ضعیفی دارد و همچنین تمیز کردن آن از این عناصر غیر ضروری بسیار دشوار است.
• اغلب اتفاق می افتد که این عنصر در ابتدا ضعیف روغن کاری می شود و این به شدت بر عمر مفید آن تأثیر می گذارد.
• وقتی مهره با پیچ درگیر می شود، معلوم می شود که تمام چرخش های عنصر دوم به طور همزمان کار می کنند، اما پیچ فقط دارای آنهایی است که با مهره درگیر هستند.

به این دلایل، پیچ های دارای مهره باید بیشتر بررسی شوند، زیرا مهره خیلی سریع فرسوده می شود.

"اگر ماشینی وجود داشت، اما کاری برای انجام دادن با آن وجود داشت"، "بیایید این کار را انجام دهیم، ببینیم چه اتفاقی می افتد، سپس خواهیم دید"، "فقط متعجبم"، "من نمی دانم چگونه با آن ببینم" یک اره منبت کاری اره مویی یا یک فایل، بنابراین اجازه دهید ماشین اره کاری را انجام دهد، "خود مشکل و روند حل آن جالب است"، "من یک ماشین می خواهم تا بتوانم تعداد زیادی کیت را بر روی آن برش دهم و درآمد زیادی کسب کنم." ،" و غیره. و غیره چنین مشوق هایی برای شروع ساخت چنین دستگاه پیچیده و گران قیمتی مانند دستگاه CNC جدی نیست، اگرچه رایج است.

انگیزه من با هیچ یک از موارد بالا مطابقت نداشت. می دانستم که روی دستگاه چه کار خواهم کرد - قطعات بالسا را ​​برای هواپیماهایم دیدم. چرا CNC؟ اما چون از دستم خسته شده بود و خیلی طول کشید. به عنوان مثال، در اینجا یک عکس از کنسول های بال بالایی و تثبیت کننده یک کپی از هواپیمای I-5 است که برای یک دستگاه CNC طراحی شده و به طور کامل بر روی آن برش داده شده است.

این اولین مدل من است که منحصراً برای CNC طراحی شده است. دنده ها 1.5 میلی متر بالسا هستند، همه روی تنون ها، 80٪ قطعات منحصر به فرد هستند. انجام این کار به صورت دستی شما را خسته می کند و احتمالاً حتی قادر به انجام آن نخواهید بود. آیا می توانید تصور کنید که چنین مدلی در اولین پرواز خود سقوط کند؟ یا در دومی؟ تو خاکستری میشی! و سپس یک بال جدید یا شاید یک تثبیت کننده را برداشتم و بریدم.

باشه پس چرا ماشین؟ هر کجا تف کنید - دفتری با برش لیزری! من فایل ها را دادم، قطعات را دریافت کردم و گرون نبود. بله، این درست است اگر شما KIT تولید کنید، اما نه در طول فرآیند توسعه. دفاتر به حجم نیاز دارند، آنها علاقه ای به برش 2-3 قسمت ندارند، حتی 10 قسمت را نمی برند، 10 به آنها بدهید. ورق های استاندارد. بله، و شما به سمت آنها نمی دوید.

طراحی داخل و خارج آن و سپس برش آن با لیزر از روی ورق به طوری که همه چیز کاملاً جا بیفتد، فقط برای یک مدل ساده امکان پذیر است، اما کپی نیست. شاید کسی بتواند این کار را انجام دهد، اما من نه. من یک گره طراحی کردم، آن را برش دادم، آن را چسباندم، آن را در دستانم چرخاندم، آنچه را که دوست نداشتم اصلاح کردم، ادامه دادم - این رویکرد من است. و برای این، دستگاه باید در خانه باشد.

با خواندن انجمن اختصاص داده شده به دستگاه های CNC در وب سایت ما، به این نتیجه رسیدم که کسانی که می خواهند یک دستگاه بسازند یک سکه هستند. اما اگر مردم، به طور کلی، با وسایل الکترونیکی و برنامه‌ها دوست هستند، حداقل درک درستی از کار و نحوه انجام آن وجود دارد، پس قسمت مکانیکی دستگاه یک لوله است. هدف مقاله معرفی علاقه مندان به موضوع با استفاده از مثال طراحی یک ماشین خاص است. من دوست دارم سوالات موجود در انجمن ها معنی دارتر و مبتنی بر واقعیت های واقعی باشد و نه بر اساس حدس و گمان. من هیچ وظیفه ای برای آموزش ندارم و نشان می دهم که دقیقاً چگونه باید ماشین خود را بسازید. شما می توانید توصیه های من را در نظر بگیرید، یا می توانید آنها را نادیده بگیرید، این حق شماست.

این مقاله یک کلمه در مورد الکترونیک و برنامه ها نخواهد گفت. و نه تنها به این دلیل که این موضوع یک مقاله جداگانه است، که شاید کسی بنویسد. من نمی خواهم به کسی توهین کنم، اما، به نظر من، امروز الکترونیک مشکلی نیست. بر خلاف مکانیک، می توان آن را کاملاً به راحتی خریداری کرد - آن را وصل کنید و کار می کند و هزینه آن بیش از یک چهارم تمام هزینه های دستگاه نیست. اما مکانیک با کیفیت قابل قبول با قیمت مقرون به صرفه یک مشکل است. من می خواهم مردم، علاوه بر اینکه یک دستگاه CNC می خواهند، درک درستی از آنچه در پشت آن وجود دارد نیز داشته باشند.

ما مشخصات فنی را تعیین می کنیم

هدف

1. همانطور که قبلاً ذکر شد ، این دستگاه عمدتاً برای آسیاب صفحات بالسا مورد نیاز است - قسمت هایی از مدل های هواپیما را از آنها جدا می کند. برای این ماده، دستگاه باید حداکثر بهره وری را داشته باشد. علاوه بر بالسا، تخته چندلای ساختمانی و هواپیما، چوب، پلاستیک، فایبرگلاس و فیبر کربن آسیاب خواهد شد. دقت دستگاه برای مواد ذکر شده در حداکثر طول نباید بدتر از 0.1 میلی متر باشد.
2. علاوه بر غیر فلزات، دستگاه باید در برش آلیاژهای آلومینیوم با برش با قطر تا 3 میلی متر با تغذیه 150 ... 250 میلی متر در دقیقه، با عمق حداکثر 2 میلی متر نیز خوب باشد. دقت در آسیاب آلیاژهای آلومینیوم باید حدود 0.05 میلی متر در سطح 150x150 میلی متر باشد.
3. آسیاب فولاد به جز در موارد خاص ارائه نمی شود و سرعت و دقت تنظیم نمی شود.
4. باید بتوان مدل ها و ماتریس های فرز سه بعدی را از مواد غیرفلزی برای چسباندن و قالب گیری بال ها، هودها، چراغ ها و غیره ممکن کرد.

در حالت بهینه، یک ماشین رومیزی با اندازه کوچک برای کارهای ذکر شده باید طراحی قاب داشته باشد.

نیروهای برش و استپر موتور

این تصور غلط وجود دارد که هنگام آسیاب باید به کاتر فشار بیاورید تا بهتر برش دهد. درست نیست. به یاد داشته باشید که با یک اره منبت کاری اره مویی برش دهید، اگر کمی فشار وارد کنید، فایل شکسته می شود. سرعت برش به سرعت حرکت اره منبت کاری اره مویی به جلو و عقب و به وضوح فایل بستگی دارد. هنگام فرزکاری با برش های نازک همین تصویر مشاهده می شود. حالت های اشتباهبرش - کاتر شکست. بنابراین، ما روی حاد حساب می کنیم ابزار با کیفیتو شرایط بهینه برش در این شرایط، بارهای وارده بر دوک و واکنش های موجود در تکیه گاه ها انتظار می رود که در عرض چند کیلوگرم باشد.

محاسبه این کیلوگرم ها با استفاده از فرمول ضروری نیست. شما می توانید به راحتی و به وضوح حداکثر تلاش ممکن را مستقیماً با دستان خالی ارزیابی کنید. برای انجام این کار، یک آسیاب انتهایی نازک به قطر 1 میلی متر بردارید و سعی کنید آن را در دستان خود بشکنید. تعجب خواهید کرد که چقدر انجام این کار برای شما آسان است. شکستن کاتری با قطر 3 میلی متر در دستان شما دشوارتر است، اما باز هم این تلاش ها بازدارنده نیست. از بین رفتن کاتر در هنگام بیش از حد بارهای مجازو فیوزی خواهد بود که از دستگاه ما در برابر ولتاژهای بحرانی و خرابی محافظت می کند. صلبیت ماشین باید برای این بارها طراحی شود، ترجیحاً با حاشیه دو برابر.

