В данной статье будут рассмотрены виды направляющих для станка с ЧПУ, их основные особенности и преимущества.
НАПРАВЛЯЮЩИЕ ПОЛИРОВАННЫЕ ВАЛЫ
Самый распространенный и бюджетный вид направляющих. Отличается низкой стоимостью, легкостью обработки и установки.
Изготавливаются из высоколегированных сталей, как правило - конструкционных подшипниковых , и проходят индукционную закалку поверхности с последующей шлифовкой.
Это обеспечивает продолжительное время работы и сопутствует меньшему износу вала.
Шлифованные валы имеют идеальную поверхность и обеспечивают движение с очень маленьким трением.
Валы крепятся только в 2 точках на концах, и поэтому монтаж их не представляет особой сложности.
Однако многие недобросовестные производители часто делают валы из дешевых и мягких сортов высокоуглеродистых сталей, пользуясь тем, что покупатель не всегда обладает средствами для проверки вида материала и его твердости.
К недостаткам полированных валов относятся:
1. Отсутствие крепления к станине.
Вал крепится в двух точках на концах - это облегчает монтаж направляющих, однако приводит к тому, что направляющие устанавливаются независимо от рабочей поверхности стола. В то же время в портальных станках крайне желательно ставить направляющие в жесткой связи со столом. Такая связь снижает погрешности обработки, если рабочий стол подвергался искривлению, «повело винтом» - направляющие, повторяя изгибы стола, нивелируют часть погрешности.
Крепление вала
2. Провисание на большой длине.
На практике из-за провисания валы используют длиной не более 1 метра. Кроме того, важно отношение диаметра вала к его длине - для получения приемлемых результатов его значение должно быть не менее 0.05, желательно в пределах 0.06-0.1. Более точные данные можно получить, произведя моделирование нагрузки на вал в пакетах САПР.
Виды линейных подшипников на вал:
1. Шариковые втулки
Линейные подшипники качения имеют большие люфты по сравнению с каретками рельсовых направляющих и меньшие нагрузочные характеристики.
Помимо этого для защиты от поворота каретки необходимо использовать как минимум два направляющих вала на одну ось. Недостатки линейных подшипников качения:
- Низкая грузоподъемность.
- Cледствие предыдущего пункта, а также конструктивного строения линейных подшипников.
- Недолговечность.
- Каждый шарик линейного подшипника касается вала в одной точке, что создает очень высокое давление. Со временем шарики могут прокатать канавку на валу, после чего вал подлежит замене.
Шариковые втулки
- Люфт
- Бюджетные линейные подшипники многими производителями изготавливаются зачастую с весьма существенным люфтом.
- Достаточно чувствительны к пыли и стружке на валу
2. Линейные подшипники скольжения
Втулки скольжения используют трение скольжения и изготавливаются из бронзы, латуни, капролона и иных материалов.
При должном соблюдении допусков бронзовый подшипник скольжения не уступает подшипнику качения в точности и грузоподъемности, и при этом легче переносит пыль и стружку. Однако необходимо быть уверенным, что вы всегда сможете достать материал для подшипника и обработать его как нужно.
Кроме того, периодически, по мере износа подшипник скольжения приходится подгонять для устранения зазоров. В большинстве случаев шариковая втулка предпочтительней для начинающих, по причине их высокой доступности и взаимозаменяемости.
ШЛИЦЕВЫЕ ВАЛЫ (BALL SPLINE)
Шлицевые валы имеют специальные дорожки качения для шариков втулки. Они более износостойкие и жесткие, чем обычные валы, а также могут воспринимать крутильные усилия с втулки.
Сочетая в себе преимущества монтажа валов, износостойкость профильных рельсов с возможностью создания натяга, шлицевые валы находят применение там, где требуется монтаж направляющих исключительно на концах.
Однако, из-за их существенно более высокой стоимости (по сравнению с полированными валами) они редко применяются в строении обычных станков.
ВАЛЫ НА ОПОРЕ
Профильные рельсы сложны и дороги в производстве, поэтому производителей рельсов меньше, чем производителей валов. Они, как правило, дорожат своей репутацией, потому качество профильных рельсов гораздо стабильней.
РОЛИКОВЫЕ ПРОФИЛЬНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ
Роликовые рельсы являются подвидом профильных направляющих, у которых дорожки качения - плоские, а вместо шариков в опорных модулях использованы ролики.
Это позволило увеличить жесткость направляющей, грузоподъемность и долговечность.
Роликовые направляющие используются в высоконагруженных металлообрабатывающих станках с ЧПУ, предназначенных для фрезеровки черных металлов, стали, камня.
Вряд ли Вы ищете именно такие направляющие, иначе Вы бы не читали данную статью.
НАПРАВЛЯЮЩИЕ "ЛАСТОЧКИН ХВОСТ"
И ПРИЗМАТИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ
Этот вид направляющих применяется там, где нужна очень высокая жесткость, например, в промышленных металлообрабатывающих станках. - низкая жесткость и грузоподъемность, ограниченная точность, необходимость в периодической подгонке, низкая цена, малая доступность готовых изделий на рынке. Вал провисает при большой длине.
Роликовая профильная направляющая
- Вал и шариковая втулка - низкая жесткость и грузоподъемность, ограниченная точность, средняя стоимость. Вал провисает при большой длине. Используются в хоббийных станках и станках среднего класса.
