Як і обіцяв, присвячую окремий пост створенню верстата з ЧПУ своїми руками на базі будівельної шпильки. Звичайно ж мається на увазі використання будівельної шпильки в якості ходового гвинта для переміщення каретки осі верстата з ЧПУ. Якщо ви вперше читаєте мій блог, то хочу зазначити, що спершу побудувати верстат з ЧПУ своїми руками я вирішив на базі передачі з зубчастим ременем. Але в результаті виникли складності з точністю верстата з ЧПУ на зубчастому ремені, тому довелося переробляти верстат під гвинтову передачу на базі будівельної шпильки.
Чим же так хороша крива і дешева будівельна шпилька в порівнянні з промисловим зубчастим ременем? Давайте розбиратися.
Я вибрав для свого верстата будівельну шпильку Ф14 мм з кроком різьби 2 мм і ціною в 130 рублів за 1 метр. Вибрав саме з кроком 2 мм, тому що цей крок дуже зручно описується в конфігурації верстата, перетворюючись в красиві цілі числа.
Давайте подивимося, яку точність я в підсумку отримую, використовуючи для гвинтової передачі будівельну шпильку з кроком різьби 2 мм. Більшість крокових двигунів мають розподіл 1,8 ° на крок, що дає 200 кроків на повний оборот двигуна. Якщо ми безпосередньо з'єднаємо вал двигуна з гвинтовою передачею на будівельному шпильці, то отримаємо переміщення каретки рівне 2 мм на повний оборот двигуна, або 2 мм / 200 кроків = 0,01 мм або сотка на крок! Зубчастий ремінь з кроком зуба 5 мм, в свою чергу, дає всього 5 мм * 12 зубів на шестерні = 60 мм на повний оборот двигуна, або 60 мм / 200 кроків = 0,3 мм на крок. Виходить, що зубчастий ремінь в 30 разів гірше будівельної шпильки по точності. Але зате він в 30 разів швидше, якщо вам потрібна приголомшуюча швидкість. Наприклад, якщо ви ганяєте туди-сюди легкий лазер для гравіювання.
Крім точності, проста будівельна шпилька робить верстат у багато разів жорсткішим, ніж верстат на зубчастому ремені. По-перше, будівельна шпилька не розтягується, як гнучкий ремінь, який іноді при роботі нагадує гумку від трусів. Досить натиснути на нього пальцем, і верстат зміщується на досить велику відстань. По-друге, спробуйте вимкнути двигуни і змістити одну з осей верстата: верстат на зубчастому ремені можна вручну спозиционировать куди завгодно, а верстат на будівельному шпильці просто не зрушиться з місця! Більш того, верстат на зубчастому ремені дуже легко просто зупинити прямо під час роботи, зафіксувавши портал верстата рукою. Теж саме відбувається і при обробці більш-менш твердих матеріалів з великим заглибленням. А ось працюючий верстат на гвинтовий передачі з дрібним кроком просто не реально зупинити - він пре, як танк!
Також у початківців Верстатобудівників може скластися хибне уявлення про низькій швидкості верстатів на гвинтових передачах. У цю ж пастку потрапив і я свого часу, коли тільки почав будівництво верстата з ЧПУ своїми руками. Я теж погнався за швидкістю, хоча на таких швидкостях, які дає зубчастий ремінь, просто не виробляють фрезерну обробку жодного матеріалу! Зате тепер, замінивши зубчасті ремені свого верстата на гвинтові передачу на будівельному шпильці, мені вдалося отримати швидкості до 30 мм / сек, що відповідає 1800 мм / хв. Для верстатів з робочим полем до 500 х 500 мм цього цілком достатньо, враховуючи що основний час йде на обробку деталі, а не на холості переміщення. І зауважте, що переміщення зі швидкістю в 30 мм / сек, посилене через гвинтову передачу, можна використовувати навіть для різу, а не тільки для неодружених переміщень. А ось на зубчастому ремені різати що-небудь товщі картону на такій швидкості навряд чи вийде.
Однак, застосування будівельної шпильки в якості ходового гвинта для верстата з ЧПУ вимагає від творця наявності деякого додаткового обладнання. Якщо є бажання зробити все, як годиться, то потрібен токарний верстат! Це, звичайно, найбільша перешкода на шляху до мети. Перший свій ходовий гвинт з будівельної шпильки я замовляв у токаря. Потім пробував виготовляти токарську пристосуватися самостійно з дрилі і підшипника. Хвостовик при цьому я обточував болгаркою Намучившись такими збоченнями в результаті я купив собі невеличкий настільний токарний верстат JET BD-7.
Що далі? А далі я вирішив виготовити великий верстат з ЧПУ. також на базі будівельної шпильки! Слідкуйте за оновленнями - попереду найцікавіше
Ну, по-перше, це було зроблено для забезпечення м'якості передачі. Ремінь дуже добре гасить всякі вібрації нехороші. По-друге, я дуже легко можу таким чином регулювати передавальні числа просто міняючи шестерінки в пасової передачі. Можна зробити вісь дуже швидкою, можна дуже точної або силовий. Ну і по-третє, безпосередньо мотор б просто стирчав назовні і я б про нього весь час спотикався, бо як верстат став би на цілий мотор довше. А так я його заховав в трубу, і він може бути довгою хоч в полстанка, а габарити верстата залишаться ті ж.
Спасибі треба буде подумати над таким з'єднанням, поки ще не все встановлено.
Підкажіть будь ласка, яким чином підбирали співвідношення шків, ремінь відстань між шківами. Поясню питання, ремінь адже у вас цілісний. Значить як то заздалегідь прораховували на якій відстані повинні бути шківи, або просто вдало ремінь підібрали?
Тут все навпаки - я підбирав висоту кріплення ходового гвинта під наявні ремені. Ну і так вдало співпало А взагалі на тримачі кроковиках зазвичай роблять довгасті отвори під кріплення, щоб можна було натягнути ремінь, натиснувши на кроковиках вниз, а потім затягнути його гвинтами.