قدرت موتور پله ای عمدتاً نه برای برش، بلکه برای غلبه بر نیروهای اصطکاک در راهنماها و جفت پیچ مورد نیاز است و این نیروها به کیفیت کار، فاصله ها، اعوجاج و وجود روانکاری بستگی دارد. محاسبه این نیروها امکان پذیر است، روش هایی وجود دارد، اما هر چه مکانیسم کوچکتر باشد، نتایج قابل اعتماد کمتری هستند. بنابراین انتخاب یک موتور برای یک ماشین بر اساس قدرت، همان شمنیستی است که انتخاب یک موتور برای یک هواپیمای مدل با موتور احتراق داخلی است: می کشد یا نه، با یک ذخیره - در حد، یعنی. از تجربه یا بر اساس تجزیه و تحلیل نمونه های اولیه.

موتورهای پله ای زیادی در بازار وجود دارد. انتخاب مناسب از میان این فراوانی کار آسانی نیست. بنابراین ، ما بر روی موتورهایی تمرکز خواهیم کرد که بیشتر در چنین تجهیزاتی استفاده می شوند - موتورهای پله ای القایی شوروی DSHI-200-3 یا DSHI-200-2. آنها در قدرت با هم تفاوت دارند. DSHI-200-1 نیز وجود دارد، اما صراحتا ضعیف است. DSHI-200 موتورهای خوبی هستند، اگر خوش شانس باشید، می توانید این موتورها را با شاخص سیستم عامل (سری ویژه، پذیرش نظامی) پیدا کنید، کیفیت ساخت آنها بهتر است، اما موتورهای معمولی کاملاً در حد هستند.

در اینجا مشخصات فنی موتور DSHI-200-3 (مقادیر DSHI-200-2 در براکت ها) آمده است:

• حداکثر لحظه ایستا، nt - 0.84 (0.46).
• تک پله، درجه - 1.8 (1.8).
• خطای پردازش مرحله، % - 3 (3).
• حداکثر فرکانس پیکاپ، هرتز - 1000 (1000).
• جریان تامین در فاز، A - 1.5 (1.5).
• ولتاژ تغذیه، V – 30 (30)
• مصرف برق، W - 16.7 (11.8).
• وزن، کیلوگرم - 0.91 (0.54).

دقت

وضوح موقعیت و دقت فرز اغلب اشتباه گرفته می شود. وضوح به انتخاب استپر موتور و نوع انتقال بستگی دارد. به عنوان مثال، موتور پله ای DSHI-200-3، زمانی که در حالت نیمه پله بهینه کار می کند، 400 قدم در هر دور انجام می دهد. بنابراین، اگر از چرخ دنده پیچ با گام پیچ 2 میلی متر استفاده کنیم، در یک مرحله عنصر کار 2 / 400 = 0.005 میلی متر حرکت می کند، یعنی. در 5 میکرون با گام 3 میلی متر - 3 / 400 = 0.0075 میلی متر، یعنی. 2.5 میکرون بیشتر است، اما سرعت یک سوم بیشتر خواهد بود.

اگر از چرخ دنده با تسمه دندانه دار استفاده می کنید، تصویری که به دست می آورید به این صورت است. حداقل قطر متوسط ​​ممکن (به دلایل طراحی) چرخ دنده محرک 14 میلی متر است. این بدان معنی است که برای یک دور مسیر 3.14 * 14 = 43.96 میلی متر است، یعنی. حرکت در 1 مرحله 43.96 / 400 = 0.11 میلی متر خواهد بود. برای بالسا قابل قبول است، البته با خش، اما اگر تمام بود، می شد با آن زندگی کرد. اما متاسفانه این همه ماجرا نیست.

برای به دست آوردن دقت فرز، بازی تکنولوژیکی در راهنماها و انتقال، و همچنین مقادیر جابجایی به دلیل تغییر شکل های الاستیک به دلیل استحکام عمومی دستگاه، باید به مقدار وضوح اضافه شود. واکنش های برگشتی را می توان محاسبه کرد، اما با استحکام کلی دشوارتر است. محاسبه آن غیرممکن است.

در تولید انبوه، ابتدا یک نمونه اولیه طراحی و ساخته می شود (معمولاً بر اساس یک نمونه اولیه، یعنی ماشین دیگری). سپس دستگاه تست می شود، اندازه گیری های دقیق انجام می شود و مشاهده می شود که آیا دقت آن مطابق با الزامات مشخصات فنی است یا خیر. اگر جواب نداد، آنگاه طرح تحلیل و تعیین می شود مناطق مشکل ساز، در صورت لزوم، سفتی را تقویت کنید، تغییراتی در اسناد طراحی ایجاد کنید و سری نصب را راه اندازی کنید. این روند در چندین نسخه تکرار می شود. این روش تکمیل ماشینی نامیده می شود.

طراحی آماتور نیز به نوعی یک نمونه اولیه است، اما، متأسفانه، آن نیز نهایی می شود. این امر طراحی را مجبور می کند تا استحکام آشکارا بیش از حد را در مدار قدرت ماشین قرار دهد. نیازی به ترس از این نیست. بهتر است اینجا امن باشد. میل به ایجاد ظریف و طرح اصلیمی تواند یک شوخی بی رحمانه با طراح بازی کند. ممکن است دستگاه سفت و سخت نباشد و ممکن است تلاش دوم انجام نشود - خیلی گران است.

"تمام" اشتباه دستگاه - تصحیح خطاها در مدار برق با پیچاندن گوشه ها، قسمت ها و دنده های اضافی - نتیجه ای ایجاد نمی کند. این همان درمان دندان با قرص است - تسکین موقتی وجود دارد و سپس بدتر می شود. آموزش ساخت سازه های قابل اعتماد و صلب غیرممکن است. شما باید طراحی را احساس کنید، این با تجربه همراه است، به همان شیوه که یک راننده با تجربه شروع به احساس یک ماشین می کند.

اگر می خواهید یک ماشین قابل اعتماد و بادوام برای استفاده روزمره بسازید، و توانایی های اساسی را نشان ندهید، اما تجربه طراحی کافی ندارید، سرنوشت را وسوسه نکنید، یک نمونه اولیه اثبات شده را به عنوان پایه در نظر بگیرید، این باعث صرفه جویی در اعصاب، زمان و پول

اگر تصمیم دارید خودتان ماشین را طراحی کنید، چند قانون ساده را دنبال کنید:

• در مورد سفتی کوتاهی نکنید. در موارد مشکوک، ایمن بازی کنید. به اصل قدرت برابر و استحکام برابر پایبند باشید.
• که در قاب قدرتماشین، تا جایی که امکان دارد، از فیت ها یا پین های کور و پرس استفاده کنید، زیرا یک اتصال پیچ ساده استحکام ایجاد نمی کند.
• فراموش نکنید که به طور متوسط ​​در هنگام پیچش سفتی متناسب با مربع ابعاد مقطع و در هنگام خمش متناسب با توان چهارم است. وقتی ابعاد مقطع یک قطعه دو برابر شود، صلبیت آن شانزده برابر افزایش می یابد.
• با باله ها غافل نشوید. یک قطعه آلومینیومی یکپارچه سفت تر از یک قطعه فولادی با استحکام و وزن برابر است، اما آجدار است.

اما منحرف می شویم. دقت دستگاه در اعلام شده است شرایط مرجعبرای طراحی بر اساس وظایفی که بر روی دستگاه انجام خواهد شد. بنابراین ما دقتی را در محدوده 0.05 میلی متر در منطقه کار فرز، محدود به ابعاد 150x150 میلی متر اعلام کردیم. ما سعی خواهیم کرد آن را فراهم کنیم. وقتی دستگاه آماده شد، خواهیم دید که واقعاً چه اتفاقی افتاده است، اما در حال حاضر اجازه دهید برخی ارزیابی ها را انجام دهیم.

اولین. درایو تسمه دندانه دار برای وضوح مناسب نیست. یعنی پیچ. از نقطه نظر وضوح، گام پیچ 2 یا 3 میلی متر حیاتی نیست، هر دو مناسب هستند. به هر حال، یکی دیگر از تصورات غلط رایج این است که هر چه گام پیچ کوچکتر باشد، دقت دستگاه بالاتر است. وضوح موقعیت یابی بالاتر می شود، اما دقت فرزکاری نیست.

دومین. بدیهی است که بیشترین بار راهنماهای دستگاه در امتداد محور X است. وزن کالسکه X در حدود 5 کیلوگرم پیش بینی می شود، نیروهای برشی مورد انتظار 2 ... 3 کیلوگرم است. تحت چنین بارهایی، دو راهنما استوانه ای با قطر 16 میلی متر، طول 700 میلی متر، ساخته شده از فولاد چسبانده شده 40X، دارای انحراف حدود 2-3 میکرون خواهند بود. حتی اگر 5 میکرون باشد، باز هم کاملا قابل قبول است.

سوم. فرض را بر این می‌گیریم که می‌توانیم از استحکام بخش‌های بدنه کالسکه X اطمینان حاصل کنیم، به طوری که هیچ تغییر شکل محسوسی از نیروهای برش وجود نداشته باشد. سپس کل خطا (حدود 0.04 میلی متر) به دلیل واکنش برگشتی، عمدتاً به دلیل برگشت در جفت پیچ ها و خطاهای ساخت پیچ های سرب باقی می ماند.