- Вал на опоре и шариковая втулка - средняя жесткость и грузоподъемность, ограниченная точность, средняя стоимость. Рельс повторяет деформации станины, нивелируя погрешность. Используются в хоббийных станках и станках среднего класса.
- Профильные направляющие - высокая жесткость, точность, износостойкость, высокая грузоподъемность, не требуется регулировка, высокая стоимость. Немаловажный фактор - сложность монтажа профильных направляющих и необходимость соответствующей подготовки монтажных поверхностей. Используются в станках среднего и промышленного класса.
Если Вы все прочитали, но ситуация не стала яснее, в заключение несколько конкретных рекомендаций:
- Если на станке планируется фрезеровать металлы или камень - альтернативы профильным рельсам нет.
- Если ваш станок будет иметь рабочее поле больше, чем 0,7 кв. м, лучше всего также применить профильные направляющие.
- Если ваш станок имеет рабочее поле меньше, чем формат А4, планируется обрабатывать мягкие материалы - подойдут валы диаметром 16–25 мм.
- Если Вы все еще затрудняетесь с выбором, обратитесь за консультацией к нашим специалистам.
Своими руками могут выполнить многие мастера, опыт работ в домашних условиях имеется у большинства практикующих специалистов.
Задумав домашнее производство мебели, необходимо соблюдать точность в конструкции. Поэтому многие мастера, осваивающее его нуждаются в качественном оборудовании. Специальный деревообрабатывающий механизм облегчит труд, позволит создавать качественную, продукцию в короткий срок.
Чтобы изделия отличались высокой точностью, но соответствовали современным характеристикам, применяются модели ЧПУ.
Числовое программное управление дает такую возможность, но покупать его под силу не каждому предпринимателю. Именно по этой причине появляется потребность изготовить самодельный агрегат, для устройства которого применяются детали собственного производства.
Основными частями фрезерных станков, предназначенных для обработки того или иного материала, являются направляющие. Они представляют собой шариковые или роликовые подшипники качения, назначением которых является перемещение каретки. Их цель – ускорение, упрощение и придание точности производству.
Виды направляющих
Точность станка – это задача направляющих стержней. Они делятся на два вида:
- скольжения;
- качения – предполагают использование подшипников.
Первый вид используется на станках небольшой мощности и не нуждающихся в большой продуктивности. К ним относятся деревообрабатывающие, и настольные аппараты.
Самодельные направляющие для ЧПУ станка изготавливаются линейного тапа, они могут быть роликовыми или шариковыми. Независимо от вида должны обладать следующими характеристиками:
- сохранением заданных параметров;
- плавным перемещением;
- эффективностью;
- низким трением.
В качестве деталей для скольжения втулок в большинстве случаев используются стержни цилиндрической формы, их необходимо отшлифовать. Некоторые мастера советуют изготовить механизм и без втулок, но из-за этой манипуляции будет снижена аккуратность изделий, а стержни будут иметь меньший срок эксплуатации.
Варианты самодельных направляющих
Направляющий механизм для ЧПУ часто бывает основан на использовании хромированной металлической трубы.
Направляющий механизм возможно сделать из хромированной металлической трубы
Она имеет небольшую стоимость, ее легко обрабатывать, меняя форму. Кроме того, есть и ряд недостатков:
- Защитный верхний слой стирается очень быстро, затем металл изнашивается быстрее.
- При высокой нагрузке на трубу, она не дает необходимой прочности.
Такое решение является дешевым для специалиста, но хватит работы такого станка лишь на несколько десятков часов. Это связано с минусами оцинкованных или хромированных труб, которые сами сделаны из мягкого металла, подверженного быстрому износу при нагрузке. Фрезер в совместном использовании с такими направляющими значительно сократит их срок службы.
Кроме этих способов, следует применять в качестве движущих частей устройства фрезера с небольшой мощностью. Они придают изготавливаемым деталям точную тщательную обработку, чаще их используют на . Они имеют низкую цену и маленький срок выработки.
Самодельные направляющие: инструкция
Самодельные направляющие для в ЧПУ собственного изготовления могут быть нескольких вариантов.
Первый вариант выполнения – простой, вовремя выполнения агрегата по такому алгоритму необходимо собрать конструкцию, состоящую из таких деталей:
- Подшипников – принимают силу мотора, оказываемую противодействию.
- Металлического уголка – выступает в роли каретки.
- Болтов и гаек – размер должен соответствовать внутреннему диаметру подшипника.
Инструкция по изготовлению:
- для начала измеряем необходимую длину металлического уголка, убрать лишнее;
- просверлить симметрично с двух сторон, отверстия необходимого диаметра;
- при помощи гаек и болтов закрепить подшипники.
Конструкция направляющих готова, она не требует массы усилий и довольно понятна для неопытного мастера.
Направляющие из мебельных стержней используются при изготовлении мебели на заказ, чтобы добиться точности, подойдет готовая фрезерная база из мебельных деталей. С применением в конструкции отшлифованных цилиндрических стержней.
В этом случае необходимо сделать отверстия, равные по диаметру их ширине, прямо в суппорте, они обязательно обязаны быть параллельны друг другу.
Используя старые печатные машинки «Янтарь», легко изготовить направляющие для ЧПУ своими руками. Их особенность в том, что движущие части там выполнены в форме уголка. Понадобятся такие детали:
- подвижная часть;
- сепаратор – пластина, в которую вмонтированы шарики;
- рельсы;
- металлическая пластина;
- уголки, длина которых равна рельсу.
Соединяем все части необходимым образом и получаем готовый результат.
Для маленького домашнего станка ЧПУ в качестве направляющих следует взять автомобильные стойки.
Автомобильные стойки подойдут для маленького станка ЧПУ
Их используют в отечественных автомобилях, поэтому достать их не составит труда. Используются штоки от стоек, они обладают прочностью и сделаны из качественного металла.
Поэтому проявив смекалку и фантазию, у мастера возможности становятся безграничны. Немного подумав, несложно собрать станок ЧПУ своими руками из подручных деталей, находящихся в доступе и не используемых по назначению. Это сократит затраты на домашнее производство и повысит его продуктивность и качественность.
Цилиндрические направляющие используются в станках с ЧПУ, для которых точность обработки не так важна, и на первое место ставится стоимость оборудования. Технология индукционной закалки поверхности (твердость доходит до 60 HRC) повышает износостойкость, последующая шлифовка до Ra 0,8 max уменьшает коэффициент трения. Используются в комплекте как с бронзовыми или фторопластовыми втулками скольжения, так и с подшипниками качения.
Полированные валы
Характеризуются ценовой доступностью и легкостью монтажа, что снижает затраты на ремонт. Не рекомендуются к применению как направляющие для перемещаемых столов, расход которых превышает 1 м, поскольку крепление к станине в двух точках приводит к провисанию под нагрузками. В то же время, пригодны для перемещения шпинделя по оси Z, при условии, что шпиндель не нагружается (гравировка, раскрой тонкого листового металла, резьба по дереву и т.д.) и уравновешивается противовесом.
Недостатки:
- при использовании подшипников качения давление со стороны шарика прикладывается в одной точке, со временем в этой точке продавливается канавка;
- повышенная чувствительность к стружке и пыли;
- невозможность подгонки подшипника к валу и создания преднатяга.
Тем не менее, эти минусы нивелируются низкой стоимостью и простотой замены вала, а проблема пыли и стружки в дерево- и камнеобрабатывающих мастерских решается установкой вытяжки с раструбом непосредственно в рабочей зоне.
Цилиндрические рельсы на опорах
Главный недостаток полированного вала – отсутствие опоры по длине, в этой конструкции компенсируется тем, что вал укладывается на алюминиевый профиль, крепящийся непосредственно к станине. Сопротивление нагрузке на изгиб одинаково во всех точках длины вала, поэтому цилиндрический рельс не прогибается.
Используются при построении бюджетных станков с рабочей зоной более 1 м. Но есть один нюанс, обуславливаемый конструкцией подшипников. Разомкнутый контур подшипника воспринимает усилия, прилагаемые в разных направлениях, по-разному, что требует контроля совпадения центра масс устанавливаемой на стол заготовки и геометрического центра стола. По этой же причине не применяются в кинематических схемах осей Z в станках с тяжелыми шпинделями.
Цилиндрические направляющие – бюджетный вариант, идеально подходящий для использования в малогабаритных или ненагружаемых станках с легкими шпинделями.
Механическая обработка любого материала подразумевает в первую очередь точность и продуктивность. Независимо от того, какого типа и предназначения станок, есть базовые элементы, параметрами которых пренебрегать нельзя. Базовой составляющей для металлорежущего, деревообрабатывающего или обрабатывающего устройства, предназначенного для пластика, есть направляющие, которые обеспечивают безошибочность и цикличность проведения обработки.
Какие бывают направляющие
Любой станок базируются на точности обработки, которую обеспечивают направляющие стержни. Своими руками приходится изготавливать рабочие узлы, но есть такие, которые самому никак не сделать, годятся только детали заводского изготовления.
К примеру, рабочий орган фрезерного станка изготовить едва ли получится, как и со сверлильным или . Поэтому приходится использовать готовые решения - дрели, приводы, граверы или электрические лобзики. С направляющими дело обстоит попроще, поскольку их характеристики и вид прямо зависит от предназначения агрегата.
Практически все они, применяемые в заводских и самодельных конструкциях бывают всего двух типов - скольжения и качения. По принципу подшипников, их метод работы понятен - одни основаны на скольжении, вторые используют в своей конструкции подшипники качения.
Для оборудования малой мощности и не требующих точности и производительности, используют принцип скольжения. В основном, такими деталями пользуются настольные сверлильные и токарные агрегаты, а также деревообрабатывающие. Есть еще подвиды, но рассмотрим те, которые проще всего изготовить своими руками из того, что есть в продаже.
Направляющие для ЧПУ станка
Обрабатывающие центры с ЧПУ для мелкосерийного и домашнего использования - дорогая штука и не каждый может позволить себе купить форматно-расточной или с ЧПУ, но выполнить своими руками сносное по качеству обработки и чистоте реза устройство, можно запросто. Рассмотрим несколько конструкций, но сначала посмотрим на детали заводского изготовления, чтобы понять основные принципы работы.