الزامات بسیار سخت، در واقع، این حداکثر چیزی است که می توان از آن به دست آورد ماشین خانگی. در مورد کل منطقه فرز، اگر آن را تا 0.1 میلی متر در طول 700 میلی متر نگه داریم، بسیار عالی خواهد بود.

در درایو با تسمه دندانه دار، هیچ خطای پیچ انباشته ای وجود ندارد، اما تسمه فقط به صورت مشروط کشیده نمی شود، در واقع کشیده می شود، بنابراین دقت فرز با آن کم است و به ندرت بهتر از 0.25 ... 0.3 میلی متر است. طول 700 میلی متر

سرعت

این دستگاه دارای دو سرعت است - سرعت حرکت دوک در حین آسیاب (تغذیه) و سرعت در حال حرکت (موقعیت یابی). اولی با توجه به شرایط برش تنظیم می شود و می تواند در محدوده وسیعی متفاوت باشد، دومی باید حداکثر ممکن باشد. بدیهی است که اگر حداکثر سرعت ممکن در هنگام آسیاب کردن موادی که دستگاه برای آن طراحی شده کمتر از خوراک بهینه باشد، بهره‌وری دستگاه ناکافی خواهد بود.

برای بالسا، حالت های فرز بهینه به شرح زیر است:

• ضخامت ورق از 1 تا 2 میلی متر - برش با قطر 0.6 میلی متر (0.8 میلی متر)؛ تغذیه 600 میلی متر در دقیقه؛ سرعت 40000…50000 دور در دقیقه.
• ضخامت ورق از 2 تا 6 میلی متر - برش 0.8 میلی متر؛ تغذیه 500 میلی متر در دقیقه با همان سرعت؛

برای مواد دیگر خوراک کمتری وجود دارد. سرعت بستگی به اسپیندل دارد. حتی اگر امروز یک اسپیندل 50000 دور در دقیقه نداشته باشم، شاید فردا ظاهر شود، بنابراین دستگاه باید با سرعت تغذیه 500 ... 600 میلی متر در دقیقه ساخته شود.

DSHI-200-3 دارای فرکانس پیکاپ 1000 هرتز است، در حالت نیمه مرحله ای 150 دور در دقیقه است، به این معنی که حداکثر تغذیه با پیچ با گام 3 میلی متر 450 میلی متر در دقیقه خواهد بود. کمی کوتاه از حالت بهینه. با یک پیچ با گام 2 میلی متر، تغذیه حتی کمتر خواهد شد، فقط 300 میلی متر در دقیقه، که به وضوح کافی نیست. هنگامی که موتور در حالت عادی کار می کند، حداکثر سرعت 900 میلی متر در دقیقه است، اما دقت موقعیت یابی به 0.015 میلی متر کاهش می یابد. برای بالسا کار می کند، اما برای آلومینیوم نه.

اندازه منطقه کار آسیاب

همانطور که می گویند، اندازه مهم است، و نه فقط از نظر قرار دادن قطعه کار منطقه بهینه(100x1000 برای بالسا، 300x500 برای تخته سه لا بالسا). هزینه دستگاه تا حد زیادی به اندازه صفحه کار فرز بستگی دارد، به خصوص اگر از یک درایو پیچ استفاده شود. در اینجا مصالحه لازم است. برای خودم، این مصالحه را پیدا کردم - 700x300x70 میلی متر. اندازه های شما ممکن است متفاوت باشد.

بلبرینگ و راهنماهای کشویی

برای ماشین های نسبتاً دقیق با اندازه کوچک مانند آنچه ما طراحی می کنیم، یافتن جایگزینی برای راهنماهای فولادی گرد با یاتاقان های ساده دشوار است. حداقل در آن دسته قیمت، که ما روی آن حساب می کنیم.

اخیراً ظاهر شده است تعداد زیادی ازبلبرینگ خطی انواع متفاوت. صادقانه بگویم، من دلایل محبوبیت روزافزون آنها را درک نمی کنم. جدا از تنها مزیت - سهولت حرکت فوق العاده (و در نتیجه توانایی استفاده از موتورهای کم قدرت)، معایبی مداوم دارند. اصلی ترین آنها دقت کم و افزایش نیاز به محیطی است که در آن کار می کنند. انواع ترفندهای طراحی برای محافظت از چنین بلبرینگ ها در برابر گرد و غبار، خاک و تراشه باعث صرفه جویی زیادی نمی شود. علاوه بر این، هر قطعه اضافی در مجموعه بلبرینگ، اعم از کاف، سوهان یا برس، علاوه بر افزایش هزینه، عنصر غیرقابل اطمینان را به مجموعه وارد می کند.

به همین دلایل، ما انواع طرح‌های طراحی را که از ریل‌ها و چرخ‌ها به شکل بلبرینگ استفاده می‌کنند، به‌عنوان بی‌اهمیت برای ماشین‌هایی با دقت معین حذف می‌کنیم و نگاهی دقیق به تکیه‌گاه‌های کشویی خواهیم داشت.

یاتاقان های کشویی ابعاد و وزن شعاعی کوچکی دارند، ساخت آنها به تجهیزات خاصی نیاز ندارد، آنها می توانند بارهای سنگین را در سرعت های بالا تحمل کنند. اما در مورد ما، این مهم نیست؛ مزیت بزرگ دیگر آنها مهم است - آنها بی صدا هستند و در هنگام قرار گرفتن در معرض بارهای چرخه ای و ضربه ای ظرفیت میرایی بالایی دارند.

مواد

هنگام انتخاب ماده ای برای یاتاقان های کشویی، ما بر روی آن تمرکز خواهیم کرد مواد موجودداشتن ویژگی های خوباصطکاک برای شرایط عملیاتی ما و این شرایط به شرح زیر است:

برای راهنماهای با دقت افزایش یافته، مانند مورد ما، باید توجه ویژه ای به اجرای روان شود، که اول از همه به تفاوت ضرایب اصطکاک استاتیک و اصطکاک لغزشی (هم بدون روانکاری و هم با روانکاری ضعیف) بستگی دارد. این ویژگی برای ما اهمیت ویژه ای دارد، زیرا ... ما از یک موتور پله ای استفاده می کنیم و کالسکه ها در امتداد راهنماها حداقل با تکان های کوچک حرکت می کنند.

پس از یک جستجوی ساده، به لیست زیر از مواد موجود و قابل قبول از نظر عملکرد روان (با روانکاری ضعیف) با ضرایب اصطکاک روی شفت فولادی رسیدیم:

• چدن خاکستری - 0.15 … 0.2.
• چدن ضد اصطکاک – 0.12…0.15.
• برنز – 0.1…0.15.
• Textolite – 0.15…0.25.
• پلی آمیدها، نایلون - 0.15 … 0.2.
• نایلون - 0.1 … 0.2.
• فلوروپلاستیک بدون روانکاری – 0.04…0.06.
• لاستیک هنگام روغن کاری با آب - 0.02…0.06.

اصولاً هر یک از مواد فوق را می توان برای یاتاقان استفاده کرد، به جز لاستیک که برای مقایسه آورده شده است و چدن که به عنوان ماده ای برای آن کنار می گذاریم. ماشین خانگیخارجی. صادقانه بگویم، انتخاب عالی نیست. به طور کلی، به موارد زیر می رسد - فلز (برنز) یا غیر فلز (هر یک از موارد فوق، به جز لاستیک).

برای خودم، مدتهاست که برنز را انتخاب کرده ام - یک راه حل اثبات شده، می توان گفت استاندارد، به طور گسترده استفاده می شود و نیازی به توجیه دقیق ندارد. اما برای نظم، بیایید گزینه های دیگر را در نظر بگیریم.

بلبرینگ های غیر فلزی

من چیزی در برابر بلبرینگ های غیر فلزی ندارم. اگر به دلایلی برنز در دسترس من نبود (البته امروز تصور چنین دلایلی دشوار است) برای یاتاقان ها انتخاب می کردم. پارچه سنگی. یاتاقان‌های تکستولیت از پارچه ابریشمی چند لایه، آغشته به باکلیت و تحت فشار تقریباً 1000 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع، در دمای 150 ... 180 درجه ساخته شده‌اند. اگر لایه ها عمود بر سطح اصطکاک باشند بهتر عمل می کنند. Textolite را می توان با ابزارهای کاربید در تغذیه کم و سرعت های برش بالا با تحمل های نسبتاً فشرده پردازش کرد.

نایلون و نایلونبا روغن کاری ناکافی یا اصلاً بدون روغن کاری به خوبی کار کنید. اما مانند همه پلی آمیدها، ماشین کاری آنها دشوار است. بلبرینگ های نایلونی و نایلونی با ریخته گری پرس در قالب های فلزی با دقت ابعادی در عرض چند صدم میلی متر ساخته می شوند. هنگام تولید با تحمل های مورد نیاز در تجهیزات پردازش جهانی، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود - هیچ کس آن را نمی پذیرد.