Все направляющие для программируемых станков бывают кругового движения или линейного типа, это зависит от траектории, по которой движется подвижный узел в координатах. Будем рассматривать только линейные, как самые востребованные у самодельщиков, да и особой нужды для применения круговых устройств нет.
Самый простой вариант для самодельных программируемых устройств любого типа - детали скольжения. В зависимости от требований к производительности их параметры меняются. В основном используют цилиндрические стержни, их предварительно шлифуют, по ним движутся бронзовые втулки. Суппорт выполняется и без втулок, но это, естественно, будет влиять и на ресурс стержней, и на аккуратность обработки заготовок.
В качестве стержней на плоскошлифовальном наждаке, сверлильном или простом токарном, может быть использована оцинкованная труба разного диаметра. Она хороша тем, что стоит дешево, легко поддается обработке и формированию, но есть также и существенные недостатки:
Тем не менее во многих маломощных устройствах они используются и если падает точность, труба просто заменяется новой. Более остроумно поступают при изготовлении маленького фрезера на базе устройств скольжения от старых матричных принтеров. Такой вариант показал себя на практике положительно и в них еще поработают не один год. Несколько таких конструкций мы представили на фото. Также есть еще один неплохой вариант, чтобы обойтись малой кровью при постройке программируемого оборудования.
Станки с ЧПУ из мебельных стержней
Прекрасный вариант, когда нужно добиться тщательности обработки, особенно в деревообрабатывающих станках для производства мебели небольшими партиями, в ленточно-шлифовальных, фрезерных на базе готового фрезера малой мощности. Мебельные детали стоят недорого, правда и ресурс у них меньше, чем у аналогичных элементов скольжения от принтеров или печатных машинок.
Пример использования мебельных стержней на форматно-расточном показан на фото. Понятно, что размеры станины и подвижного стола корректируются в зависимости от назначения. Тем не менее, если использовать мебельные шарикового типа на сверлильном, сносу им не будет, поскольку нагрузка и частота у работы у фрезера или сверлильного значительно отличаются от нагрузок на форматно-раскроечном станке.
Выход есть всегда, а по приведенным примерам вполне возможно подобрать направляющие скольжения для своего станка с ЧПУ желаемых параметров. Удачи в работе!
Направляющие – важная деталь в устройстве фрезерного станка. Направляющие для ЧПУ своими руками могут выполнить многие мастера, опыт работ в домашних условиях имеется у большинства практикующих специалистов.
Задумав домашнее производство мебели, необходимо соблюдать точность в конструкции. Поэтому многие мастера, осваивающее его нуждаются в качественном оборудовании. Специальный деревообрабатывающий механизм облегчит труд, позволит создавать качественную, продукцию в короткий срок.
Чтобы изделия отличались высокой точностью, но соответствовали современным характеристикам, применяются модели ЧПУ.
Числовое программное управление
Числовое программное управление дает такую возможность, но покупать его под силу не каждому предпринимателю. Именно по этой причине появляется потребность изготовить самодельный агрегат, для устройства которого применяются детали собственного производства.
Основными частями фрезерных станков, предназначенных для обработки того или иного материала, являются направляющие. Они представляют собой шариковые или роликовые подшипники качения, назначением которых является перемещение каретки. Их цель – ускорение, упрощение и придание точности производству.
Виды направляющих
Точность станка – это задача направляющих стержней. Они делятся на два вида:
- скольжения;
- качения – предполагают использование подшипников.
Первый вид используется на станках небольшой мощности и не нуждающихся в большой продуктивности. К ним относятся деревообрабатывающие, токарные, сверлильные и настольные аппараты.
Самодельные направляющие для ЧПУ станка изготавливаются линейного тапа, они могут быть роликовыми или шариковыми. Независимо от вида должны обладать следующими характеристиками:
- сохранением заданных параметров;
- плавным перемещением;
- эффективностью;
- низким трением.
В качестве деталей для скольжения втулок в большинстве случаев используются стержни цилиндрической формы, их необходимо отшлифовать. Некоторые мастера советуют изготовить механизм и без втулок, но из-за этой манипуляции будет снижена аккуратность изделий, а стержни будут иметь меньший срок эксплуатации.
Варианты самодельных направляющих
Направляющий механизм для ЧПУ часто бывает основан на использовании хромированной металлической трубы.
Направляющий механизм возможно сделать из хромированной металлической трубы
Она имеет небольшую стоимость, ее легко обрабатывать, меняя форму. Кроме того, есть и ряд недостатков:
- Защитный верхний слой стирается очень быстро, затем металл изнашивается быстрее.
- При высокой нагрузке на трубу, она не дает необходимой прочности.
Такое решение является дешевым для специалиста, но хватит работы такого станка лишь на несколько десятков часов. Это связано с минусами оцинкованных или хромированных труб, которые сами сделаны из мягкого металла, подверженного быстрому износу при нагрузке. Фрезер в совместном использовании с такими направляющими значительно сократит их срок службы.
Кроме этих способов, следует применять в качестве движущих частей устройства фрезера с небольшой мощностью. Они придают изготавливаемым деталям точную тщательную обработку, чаще их используют на станках для обработки дерева. Они имеют низкую цену и маленький срок выработки.
Самодельные направляющие: инструкция
Самодельные направляющие для деревообрабатывающего станка в ЧПУ собственного изготовления могут быть нескольких вариантов.
Первый вариант выполнения – простой, вовремя выполнения агрегата по такому алгоритму необходимо собрать конструкцию, состоящую из таких деталей:
- Подшипников – принимают силу мотора, оказываемую противодействию.
- Металлического уголка – выступает в роли каретки.
- Болтов и гаек – размер должен соответствовать внутреннему диаметру подшипника.
Инструкция по изготовлению:
- для начала измеряем необходимую длину металлического уголка, убрать лишнее;
- просверлить симметрично с двух сторон, отверстия необходимого диаметра;
- при помощи гаек и болтов закрепить подшипники.
Конструкция направляющих готова, она не требует массы усилий и довольно понятна для неопытного мастера.
Направляющие из мебельных стержней используются при изготовлении мебели на заказ, чтобы добиться точности, подойдет готовая фрезерная база из мебельных деталей. С применением в конструкции отшлифованных цилиндрических стержней.
В этом случае необходимо сделать отверстия, равные по диаметру их ширине, прямо в суппорте, они обязательно обязаны быть параллельны друг другу.
Используя старые печатные машинки «Янтарь», легко изготовить направляющие для ЧПУ своими руками. Их особенность в том, что движущие части там выполнены в форме уголка. Понадобятся такие детали:
- подвижная часть;
- сепаратор – пластина, в которую вмонтированы шарики;
- рельсы;
- металлическая пластина;
- уголки, длина которых равна рельсу.
Соединяем все части необходимым образом и получаем готовый результат.
Для маленького домашнего станка ЧПУ в качестве направляющих следует взять автомобильные стойки.
Автомобильные стойки подойдут для маленького станка ЧПУ
Их используют в отечественных автомобилях, поэтому достать их не составит труда. Используются штоки от стоек, они обладают прочностью и сделаны из качественного металла.
Поэтому проявив смекалку и фантазию, у мастера возможности становятся безграничны. Немного подумав, несложно собрать станок ЧПУ своими руками из подручных деталей, находящихся в доступе и не используемых по назначению. Это сократит затраты на домашнее производство и повысит его продуктивность и качественность.
Видео по теме: Самодельный линейный подшипник
promzn.ru
Направляющие для станков своими руками
Механическая обработка любого материала подразумевает в первую очередь точность и продуктивность. Независимо от того, какого типа и предназначения станок, есть базовые элементы, параметрами которых пренебрегать нельзя. Базовой составляющей для металлорежущего, деревообрабатывающего или обрабатывающего устройства, предназначенного для пластика, есть направляющие, которые обеспечивают безошибочность и цикличность проведения обработки.
Какие бывают направляющие
Любой станок базируются на точности обработки, которую обеспечивают направляющие стержни. Своими руками приходится изготавливать рабочие узлы, но есть такие, которые самому никак не сделать, годятся только детали заводского изготовления.
К примеру, рабочий орган фрезерного станка изготовить едва ли получится, как и со сверлильным или токарным. Поэтому приходится использовать готовые решения - дрели, приводы, граверы или электрические лобзики. С направляющими дело обстоит попроще, поскольку их характеристики и вид прямо зависит от предназначения агрегата.
Практически все они, применяемые в заводских и самодельных конструкциях бывают всего двух типов - скольжения и качения. По принципу подшипников, их метод работы понятен - одни основаны на скольжении, вторые используют в своей конструкции подшипники качения.
Для оборудования малой мощности и не требующих точности и производительности, используют принцип скольжения. В основном, такими деталями пользуются настольные сверлильные и токарные агрегаты, а также деревообрабатывающие. Есть еще подвиды, но рассмотрим те, которые проще всего изготовить своими руками из того, что есть в продаже.
Направляющие для ЧПУ станка
Обрабатывающие центры с ЧПУ для мелкосерийного и домашнего использования - дорогая штука и не каждый может позволить себе купить форматно-расточной или токарный с ЧПУ, но выполнить своими руками сносное по качеству обработки и чистоте реза устройство, можно запросто. Рассмотрим несколько конструкций, но сначала посмотрим на детали заводского изготовления, чтобы понять основные принципы работы.
Все направляющие для программируемых станков бывают кругового движения или линейного типа, это зависит от траектории, по которой движется подвижный узел в координатах. Будем рассматривать только линейные, как самые востребованные у самодельщиков, да и особой нужды для применения круговых устройств нет.
Направляющие скольжения
Самый простой вариант для самодельных программируемых устройств любого типа - детали скольжения. В зависимости от требований к производительности их параметры меняются. В основном используют цилиндрические стержни, их предварительно шлифуют, по ним движутся бронзовые втулки. Суппорт выполняется и без втулок, но это, естественно, будет влиять и на ресурс стержней, и на аккуратность обработки заготовок.
В качестве стержней на плоскошлифовальном наждаке, сверлильном или простом токарном, может быть использована оцинкованная труба разного диаметра. Она хороша тем, что стоит дешево, легко поддается обработке и формированию, но есть также и существенные недостатки:
- труба имеет малый ресурс по сравнению с другими видами, поскольку защитный цинковый слой или слой хрома, который наносится дополнительно, стирается за 15-20 проходок, и тогда начинается интенсивный износ металла;
- труба не обеспечивает достаточной прочности на изгиб в том случае, если необходимо подвергать заготовку высоким нагрузкам.