فلوروپلاستیک(تفلون) ماده ای عالی است، اما متأسفانه به دلیل نرمی، ضریب انبساط خطی بالا، خزش سرد (ظهور تغییر شکل های باقیمانده تحت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تنش های نسبتاً کوچک) و کامل بودن آن، برای ساخت بلبرینگ ها خیلی خوب نیست. خیس نشدن با روغن

همه بلبرینگ های غیر فلزی در ترکیب با راهنماهای سختی افزایش یافته (> HRC 50) استفاده می شوند. در این شرایط، مقاومت سایش بالایی از خود نشان می دهند. نیاز به افزایش سختی راهنما یک نقطه ضعف یاتاقان های غیر فلزی نیست، بلکه یک امر مسلم است. به هر حال، گرم کردن راهنمای بوش های برنزی نیز ایده خوبی است.

منبع

در رابطه با عمر بلبرینگ، ملاحظات زیر باید در نظر گرفته شود. اگر اصل استحکام برابر و استحکام برابر را به عنوان یک مفهوم اساسی در طراحی پذیرفته باشیم، هیچ چیز مانع از اتخاذ همین اصل در رابطه با منبع اجزای اصلی نمی شود. منظورم چیست؟ اجزای اصلی دستگاه ما پیچ های سربی با مهره ها و راهنماها هستند. منطقی است که آنها را به گونه ای بسازید که عمر جفت پیچ با عمر بلبرینگ های ساده متناسب باشد. آن ها با یک بار نصب بلبرینگ ها باید تا زمانی که پیچ ها و مهره ها کار می کنند کار کنند. اگر جفت پیچ ها از کار بیفتند، دستگاه نیاز خواهد داشت بازسازی اساسی، در این مرحله بلبرینگ ها قابل تعویض هستند. جایگزینی زودتر غیرعملی است؛ بلبرینگ هایی نصب کنید که نه تنها از جفت پیچ، بلکه من و شما نیز بیشتر عمر کنند.

مشخص است که یک جفت پیچ معمولی با یک پیچ فولادی و یک مهره برنزی مدت زمان زیادی دوام می آورد. با انتخاب مناسب پارامترها و ساخت با کیفیت بالا، اینگونه واحدها سالها هر روز در سه شیفت کار می کنند. فکر نمی کنم دستگاه من اینطور بارگذاری شود. با این حال، محاسبه دقیق منبع غیرممکن است. شما می توانید بر اساس تجربه و دانش موضوع پیش بینی کنید. من فکر می کنم که در در این موردجفت پیچ حدود 8 سال کار خواهد کرد، حتی با در نظر گرفتن این واقعیت که من در حال اره کردن کیت بر روی دستگاه خواهم بود. در این مدت، مقدار زیادی آب نشت می کند و دستگاه منسوخ می شود و فناوری های جدید ظاهر می شود و ممکن است هزینه تولید کاهش یابد. شاید تعمیر آن فایده ای نداشته باشد.

بدیهی است که جفت پیچ فولادی - مهره برنزی در شرایط بسیار سخت تری نسبت به یاتاقان راهنما فولادی - برنز کار می کند، به این معنی که، از نظر تئوری، بدیهی است که یاتاقان طول عمر بیشتری خواهد داشت. اما اگر شکافی که در نتیجه توسعه نخ در مهره ظاهر می شود قابل تنظیم باشد، شکاف در بوش برنزی بلبرینگ قابل تنظیم نیست. بنابراین، ما می پذیریم (نه کاملاً غیرمعمول، بلکه بر اساس تجزیه و تحلیل نمونه های اولیه و با احتمال بالا) که پیچ و یاتاقان برنز تقریباً عمر مفید یکسانی داشته باشند.

آیا یاتاقان غیر فلزی به همین اندازه دوام می آورد؟ مطمئن نیستم. شاید او زنده بماند، شاید هم نه. اصولاً کشنده نیست، می توانید آسترهای قابل تعویض تهیه کنید، اما این امر هزینه مونتاژ بلبرینگ را افزایش می دهد و علاوه بر این، با سرمایه گذاری زیادی در ساخت دستگاه، نمی خواهید در ابتدا با جایگزینی باعث ایجاد هموروئید شوید. بلبرینگ ها

ما تصمیم می گیریم

با در نظر گرفتن موارد فوق، هنگام طراحی راهنماها، می توان تصمیم فنی زیر را برای اجرای مجموعه بلبرینگ اتخاذ کرد:

• در محفظه ها برای بوشینگ سوراخ می کنیم حداقل الزاماتنسبت به تحمل شکل و محل سطوح (یعنی تقریباً)
• بوش های برنزی یاتاقان های کشویی را با فاصله ای در امتداد قطر داخلی به قسمت های بدن فشار می دهیم.
• ما بوش ها را برای راهنماها به عنوان بخشی از محفظه ها با تلورانس محاسبه شده سوراخ کردیم.

در حال حاضر می توان گفت که چنین راه حلی مناسب به نظر می رسد، اما ما همچنان گزینه های دیگر را بررسی خواهیم کرد.

اولین چیزی که به ذهن می رسد این است که چرا بوش های برنزی بسازید و سپس آنها را فشار دهید و سوراخ کنید، در حالی که بازار پر از آستین های بلبرینگ ساده آماده با خواص بسیار بهتر از برنز خالص است، مثلاً بلبرینگ های ساده فلوروپلاستیک فلزی؟ آیا خرید آنها و فشار دادن آنها به همین روش آسانتر نیست؟

بیایید آن را بفهمیم. یاتاقان فلوروپلاستیک فلزی یک غلاف فولادی با خلاء آغشته به ترکیب سرب تفلون است که در مایع یک لایه ضد اصطکاک متخلخل از آلیاژهای برنز متخلخل پراکنده شده است. ترکیب برنز و فلوئوروپلاستیک به خودی خود وسوسه انگیز است و از نظر خواص فواید قابل توجهی را نوید می دهد. اینطور که هست. یاتاقان فلوروپلاستیک فلزی در سرعت های پایین و اصطکاک خشک (!) بارهای بسیار بالا (تا 350 مگاپاسکال) را امکان پذیر می کند و در محدوده دمایی 20- تا 280+ درجه کار می کند. اما، با بارهایی در محدوده 0.1 ... 10 مگاپاسکال و سرعت لغزش 0.2 ... 5 m / s (مانند ما)، ضریب اصطکاک می تواند از 0.1 تا 0.2 متغیر باشد، یعنی. در محدوده مواد یاتاقان معمولی تحت روانکاری مرزی باشد. به نظر می رسد مانند قرار دادن چرخ های آلیاژی روی چرخ های Zaporozhets گوش بزرگ - البته ممکن است، اما فایده ای ندارد.

سپس شاید ما در دقت، ساده سازی به دست آوریم ماشینکاریو در نتیجه صرفه جویی در پول؟ بازهم نه. اگر در حالت اول بوش برنزی را با دقت سوراخ کنیم، در مورد دوم باید دقیقاً سوراخ کنیم. صندلیزیر آستین در بدن، یعنی. ما یک عملیات گران قیمت را روی یک ماشین خسته کننده خوب مستثنی نمی کنیم. علاوه بر این، محاسبه زنجیره‌های ابعادی شامل تلورانس‌هایی برای ناهماهنگی، بیرون زدگی، دور بودن و غیره خود آستین خریداری‌شده است که باید در نظر گرفته شود، مشروط بر اینکه این تلورانس‌ها شناخته شده و قابل اعتماد باشند، یعنی. اینها بلبرینگ های خوب و گران قیمت هستند، نه آستین هایی با منشا ناشناخته - 3 روبل در هر کیسه. در نتیجه، همه اینها دقت را به دستگاه ما اضافه نمی کند، بلکه برعکس.

هزینه یک بوش برنزی که صرفاً یک قطعه لوله است 50 روبل است و یک بلبرینگ فلوروپلاستیک فلزی خوب حدود 10 دلار است. شما به 12 عدد از این بلبرینگ ها نیاز دارید. خودتان محاسبه کنید که ما چقدر اضافه پرداخت می کنیم و عملاً چیزی به دست نمی آوریم. همین امر را می توان در مورد سایر گزینه های احتمالی برای بلبرینگ های ساده خریداری شده نیز گفت - ما بیش از حد پرداخت می کنیم، اما مزایای آن آشکار نیست.

خوب، اگر برنز نباشد چه؟ اما این، ببخشید، یک مزخرف کامل است. اگر به مقدار مناسبی از ماشین‌ابزار دسترسی دارید و یک پروژه گران قیمت را شروع کرده‌اید، پیدا نکردن یک قطعه برنز برای دوازده بوش کوچک و چهار مهره در حال اجرا به سادگی مضحک است!