Тем не менее во многих маломощных устройствах они используются и если падает точность, труба просто заменяется новой. Более остроумно поступают при изготовлении маленького фрезера на базе устройств скольжения от старых матричных принтеров. Такой вариант показал себя на практике положительно и в них еще поработают не один год. Несколько таких конструкций мы представили на фото. Также есть еще один неплохой вариант, чтобы обойтись малой кровью при постройке программируемого оборудования.
Станки с ЧПУ из мебельных стержней
Прекрасный вариант, когда нужно добиться тщательности обработки, особенно в деревообрабатывающих станках для производства мебели небольшими партиями, в ленточно-шлифовальных, фрезерных на базе готового фрезера малой мощности. Мебельные детали стоят недорого, правда и ресурс у них меньше, чем у аналогичных элементов скольжения от принтеров или печатных машинок.
Пример использования мебельных стержней на форматно-расточном показан на фото. Понятно, что размеры станины и подвижного стола корректируются в зависимости от назначения. Тем не менее, если использовать мебельные шарикового типа на сверлильном, сносу им не будет, поскольку нагрузка и частота у работы у фрезера или сверлильного значительно отличаются от нагрузок на форматно-раскроечном станке.
Выход есть всегда, а по приведенным примерам вполне возможно подобрать направляющие скольжения для своего станка с ЧПУ желаемых параметров. Удачи в работе!
nashprorab.com
Как выбрать направляющие для станка с ЧПУ
В конструкции станка с ЧПУ используется несколько типов направляющих. Самодельные устройства нередко комплектуются рельсами из каретки печатной машинки, принтера или покупными. Качество и характеристики направляющих влияют на возможности станка с ЧПУ и точность обработки, поэтому экономить на их покупке не стоит.
Валы круглого сечения
круглые полированные валы Наиболее широко применяемый и недорогой тип направляющих это полированные валы. Они просто монтируются, обрабатываются, купить такие детали не проблема. Валы производят из высокопрочной стали, в основном, шарикоподшипниковой, марок ШХ15 СГ, ШХ15, 95Х18-Ш. Они дополнительно подвергаются индукционному закаливанию верхних слоев, после чего полируются. Закалка индукционным методом повышает срок эксплуатации и снижает степень износа. Полированная поверхность позволяет двигаться каретке с минимальным трением за счет идеальной гладкости. Фиксируются валы своими руками, с двух концов, очень просто и быстро.
В продаже множество подделок, выполненных из металла низкого качества. Ведь проверить твердость стали на месте не представляется возможным.
Эта модель направляющих обладает рядом недостатков:
- нет фиксации на основании. Вал удерживается лишь за счет двух концевых крепежей, что значительно облегчает установку своими руками, но делает направляющие независимыми от столешницы. Это увеличивает вероятность неточностей при обработке, направляющие может повести, со временем они искривляются.
- провисают на длинных отрезках. В связи с провисанием валы длиннее 100 см в станкостроении не применяют. Следует также учитывать соотношение толщины и длины вала. Оптимальным считается соотношение 0,05, а лучше от 0,06 до 0,1.
Линейные подшипники на круглый вал
Используется два типа линейных подшипников для направляющих:
- шариковые втулки;
- подшипники скольжения.
Шариковые втулки или подшипники качения по сравнению с каретками рельс обладают двумя большими недостатками: малая грузоподъемность, большой люфт. Чтобы каретка не разворачивалась, нужно на каждую ось ставить по паре валов. Минусы шариковых подшипников качения:
- выдерживают малую нагрузку;
- невысокий ресурс работы - шарик прилегает к валу лишь в единой точке, поэтому здесь образуется высокое давление. Постепенно в месте соприкосновения пробивается канавка и вал необходимо своими руками менять;
- большой люфт - дешевые подшипники (а их большинство) производятся со значительным люфтом;
- легко забиваются опилкой и пылью.
Подшипники скольжения. Подшипники этого типа изготавливают из мягких металлов, капролона, они работают по принципу трения скольжения. Если при эксплуатации выдерживаются все допуски, грузоподъемность и точность такого подшипника не меньше, чем качения. Вместе с тем, ему не страшны опилки и пыль. Но это касается лишь бронзовых деталей, грамотно обработанных.
Постепенно изделие изнашивается и его необходимо периодически подгонять, чтобы убрать зазоры. Чаще всего при изготовлении направляющих своими руками, используются более доступные шариковые подшипники.
Шлицевые валы
Вал круглого сечения имеет продольные пазы, по которым двигаются шарики втулки. Конструкция обладает повышенной жесткостью по сравнению простыми шлифованными валами, более длительным сроком эксплуатации, способна воспринимать с втулки усилия кручения.
При этом они также просто устанавливаются на два крепления по концам. Благодаря конструкции можно обеспечивать натяжение вала, поэтому их используют при необходимости крепежа направляющих по концам.
Один из основных минусов шлицевых направляющих - их высокая цена, поэтому в обычных станках с ЧПУ они используются редко.
Цилиндрические валы
цилиндрический вал на основании Конструкция цилиндрических валов позволяет удерживать уровень по всей длине, полностью исключая провисание под весом каретки или своим собственным. Такие направляющие называются еще линейными опорными валами, фиксируются они прямо к корпусу станка с ЧПУ через предусмотренные в опорах резьбовые отверстия. По таким направляющим могут двигаться каретки большого веса без провисания.
Минусы цилиндрических валов:
- малый срок эксплуатации;
- заметный люфт втулок.
Если подшипники линейного типа одинаково работают с нагрузками разного направления, то на цилиндрических валах каретки показывают меньшую стабильность. Это объясняется замкнутой поверхностью втулок, которой не обладают каретки. Поэтому следует быть готовым к тому, что аппарат с ЧПУ малого размера с увесистой кареткой на опорных валах будет работать с большей погрешностью, нежели такой же станок с ЧПУ на обычных круглых рельсах.
Технология изготовления цилиндрических рельс очень проста, поэтому их производят и известные фирмы, и кустарные мастерские. Этим объясняется разброс технических характеристик и цен. Зачастую каретки и рельсы одного изготовителя «ноу нэйм» не совпадают.
Профильные рельсовые направляющие
Такие направляющие устанавливаются в станках ЧПУ особой точности, фиксируются прямо к станине, они могут быть шариковыми и роликовыми.
Шариковые профильные направляющие
На профильных направляющих есть дорожки, по которым перемещается каретка. Поэтому нагрузка распределяется равномерно по длине дорожки: шарик каретки прилегает к рельсу по дуге. Рельсы-направляющие характеризуются геометрической точностью. При перемещении тяжелой каретки их прямолинейность не нарушается. Служат они долго и практически не дают люфт.
Минусы шариковых рельс:
- к местам крепления существуют высокие требования по прямолинейности и шероховатости;
- достаточно сложно монтируются на станок с ЧПУ.
В продаже можно найти модели кареток и направляющих с разными грузоподъемностью и преднатягом. Производство рельс дорого, технология сложна. Поэтому кустари не занимаются их изготовлением, а представленная на рынке продукция достаточно качественная. Достойные направляющие выпускают, например, под марками ТНК и Hiwin.
Роликовые профильные направляющие
Это одна из разновидностей профильных рельс с плоскими пазами качения. Опорные модули вместо шариков оснащаются роликами. Благодаря этой разнице направляющие получаются еще более жесткими, выдерживающими большие грузы и длительный срок эксплуатации. Такие рельсы устанавливают на интенсивно работающее оборудование для фрезеровки камня, прочных марок стали и чугуна.
Призматические рельсы и «ласточкин хвост»
Их устанавливают на металлообрабатывающих производствах, где требуется повышенная жесткость. Рельсы «ласточкин хвост» представляют собой два скользящих друг по другу, плоских элемента. Отличие конструкции в большой плоскости соприкосновения. Такие рельсы нельзя демонтировать, они являются частью станины. Их производство и ремонт довольно сложны, поменять их своими руками вообще невозможно. Поэтому конструкция используется только в профессиональных станках с ЧПУ.
Самодельные направляющие из того, что нашлось под рукой
направляющие из стального уголка Простейшие направляющие можно собрать своими руками из металлического уголка, подшипников, гаек и болтов. Алюминиевые уголки для направляющих использовать не стоит - деталь придется менять очень часто. Ведь шарикоподшипники каретки будут выедать в ней дорожки. Предпочтительнее стальной уголок или кругляк. В зависимости от интенсивности использования его можно закалить или оставить, как есть. Но непременно следует отшлифовать, уменьшив трение. Наиболее простой и бюджетный вариант это направляющие из старого принтера.
Не следует подбирать слишком широкие подшипники, это бесполезно. Ширина «выедаемой» дорожки на направляющей не зависит от габаритов подшипника. Диаметр болтов должен совпадать с внутренним поперечником подшипника.
Чертежи, схемы и презентация самодельных направляющих в видеороликах:
stanokgid.ru
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.Всем добрый день! Во время проектирования станка и именно ленейного перемещения столкнулся с тем что цены на линейные направляющие (качественные) просто огромные, конечно если нужно сделать станок с рабочим полем метр на метр то цены ещё более менее терпимые то если нужно сделать плазму 2500 на 2000, то вылазит кругленькая сумма! Вот и пришла идея сделать самодельные направляющие и конечно не обойтись бес помощи братьев по разуму! Если у кого то есть какие либо идеи пишите, делитесь рассуждайте! Может у кого есть какие наработки и факты реализации идеи!
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. Вот смотрите есть такие ролики как думаете получится ли дробится приличной центровки на рельсе? Просто хочу купить такие и попробовать реализовать! Album: Uploaded 02 Aug 2012 - 07:49 Album: Uploaded 02 Aug 2012 - 07:49 Album: Uploaded 02 Aug 2012 - 07:49
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. Также есть такие варианты Album: Uploaded 02 Aug 2012 - 08:11 Album: Uploaded 02 Aug 2012 - 08:11 Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. Всё дело в том, какие точности Вы хотите получить. Впрочем, для плазменной резки вполне можно и по последнему варианту сделать, особенно, если удастся прошлифовать шестигранник по всем граням Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Рукастый Колобок, Каким образом шлифовка производится, болгаркой? Первую конструкцию не так уж легко сделать, на мой взгляд, нужно точно углы выдержать!! Мне не даёт покоя первый вариант, удастся ли использовать такие ролики к примеру с прокатным квадратом, его тоже ведь придется шлифовать! Исхожу из соображений долговечности и качества!