از چه چیزی و چگونه درست کنیم؟

تا به حال همیشه می گفتیم: «فولاد»، «برنز»…. به طور خاص چه نوع فولادی و چه نوع برنزی؟

با توجه به الزامات ما برای مقاومت در برابر سایش (هر روز سه شیفت کار نخواهیم کرد) و الزامات پایین برای پایداری نیروهای اصطکاک، انتخاب گریدهای فولادی و برنزی و همچنین عملیات حرارتی راهنماهای فولادی از اهمیت قابل توجهی برخوردار نیستند. بنابراین، اگر از کارخانه به من زنگ بزنند و بپرسند: «از آن نوع برنز (فولاد) که شما در نقشه نوشته اید، نداریم. آیا می‌توانیم جایگزینی با... کنیم؟» من بلافاصله و بدون هیچ تردیدی پاسخ خواهم داد: «می‌توانی! اگر واقعاً برنز بود و فولاد دارای محتوای کربن متوسط ​​بود. مثلا فولاد 30، 40 یا 45.

اما هنوز باید چیزی را در نقاشی یادداشت کنید و باید آن را یادداشت کنید بهترین گزینه. همیشه میتونه بدتر بشه. برنزهای فسفر قلع (BrOF10-1) و روی (BrOTsS5-7-12، BrOTsS6-6-3) برای یاتاقان های آستینی مناسب هستند. برنزهای بدون قلع (BrAZh9-4، BrS30) با راهنماهای سخت شده با پردازش صاف بهتر کار می کنند، بنابراین در هر صورت، راهنماها باید تا سختی 40...50 HRC سخت شوند و با زبری Ra 0.63 جلا داده شوند. بدانید که در نهایت از چه بوش هایی بریده می شود. سطح داخلی بوشینگ ها نیازی به صیقل دادن ندارد، اما زبری آن نباید بدتر از Ra1.25 باشد.

فراموش نکنیم که علاوه بر بوشینگ، مهره های برنزی نیز داریم. در آنجا الزامات مواد سخت تر است، اما در مورد ما زیاد نیست. منطقی است که مواد را برای چرخاندن مهره ها و بوش های کشویی یکسان کنید.

در مورد هندسه و شکاف ها، بهتر است در اینجا آزادی عمل نکنید. برای اطمینان از عملکرد محصول ما در دقت های داده شده، حداکثر شکاف تضمین شده بین بوش و راهنما (قطر 16 میلی متر) باید حدود 0.034 میلی متر باشد که مطابق با یک تناسب در حال اجرا مطابق با کیفیت هفتم (H8/f7) است.

در عمل در صورت تولید قطعه (نه به تولید انبوه) این کار را انجام می دهند. ابتدا بوشینگ‌های فشرده شده در محفظه‌ها تا تلورانس‌های لازم برای شکل و محل سطوح سوراخ می‌شوند، سپس سوراخ‌های حاصل به‌طور دقیق اندازه‌گیری می‌شوند و تنها پس از آن راهنماها به اندازه‌ای آسیاب می‌شوند که فاصله مورد نیاز را فراهم کند. سپس کل چیز علامت گذاری می شود تا در آینده گیج نشود که کدام اجسام در امتداد کدام راهنماها می لغزند.

جدا از شکاف پارامتر مهمبوش بلبرینگ - طول آن. یا بهتر است بگوییم نه طول به این صورت، بلکه نسبت طول به قطر (l/d). مشخص است که ظرفیت تحمل باربلبرینگ با مجذور نسبت l/d متناسب است. با در نظر گرفتن تأثیر مثبت و منفی l / d بر ظرفیت باربری، مقادیر متوسط ​​l / d = 0.8 ... 1.2 اغلب رعایت می شود. با قطر راهنما 16 میلی متر، محدوده طول بوش 12.8 تا 19.2 میلی متر است. با این حال، در طراحی ما، ظرفیت باربری بلبرینگ نگرانی کمی دارد؛ بارهای ما کوچک هستند. بیشتر نگران حساسیت بوشینگ به اعوجاج است. بدیهی است که هر چه نسبت l/d کمتر باشد، این حساسیت کمتر است. بنابراین بهتر است قد آستین را نزدیک به 13 میلی متر از 20 انتخاب کنید.

یک نکته پایانی اگر نتوانم تمام توصیه های این فصل را دنبال کنم، چه باید بکنم؟ آیا باید از این موضوع صرف نظر کنم و اذیت نکنم؟ خوب، چرا که نه، فقط باید برای این واقعیت آماده باشید که در نهایت کیفیت محصول (ماشین) آسیب می بیند. همین. اگر آسیب نبیند چه؟ رنج خواهد برد، رنج خواهد برد، سوال این است که چقدر؟ اما هیچ کس نمی تواند این را با قاطعیت بگوید. سوالی مانند: "اگر برنز با برنج جایگزین شود، یا حتی اگر یک جفت کشویی - فولاد روی فولاد بسازیم چه اتفاقی می افتد؟" - معنی نداره امتحان کن، انجامش بده، بعد به من بگو. یک چیز واضح است - بدتر خواهد شد. به هر حال، در راهنماهای غیر بحرانی با دقت کم، جفت کشویی فولاد و فولاد مجاز است و قطعات جفت باید سختی متفاوتی داشته باشند، به عنوان مثال، راهنما سخت شده است و بوش، برعکس، خنثی شده

پیچ و مهره سربی

در عمل، فقط دو گزینه در اینجا وجود دارد - یک پیچ سرب فولادی کلاسیک با یک مهره برنزی مجهز به دستگاه جبران عقب ماندگی، یا یک پیچ توپ (بال پیچ).

چرخ دنده حلزونی با اصطکاک کشویی

تقریباً تمام ملاحظات کلی که در فصل قبل در مورد انتخاب مواد برای راهنماها و یاتاقان‌های لغزنده بیان شد، برای چرخ دنده‌های پیچی با اصطکاک لغزشی نیز صادق است؛ تکرار آنها بی‌فایده است. بیایید یک چیز دیگر را بررسی کنیم دارایی مهمجفت پیچ، که می تواند در رابطه با مورد ما، یعنی توانایی میرایی انتقال پیچ اصطکاکی لغزشی از اهمیت بالایی برخوردار باشد.

موتورهای پله ای یک اثر نامطلوب به نام رزونانس دارند. این اثر خود را به صورت افت ناگهانی گشتاور در برخی سرعت ها نشان می دهد. این می تواند منجر به از دست رفتن مراحل و از دست دادن همزمانی شود. اگر فرکانس گام با فرکانس تشدید خود روتور منطبق باشد، اثر خود را نشان می دهد. این اثر را می توان در دو جهت مبارزه کرد. با روش های الکترونیکی، به عنوان مثال، با تغییر حالت میکرواستپینگ عملکرد موتور (یا در سطح الگوریتم عملکرد راننده)، و با سازماندهی میرایی مکانیکی.

حیف است که یک کنترلر ساخته یا خریده باشید و یک ماشین بسازید که با پدیده رزونانس مواجه شوید. بنابراین، باید از قبل مراقب باشید که هنگام شتاب و کاهش سرعت موتور، فرکانس تشدید بدون درد از آن عبور کند. انتقال به حالت میکرواستپینگ به دلیل از دست دادن شدید سرعت و گشتاور روی شفت همیشه قابل قبول نیست. بله، حتی اگر قابل قبول باشد، در نظر گرفتن میرایی مکانیکی هرگز ضرری ندارد.

فرکانس تشدید با استفاده از فرمول F 0 = (N*T H /(J R +J L)) 0.5 /4*pi محاسبه می شود،

• F0 - فرکانس تشدید،
• N - تعداد مراحل کامل در هر دور،
• TH - گشتاور نگهدارنده برای روش کنترل استفاده شده و جریان فاز،
• JR - ممان اینرسی روتور،
• JL - ممان اینرسی بار.

فرمول نشان می دهد که رزونانس تا حد زیادی به بار متصل به موتور بستگی دارد. بدیهی است که وقتی پیچ سرب به طور صلب به محور موتور متصل می شود، ممان اینرسی کل سیستم به طور قابل توجهی افزایش می یابد، که رزونانس را به فرکانس های پایین تر منتقل می کند، که در آن خواص میرایی اصطکاک ویسکوز در پیچ های سرب وجود دارد. نخ به خوبی آشکار می شود. با انتخاب تعداد دور و تنظیم شکاف (ترجیح) در نخ می توانید علائم رزونانس را از بین ببرید.

در اینجا خیلی به مواد مهره بستگی دارد. جذب خوب روغن به ماده مورد نیاز است. به عنوان مثال، یک مهره فلوروپلاستیک به دلیل خیس نشدن کامل با روغن نمی تواند به عنوان دمپر عمل کند. کاپرون، از این نظر، بهتر رفتار می کند، اما نه خیلی خوب. در میان غیر فلزات، نساجی بهترین است، زیرا با روغن دوست است. برنز از همه طرف خوب است.

پیچ سربی

پیچ های سربی برای استحکام، مقاومت در برابر سایش و پایداری طراحی شده اند. ما علاقه چندانی به قدرت و کارایی نداریم. مقاومت به سایش از نظر تعیین فشار متوسط ​​روی سطوح کاری رزوه و انتخاب ارتفاع رزوه مورد توجه است. اما، بر اساس محاسبه پایداری، باید قطر پیچ را برای یک طول مشخص و طرح انتخابی برای بستن پیچ در تکیه گاه ها تعیین کنیم. این طرح نیز باید انتخاب شود.

من اینجا گونه هایم را پف نمی کنم، این کار را بکن نگاه هوشمندو شما را با محاسبات با استفاده از فرمول های پیچیده خسته می کند. علاوه بر این، من خودم، با اینکه می دانم چگونه این کار را انجام دهم، مدت زیادی است که چنین چیزهایی را محاسبه نکرده ام. دستگاه ما یک جک با نخ بار ثابت برای بار چند تنی نیست، بلکه یک دستگاه مکانیکی دقیق است. انتخاب پارامترهای هندسی پیچ می تواند و باید بر اساس تجزیه و تحلیل نمونه های اولیه انجام شود. اگر تحلیل می کنید (باید تحلیل کنید تجهیزات صنعتی، نه خانگی) تعداد زیادی ماشین و دستگاه مشابه با طراحی مشابه، سپس موارد زیر را خواهید یافت:

• تکیه گاه پیچ: یک انتها به طور سفت و محکم ثابت می شود، سر دیگر مستقیماً روی استپر موتور قرار می گیرد.
• حداقل قطر پیچ: 12 میلی متر برای طول های تا 700 میلی متر، 16 میلی متر برای طول های تا 1200 میلی متر.
• مشخصات نخ: ذوزنقه ای یا نواری (با نیمرخ مستطیلی).
• با گام 3 میلی متر، ارتفاع پروفیل نخ 1.5 میلی متر است.

ما می توانیم محاسبات را به طور خاص برای دستگاه خود انجام دهیم و این را تأیید کنیم، اما زمان تلف می شود. در هنگام طراحی باید توجه اصلی به مواد و تکنولوژی باشد که در این مورد اهمیت بسیار بیشتری دارد. در ادامه بیان خواهد شد الزامات فنیبه پیچ ها شما باید برای تحقق آنها تلاش کنید، اما این همیشه ممکن نیست و بسیار گران است. در اینجا باید به دنبال سازش بود. اینکه چه چیزی می‌توانید رها کنید و چه چیزی را نمی‌توانید رها کنید، یک سوال پیچیده است و هر طراح مطابق با ترجیحات خود آن را به طور متفاوتی حل می‌کند. بدون اصرار بر نظرم، الزامات اساسی را بیان می کنم که واقعاً چگونه باید باشد.

برای پیچ های سربی که از نظر حرارتی عمل آوری نشده اند با دقت معمولی و بالا، بهترین ماده فولاد نورد گرم A40G است. فولاد بهبود یافته 45 و 40X نیز استفاده می شود. در این حالت، مواد راهنماها را می توان با مواد پیچ ​​یکسان کرد.

در مورد پردازش نهایی پیچ با کاتر از فولاد U10A استفاده می شود که تا سختی 197 HB آنیل می شود.

برای پیچ هایی که طبق پروفیل رزوه سفت و آسیاب می شوند از فولادهای 40ХГ و 65Г استفاده می شود که مقاومت سایشی بالایی دارند. این گزینه برای یک ماشین خانگی بسیار جالب است، اما به هر حال، پیچ های توپ تنها راهی هستند که آن را انجام می دهند.

انحرافات مجاز پیچ:

1. بزرگترین خطای مجاز انباشته شده، میکرومتر:
   • در یک مرحله - ± 3…6;
   • در طول 25 میلی متر - 5…9;
   • در طول 100 میلی متر - 6…12;
   • در طول 300 میلی متر - 9…18;
   • به ازای هر 300 میلی متر طول، 3…5 اضافه می شود.
   • در طول کل پیچ، بیش از 20 ... 40 نیست.
2. تحمل برای قطرهای بیرونی، میانی و داخلی نخ بیش از تلورانس های مربوطه برای نخ های ذوزنقه ای مطابق با GOST 9484-81، با محدوده تحمل 7N مطابق با GOST 9562-81 تنظیم شده است.
3. برای اطمینان از دقت پیچ ها از نظر گام و محافظت از رزوه از از دست دادن سریع دقت در نتیجه سایش موضعی، انحراف در بیضی قطر متوسط ​​رزوه در گام 3 میلی متر باید 5...7 باشد. میکرومتر
4. خروجی قطر بیرونی پیچ هنگام بررسی در مراکز با طول حداکثر 1 متر 40...80 میکرون است.
5. اگر قطر خارجپیچ به عنوان پایه ای تکنولوژیکی برای برش نخ عمل می کند (و تقریباً همیشه اینگونه است) ، سپس تحمل برای قطر خارجی مطابق با h5 اختصاص داده می شود.

حدس زدن اینکه دقت دستگاه به طور مستقیم به انحرافات مطابق ادعای 1 بستگی دارد دشوار نیست. اگر کالسکه ها را به صورت دستی در امتداد ورنیه ها حرکت دهیم، اینطور می شود، اما در مورد ما، زندگی راحت تر است، زیرا در یک دستگاه CNC خطای انباشته شده را می توان با نرم افزار جبران کرد.

اگر نخ ذوزنقه ای را شروع کنیم، باید به الزاماتی که قبلاً گفته شد، یک سری الزامات مهم، اما سخت برای انجام زوایای پروفیل نخ اضافه کنیم. اما هزینه سرب اسکرو در حال حاضر برای تولید بسیار زیاد است ابزار ویژهبرای برش نخ های ذوزنقه ای (و برای هر مورد خاص تولید می شود). برای تولید قطعه بدون تهیه تجهیزات خاص، نخ نواری با مشخصات مستطیلی کاملاً مناسب است.

و با این حال، چرا نخ ذوزنقه ای بهتر از نخ نواری است؟ فقط یک چیز - مقاومت در برابر سایش بهتر، زیرا ... سطح کار سیم پیچ یک نخ ذوزنقه ای بزرگتر است و فشار روی این سطح به ترتیب کمتر است. انتخاب بین رزوه های ذوزنقه ای و نواری یک موضوع مصالحه بین دوام و هزینه است. اگر مایل به پرداخت پول مناسب (مقایسه با هزینه یک توپ پیچ) برای دوام هستید، نخ ذوزنقه ای را انتخاب کنید. من به شخصه آمادگی ندارم.

من یک سوال از سریال پیش بینی می کنم: "چه اتفاقی می افتد اگر ...؟" اگر یک میله خوب بردارید و یک نخ متریک با نیمرخ مثلثی روی آن ببرید چه اتفاقی می افتد؟ من پاسخ می دهم - بدتر خواهد شد. در قطر 12 میلی متر، نخ های متریک به طور استاندارد با گام 1.75 بریده می شوند. ارتفاع پروفیل آن 1.137 میلی متر است که برای مقاومت در برابر سایش کافی نیست. نزدیکترین نخی که با ارتفاع پروفیل مطابقت دارد (1.624) دارای گام 2.5 است و به قطر 18 میلی متر بریده شده است. به نظر می رسد باشگاه خوبی است. اما مهمتر از همه، الزامات ملخ در نقاط 1-5 یکسان است. سود در هزینه های ساخت، در صورت وجود، اندک خواهد بود.

به هر حال، هزینه ساخت یک پیچ با طول آن به طور تصاعدی افزایش می یابد. این به دلیل تکنولوژی برش نخ و استفاده از تجهیزات خاص است. به عنوان مثال، برای ساخت یک پیچ تا طول 500 میلی متر، یک تکیه گاه ثابت و برای یک پیچ 700 میلی متر، دو عدد لازم است. پایه های ثابت برای یک پروانه خاص نیاز به اصلاح دارند؛ هزینه اصلاح و سایر تجهیزات ضروری، همانطور که می دانید، در هزینه پروانه گنجانده شده است. اگر ما 50 پیچ بسازیم یا با یک کارخانه تولیدی که در آن این پیچ ها به صورت انبوه تولید می شود تماس بگیریم، ارزان تر است، اما در غیر این صورت ... به همین دلیل است که از همان ابتدا میدان کار X را در دستگاه تنظیم کردم - 700 میلی متر، و نه 1000. این گران است و آنها این کار را در همه جا انجام نمی دهند.

مهره در حال اجرا

به طور معمول، آجیل از درجه های برنز BrO10F1 و BrO6Ts6S3 ساخته می شود. اگر چنین برنزی پیدا کنید، بسیار خوب خواهد بود، اما اگر از دیگری استفاده کنید، به هیچ وجه کشنده نیست. به طور کلی، هر آنچه در مورد مواد برای بوش های کشویی گفتیم، در مورد مهره های روان نیز صادق است.