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Рукастый Колобок, Каким образом шлифовка производится, болгаркой?
Понятно... Посмотрите полированную(круглую) трубу из нержи.. если уж бюджет.. Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. alex56, Труба смущает тем что при большой длине будет провисание большое и резонанс будет возникать! Это если её крепить по двум точкам! Шлифованный квадрат найти думаете не удастся, какая методика шлифовки более эффективна? Кроме станочной конечно! Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. Да Вы точность нужную скажите А то как гадание на кофейной гуще. Крамола это всё, конечно, потом люди удивляются- а чёй-то у меня круг не круг на несколько миллиметров. пиэс-если опопра жёсткая, то, думаю, можно шабрить-сначала болгаркой, потом соотвествтенно шабером. Разумеется, нужна поверочная линейка нужной длины.
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Если хотите 2500 на 2000 то покупайте заводские направляющие и не парьте себе мозг. Время потеряете только.
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
А как мне думается, средненький китай будет дешевле и точнее самой крутой, но самоделки
Это так. Что-то сделанное штучно не может быть дешевле серийного продукта, даже на стоимость таможни и доставки не может. Чтобы сделать направляющую - нужно то чем делать и то чем контролировать. И то и другое стоит больше комплекта направляющих. Да и если нет 20-60т.р. на направляйки даже и не стоит начинать станок строить. Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. Вы хотите за копейки получить хороший станок? Не, чудес не бывает))))) Болгаркой - это не шлифовка, это зачистка. Шлифовка - это на шлифовальном станке. За соответствующую копеечку)))) Не считая того, что надо еще найти и договорится. В принципе прокат есть и калиброванный - но только посмотрите ГОСТу на него, какая там точность. Я думаю там пара десяток на размер, а на прямолинейность - миллиметры. А вам сотки, если не микроны нужны)))) А если же вас и миллиметр устроит - так возьмите рельсы крановые, чем не годятся? Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. если нужно резать с точность в 2-3 десятки, то берите обычную калибровку...у нее по диаметру разлет 5 соток, ставьте ее на упоры регулируемые и выставляйте... и насчет мифа о рельсах...) занимались мы как то модернизацией листогибочного чпушника...и ставили рельс относительно матрицы (шлифованной), рельс ниразу не прямой оказался, на 2 метрах 1 десятка плавала, пальчиком надавишь, прогибается только в путь...) но все равно лучше круглой направляющей...)
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
и насчет мифа о рельсах...) занимались мы как то модернизацией листогибочного чпушника...и ставили рельс относительно матрицы (шлифованной), рельс ниразу не прямой оказался, на 2 метрах 1 десятка плавала, пальчиком надавишь, прогибается только в путь...) но все равно лучше круглой направляющей...)
Какие мифы? Рельсы должны устанавливаться только на соответственно подготовленную базу, в свободном состоянии они имеют полное право быть кривыми.
Труба смущает тем что при большой длине будет провисание большое и резонанс будет возникать!
Вы хотите за 2 конца направляющую крепить что-ли? На 2,5 метра? Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Какие мифы? Рельсы должны устанавливаться только на соответственно подготовленную базу, в свободном состоянии они имеют полное право быть кривыми. sashasmaylik (02 August 2012 - 11:34) писал: Труба смущает тем что при большой длине будет провисание большое и резонанс будет возникать! Вы хотите за 2 конца направляющую крепить что-ли? На 2,5 метра? Вот именно.. Трехметровую направляющую Хайвин сечением 36х36 можно пальцем и на 10 мм продавить.. жесткость- это не ее работа... Так же и круглые - опоры же промежуточные нужны.. в Вашем случае - шаг миллиметров 500-600.. А резонанс - не знаю...для плазмореза проблема - перебор... Ну запеньте ее..или бетоном залейте... Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Шток гидроцилиндра на опоре + линейный подшипник
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Для начало определится с нагрузками. Если это плазма - то вес перемещаемого узла боле-менее известен. Вот и посчитать прогиб по его весом. Это для вертикального искривления. Отстается еще в горизонтальной плоскости - на первый взгляд нагрузки отсутствуют. Но это не так, есть нагрузки от инерции узла при перемещении - от разгона и торможения. Их тоже посчитать можно.
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение.
Так же и круглые - опоры же промежуточные нужны.. в Вашем случае - шаг миллиметров 500-600..
Мне кажется вот идеальный путь. Купите круглые направляющие и линейные разрезанные подшипники в корпусах, не такие они и дорогие, насверлите по всей длине отверстия с резьбой, в качестве опор используйте болты, заодно ими и отрегулировать прямолинейность можно будет. Естественно жёсткое основание обязательно.
Прикрепленные изображения
Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. не, кругляши надо все ж с опорой брать, за два конца эт волюнтаризмь. http://www.purelogic...erem/relnaptbs/ Самодельные линейные направляющие для ЧПУ станков. Обсуждение. sashasmaylik, по поводу треугольных направляющих поищите на сайте и форуме mechmate, там народ приспособы делает для их изготовления.