انحرافات مجاز آجیل:

1. نکته 2 برای پیچ ها در مورد مهره ها نیز صدق می کند.
2. برای یک مهره شکاف، قطر بیرونی رزوه بر اساس شرایطی برای اطمینان از تناسب مهره با پیچ در امتداد پروفیل تعیین می شود، بنابراین تعیین می شود که 0.5 میلی متر بزرگتر از GOST 9484-81 باشد. قطر داخلی بر اساس شرایط شکاف مورد نیاز تعیین می شود، بنابراین 0.5 میلی متر بزرگتر از همان GOST تنظیم می شود.
3. در مواردی که قطر داخلی مهره به عنوان پایه ای تکنولوژیکی برای پردازش نهایی بدنه مهره عمل می کند (می دانید، اینطوری اتفاق می افتد)، قطر داخلی مهره مطابق H6 ساخته می شود.
4. انحرافات مجاز پروفیل و گام تنظیم نمی شوند، اما با مقدار تحمل برای قطر متوسط ​​محدود می شوند.

وجود شکاف بین رزوه های جفت پیچ باعث ایجاد عکس العمل می شود. از بین بردن آن با اقدامات سازنده به دست می آید - با سفت کردن مهره شکاف با پیچ، فنر یا گیره کولت. ساده ترین راه ساختن یک مهره شکافنده با بند پیچ ​​است/

چگونه باید ادامه داد؟

آنچه را که در مورد راهنماها و بلبرینگ های ساده گفتیم به خاطر بسپارید: «در عمل، آنها این کار را انجام می دهند. ابتدا بوش ها خسته می شوند و تنها پس از آن راهنماها به اندازه ای آسیاب می شوند که فاصله مورد نیاز را فراهم کند. بنابراین، با پیچ ها و مهره های سربی، همه چیز دقیقا برعکس اتفاق می افتد - ابتدا پیچ ها ساخته می شوند و سپس مهره ها روی آنها تیز می شوند.

این شرایط نوید مزایای زیادی را می دهد. پیچ ها عملا فرسوده نمی شوند (به این ترتیب ماشین ها در تولید تعمیر اساسی می شوند - آنها مهره های جدیدی برای پیچ های قدیمی می سازند) یعنی می توانید یک پیچ سربی مناسب را به کارخانه بیاورید و آنها برای شما مهره درست می کنند. پیچ های مناسب را می توان خریداری کرد، از ماشین ها و دستگاه های قدیمی جدا کرد، یا در نهایت در محل دفن زباله یافت. این امر هزینه تولید دستگاه شما را تا حد زیادی کاهش می دهد، زیرا ... هزینه پیچ های سربی بیش از نیمی از تمام هزینه های مکانیک ساخت است.

همانطور که همیشه اتفاق می افتد، چنین تصمیمی نه تنها مزایایی دارد. پیچ های خریداری شده (پیدا شده) قبلاً دارای انتهای بریده شده هستند که طراحی کاملاً خاصی از تکیه گاه ها را دیکته می کند که ممکن است برای شما مفید نباشد و همچنین استفاده از یاتاقان هایی که برای پیچ مناسب هستند و نه آنهایی که می خواهید تهیه کنید. اغلب نیاز به ساخت قطعات اضافی برای تکیه گاه هایی است که هزینه را اضافه می کنند و اگر طراحی پیچ ها و مهره ها از آن شما بود، نیازی به آنها نیست. این یک منفی واقعی است.

اخیراً شرکت های زیادی (از جمله خارجی) ظاهر شده اند که جفت پیچ های آماده را می فروشند. اصولاً هزینه خرید و تولید تفاوت چندانی با هم ندارند اما انتهای آن مشکل دارد. اغلب این شرکت ها آماده هستند تا پیچ هایی به طول مورد نیاز و با برش انتهایی که خودتان می کشید برای شما بسازند اما قیمت 1.5 ... 2 برابر افزایش می یابد. در هر صورت، این شما هستید که باید پیچ ​​های سربی خود را بسازید یا پیچ های آماده بخرید.

اگر مطمئن نیستید که قادر به تولید جفت پیچ با کیفیت بالا هستید و تصمیم دارید از پیچ های خریداری شده یا حتی "چپ دست" در دستگاه خود استفاده کنید، درست است که ابتدا آنها را بخرید یا پیدا کنید، و فقط سپس شروع به طراحی دستگاه کنید. به طور دقیق تر، برای طراحی، زیرا چیز خاصی برای طراحی در آن وجود ندارد.

پیچ توپ

در بال اسکرو، اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی جایگزین می شود. این به شما امکان می دهد تا کارایی مکانیسم را به میزان قابل توجهی به 95 ... 98٪ افزایش دهید و همچنین عمر مفید آن را با مرتبه بزرگی افزایش دهید. این موضوع استفاده گسترده از بال اسکروها را در مهندسی مکانیک توضیح می دهد.

دقت بال اسکروها کمتر از چرخ دنده های پیچ با اصطکاک لغزشی است. این به سادگی توضیح داده شده است. در اسکرو درایو معمولی فقط دو قسمت در تماس هستند و شکاف تکنولوژیکی (بکلش) تنظیم می شود اما در بال اسکرو علاوه بر همان دو قسمت (پیچ و مهره) قسمت سوم نیز در کار گنجانده شده است. - یک توپ، یا بهتر است بگوییم یک دسته از توپ، و واکنش معکوس تنظیم مشکل ساز است. اما این به این معنی نیست که بال اسکرو دقیق نیست. دقیق است، اما از نظر تکنولوژیکی این دقت آسان نیست. بیایید بگوییم که اگر یک بال اسکرو و یک چرخ دنده پیچ را با اصطکاک لغزشی با همان دقت مقایسه کنیم، آنگاه بال اسکرو به طور قابل توجهی گران تر است.

من نگرش بدی نسبت به پیچ های توپ ندارم و منحصراً از پیچ کلاسیک با مهره دفاع نمی کنم. برعکس، من توپ پیچ را دوست دارم، خودم رویای ساختن یک دستگاه با آنها را دارم. ولی. علاوه بر این که قابل اعتماد، زیبا، گران و به طور کلی خنک است، بسیار موظف است. دیدن پیچ های توپی در کنار راهنماهای ساخته شده از لوله های پرده و یاتاقان های نایلونی که با مته سوراخ شده اند، عجیب است. و بالعکس، راهنماهای خوب با یاتاقان های فلوروپلاستیک فلزی شیک در کنار میله رزوه ای خریداری شده در بازار و مهره شش گوش به قیمت 3 روبل کمتر عجیب به نظر نمی رسند.

اگر از بال اسکرو استفاده می کنید، همراه با راهنماهای خوب، آستین های باکیفیت بلبرینگ های کشویی، کوپلینگ های آداپتور با کیفیت بالا برای اتصال بال اسکرو به موتور و بقیه قطعات دستگاه باید در یک سطح باشند. در غیر این صورت فایده ای ندارد. و این یک دسته قیمت کاملاً متفاوت است.

طراحی ماشین

1. ایجاد یک مکانیسم پیچیده با مجموعه ای از قطعات دشوار نیست. در اینجا به هوش زیادی نیاز ندارید. به سختی می توان مکانیزمی را ارائه داد که ساده و از نظر فناوری پیشرفته باشد، اما همان عملکردهای پیچیده را انجام دهد. چرا ساختن یک دوچرخه اصلی دشوار است؟ زیرا همه چیز در آن قبلاً اختراع شده است، مدتها پیش! این سوال مطرح می شود: آیا لازم است در اختراع و عمل متعادل کننده طراحی شرکت کنیم؟ این دستگاه برای کسب و کار مورد نیاز است و نه برای نشان دادن تخیل تند طراح. بنابراین، بدون هیچ مقدمه ای، بیایید اینترنت را جست و جو کرده و یک مورد آماده را انتخاب کنیم نمودار طراحیماشینی که نیازهای ما را برآورده می کند.
2. قطعات ماشین باید دارای شکل هندسی ساده با حداقل تعداد عملیات فرز باشد. علاوه بر این، این جزئیات باید کم باشد. ما در حال حاضر پول زیادی را برای راهنماها و پیچ های سربی با مهره خرج خواهیم کرد، فقط برای اینکه قسمت های توری و فیلیگرانی بدن را پر کنیم.
3. بدون جوشکاری این پول اضافی است، و علاوه بر این، شما هنوز هم باید مجموعه جوش داده شده را در یک کوره آنیل کنید تا تنش های باقیمانده از بین برود و آن را روی ماشینی برای ماشین کاری قرار دهید.
4. جنس تمام قسمت های بدن از آلیاژ D16T می باشد. ما با مقاطع یکپارچه بزرگ استحکام به دست خواهیم آورد، زیرا برای ایجاد استحکام لازم، یک قسمت ضخیم ارزان تر از سه قطعه نازک است که به هم بسته شده اند.
5. تا حد امکان کمتر بست برش نخ نیز هزینه دارد.
6. خوب است که امکان نوسازی را در طراحی لحاظ کنیم. به عنوان مثال، در صورت لزوم، زمینه کار دستگاه را با حداقل تغییرات تغییر دهید.

جستجوهای اینترنتی نتیجه داد. من ماشین استپ-فور اتریشی-آلمانی (کابریج Z.) را دوست داشتم.

کالسکه Y در حال حاضر دارای دو میله با یاتاقان ها و سوراخ برای راهنماهای Z است. راهنماها باید مطابق با یک تناسب محکم (انتقالی) در سوراخ ها قرار داده شوند و با پیچ های تنظیمی محکم شوند. ثابت کردن با پیچ بیشتر برای آرامش خاطر است تا برای بستن واقعی. راهنماها باید طوری در سوراخ ها بنشینند که گویی تا جایی ریشه دارند. در میله پایینی یک سوراخ برای مجموعه بلبرینگ پیچ سرب و در میله بالایی یک صندلی برای استپر موتور وجود دارد.

کالسکه X - دو دیوار یکسان عناصر ساختاریبه عنوان میله های کالسکه Y. ضخامت دیواره 15 میلی متر است. شما نمی توانید کمتر انجام دهید، در غیر این صورت راهنماها به خوبی نمی چسبند. محفظه های بلبرینگ کشویی به قسمت پایینی دیوارها پیچ می شوند تا کالسکه را در امتداد راهنماهای واقع در قاب حرکت دهند.

شاسی مونتاژ شده

تنها چیزی که باقی می ماند این است که شاسی تمام شده دستگاه را با استفاده از گوشه های تیرها به یک پایه محکم و سفت پیچ کنید. پایه می تواند به عنوان مثال، یک قطعه باشد تخته چند لایه، برای ساخت کانتر برای مبلمان آشپزخانه یا فقط یک میز استفاده می شود. خود تیرهای قاب موقعیت مورد نظر را خواهند گرفت. نکته اصلی این است که آنها را مزاحم نکنید.

لطفاً توجه داشته باشید که با تغییر طول راهنماها می توانید به راحتی دستگاهی با هر ابعادی از صفحه کار فرز (در محدوده معقول) بدون تغییر قطعات بدنه بسازید.

انتقال

می توانید شروع به نصب پیچ کنید.

همانطور که قبلاً گفتیم، یک سر پیچ مستقیماً روی استپر موتور آویزان است و سر دیگر روی یک مجموعه یاتاقان متشکل از دو یاتاقان تماس زاویه ای است که از حرکت پیچ در امتداد محور جلوگیری می کند. یک یاتاقان نیروی رانش را در یک جهت و دیگری در جهت دیگر فراهم می کند. کشش در یاتاقان ها توسط یک مهره درپوش از طریق بوشینگ های واقع بین یاتاقان ها ایجاد می شود. مجموعه یاتاقان، و در نتیجه کل پیچ، با یک پیچ تنظیم از طریق سوراخ در حلقه بیرونی در محفظه ثابت می شود.

بلبرینگ ها می توانند هر چیزی باشند. من درخواست دادم با ابعاد کلی 6*15*5. در تئوری، باید یک یاتاقان تماس زاویه ای دوتایی وجود داشته باشد (سری 176 GOST 8995-75)، اما پیدا کردن آن دشوار است. حتی بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای ساده در بازار انبوه نیستند، چه رسد به بلبرینگ‌های دوبل. شما می توانید بلبرینگ های شعاعی معمولی را نصب کنید. نیروها و سرعت های محوری ما زیاد نیستند و اگر بعد از مدتی ترک بخورند، به راحتی قابل تعویض هستند، حتی نیازی به جدا کردن چیزی ندارید.

پیچ از طریق یک بوش با گیره های ترمینال روی محور موتور نصب می شود.

انتقال گشتاور از پیچ محرک مختصات X به پیچ غیر محرک توسط یک تسمه دندانه دار پلاستیکی مخصوص انجام می شود.

خود تسمه تایم و دنده ها خریداری شده است. تسمه ای با این طول عملاً کشیده نمی شود و باید کشش خوبی داشته باشد. آیا قابل اعتماد است؟ قابل اعتماد. آیا می توان در محور X دو پله برای هر پیچ قرار داد؟ نمیدونم امتحان نکردم من فکر می کنم مشکلاتی برای هماهنگ سازی وجود خواهد داشت. و کمربند ارزان و شاد است.

لمس پایانی. براکت اسپیندل را نصب می کنیم.

همین. می توانید لوازم الکترونیکی را وصل کنید، اسپیندل را نصب کنید و دستگاه را راه اندازی کنید. همه چیز باید کار کند. و کار می کند، باید بگویم! اساساً هیچ چیز دیگری لازم نیست. اوه بله، سوئیچ های محدود باید نصب شوند، اما شما مجبور نیستید. این یک گزینه است؛ دستگاه بدون کلیدهای محدود کار می کند.

قطعات بدنه (به جز راهنماها و پیچ های سربی) را که باید در کارخانه سفارش دهید - 14 قطعه می شماریم! به علاوه 2 گوشه، به علاوه دو قسمت برای براکت اسپیندل. مجموع: 18 قسمت. و از نظر نامگذاری، حتی کمتر، فقط 8. بسیار نتیجه خوب!

ما به آن ظاهری "قابل فروش" می دهیم

با نگاه کردن به عکس نمونه اولیه از وب سایت، می بینیم که یک دستگاه جامد وجود دارد، اما مال ما به نوعی اسکلتی و مرده است!

همین الان، بیایید آن را انجام دهیم!

کانال ها - پایه ها (ضخامت 5 میلی متر) را از پایین قاب نصب می کنیم و پیچ های سرب را با یک کانال - پوشش (ضخامت 2 میلی متر) می پوشانیم.

تراورس ها را نیز از کانال ها نصب خواهیم کرد. بنابراین، ما درایو تسمه را در یک سر می بندیم، و در انتهای دیگر می توانیم اتصال دهنده ها را از استپرهای روی تراورس نصب کنیم.

روی کالسکه X پوششی نصب می کنیم که از پیچ سرب Y محافظت می کند و شیاری را به آن می پیچیم که کابل کالسکه Z در آن قرار می گیرد. همان شیار را به قاب سمت درایو می پیچیم.

آیا همه این پوشش ها دستگاه ما را سفت تر می کنند؟ البته اضافه خواهند کرد، اما نه خیلی زیاد. از این طریق نمی توان ساختار را تقویت کرد و به آن استحکام کلی داد. مدار برق دستگاه باید خود به خود بدون این تکیه گاه ها کار کند. اما اکنون دستگاه را می توان به راحتی از مکانی به مکان دیگر جابه جا کرد، نه اینکه آن را روی میز پیچ قرار داد.

بیایید درب‌ها را ببندیم، جعبه‌های دستگاه جدید را (برای آزمایش) برش دهیم تا بلوک‌های آداپتور سیم‌ها را از پله‌های موجود در آنها پنهان کنیم. و آخرین لمس، ما مسیرهای کابل ها را نصب می کنیم.

من در زمینه فلزکاری و طراحی ماشین آلات مخصوص فلزکاری کارشناس بزرگی نیستم، شاید در جایی اشتباه یا نادرست بوده ام؛ رفقای آگاه تصحیح خواهند کرد. علاوه بر این، طی سال‌ها طراحی واقعی در ابزارسازی و مهندسی مکانیک، کلیشه‌های خاصی را در رویکردهای طراحی قطعات ماشین (انتخاب پایه‌های طراحی، ویژگی‌های تخصیص تلرانس و تناسب، انطباق طرح با تجهیزات کارخانه‌ای خاص) ایجاد کرده‌ام. و غیره)، شاید این رویکردها برای شما مناسب باشد، آنها برای من مناسب نیستند، بنابراین آنها را در اینجا فهرست نمی کنم. اما هنگام طراحی این دستگاه، دقیقاً بر ملاحظات کلی که در مقاله بیان کردم تکیه کردم. و این دستگاه کار می کند! همانطور که در نظر گرفته شده است! نمی دانم 8 سال دوام خواهد آورد یا نه، زمان نشان خواهد داد، اما با داشتن اسناد طراحی، می توانم نه تنها قطعات یدکی، بلکه چند دستگاه دیگر را نیز بسازم. در صورت لزوم.

1. V.I.Anuriev. کتاب راهنمای طراح مهندسی مکانیک. در 3 جلد. مسکو. "مهندسی مکانیک". 2001.
2. آی.یا.لوین. کتابچه راهنمای طراح ابزار دقیق. مسکو. OBORONGIZ. 1962.
3. F.L.Litvin. طراحی مکانیزم ها و قطعات دستگاه ها. لنینگراد "مهندسی مکانیک". 1973.
4. P.I. Orlov. مبانی طراحی. در 3 جلد. مسکو. "مهندسی مکانیک". 1977.
5. فهرست راهنما. بلبرینگ ابزار. مسکو. "مهندسی مکانیک". 1981.
6. کتابچه راهنمای Metalhead. در 5 جلد. اد. B.L. Boguslavsky. مسکو. "مهندسی مکانیک". 1978.