Rotačná os pre CNC frézku. Vlastnosti a prevedenie rotačných osí pre CNC stroj

20.09.2023

Všeobecné vlastnosti a účel

Rotačná os je navrhnutá tak, aby zabezpečila rotáciu dielov v požadovanom uhle. Ide o rotačný mechanizmus, ktorý umožňuje otáčanie obrobku v požadovanom smere a pod určitým uhlom. 4 rotačné osi môžu byť použité na spracovanie obrobkov vyrobených z materiálov, ako je plast a drevo. Okrem toho sa os používa aj na gravírovanie kovov. Rotačná os pre CNC frézku vám umožňuje vytvárať produkty rôznej zložitosti: s jej pomocou môžete vyrábať stĺpiky, rukoväte, ozdobné prvky s rytím, rôzne figúrky a iné zložité tvary.

Existovať rotačné osi na remeňovej a harmonickej prevodovke. Aký je ich rozdiel? Prvá možnosť je vhodnejšia na spracovanie plastov a dreva a druhá je vhodnejšia na prácu s tvrdými materiálmi, najmä kovom. Okrem toho sú nápravy rozdelené na 3- a 4-vačkové nápravy. Os prvého typu je určená na centrovanie obrobkov, ktoré majú okrúhly tvar, a os so 4 čeľusťami je určená na centrovanie obrobkov s pravouhlým prierezom.

Výhody rotačnej osi pre frézku,

Aké výhody poskytuje? rotačná os? Táto časť výrazne rozširuje možnosti CNC strojov: vďaka umiestneniu obrobku v priestore je možná výroba zložitých výrobkov. Použitie rotačnej osi rieši problém automatizácie vykonávanej práce: po jej inštalácii sa spracovanie obrobkov začne vykonávať automaticky. okrem toho cnc rotačná os výrazne skráti čas výroby produktu. A samozrejme, rotačná os robí prácu na CNC stroji nielen rýchlejšou, ale aj pohodlnejšou: po inštalácii osi zmizne potreba preusporiadať obrobok, pretože na spracovanie ho bude potrebné zabezpečiť iba raz. Je dôležité poznamenať, že inštalácia rotačnej osi nie je náročná: osi sú spravidla vhodné pre akýkoľvek stroj a štandardné programy vám umožňujú pripojiť tieto zariadenia, takže nie je potrebné ich prekonfigurovať.

teda CNC rotačná os pre obrábacie stroje umožňuje vyrábať vysokokvalitné produkty vyžadujúce vysokú presnosť v čo najkratšom čase. V súlade s tým inštalácia rotačnej osi výrazne zlepší produktivitu a zvýši zisky.

Druhá časť:
Časť tretia:
Štvrtá časť:
Piata časť:
Šiesta časť: Elektronika stroja

Samostatným plusom sú lineárne ložiská priamo v kryte, pretože sa ľahšie inštalujú na domáce konštrukcie. Jednoduché LM08UU sú lacnejšie, ale musíte si na ne vyrobiť držiak (dá sa vytlačiť na tlačiarni) - to je samostatný rozhovor.

Takže pár slov o súprave komponentov pre samotnú novú os Y a potom o úprave. Zásielka bola doručená 3 týždne po objednávke v poštovej taške a úzkej kartónovej krabici kvôli pevnosti. To je plus, valcové hriadele jednoducho vypadnú z balenia, z nejakého dôvodu o tom predajcovia na Ali neuvažujú. Ale márne.

Každá položka v súprave je zabalená samostatne vo vrecku. V ložiskách sú stopy oleja

Aby som odhadol mierku, pripevnil som na vodidlá a skrutku pravítko. Pravítko 30 cm, žehlička 40 cm

Konce skrutky a hriadeľov sú bez otrepov. Zdá sa, že hriadele sú narezané na štandardné veľkosti pomocou veľkého biča, pretože na konci môžete vidieť trochu sadzí. Ale spracované po rozrezaní. V zásade môžem rovnakú operáciu vykonať aj sám, takže sa snažím robiť čo najdlhšie úseky.

Konce sú skosené. Ak si to narežete sami (a ja som to trochu narezal na mieru), tak sa skosenie dá odstrániť na orezávači/ručne. Je hlavne dekoratívna, aby nevznikali otrepy a pri montáži ložísk sa nedotýkala guľôčok.

Nezachytil som mikróny, priemer hriadeľa je celkom 8 mm. Neexistujú žiadne otázky o výrobnej presnosti valcových hriadeľov, hlavná vec je, že pri dodaní nie sú ohnuté. Viac sťažností mám na ložiská. Kúpil som niekoľko lacných LM08UU od Aliho a niektoré sú tesné a niektoré sú mierne voľné. To je zreteľne viditeľné na ložiskách, najmä ak sú namontované na rovnakom hriadeli.

Strmene SK8 sú pohodlná vec. Inštalujú sa priamo na profil (akýkoľvek) a hriadeľ je upnutý. Na želanie sa dá použiť v amatérskych prevedeniach, na upnutie čohokoľvek s priemerom 8mm (napríklad stred na stroj).

Celkové a inštalačné rozmery nie je problém nájsť, sú štandardné. V prípade potreby napíšte do osobnej správy alebo nahliadnite do prvých dvoch tém, boli tam kresby.

Spočiatku pri skúšaní dizajnu a pred objednávkou som používal 3D tlačené podpery. Teraz som ho odstránil, pretože už nie je potrebný. S kovovými to vychádza oveľa lepšie e stche dizajn

Ložiskové podpery KP08 na upevnenie vodiacej skrutky. Pre svorku sú dve 1,5 šesťhranné skrutky.
Tieto podpery sú veľmi vhodné na použitie v amatérskych dizajnoch: používajú sa v 3D tlačiarňach pre os Z a môžete si tiež vyrobiť domáce remeňové pohony upnutím 8 mm časti hriadeľa do tohto ložiska a inštaláciou ozubeného kolesa na hriadeľ. Poznámka: táto replika CNC2417 používa prírubové ložiská KFL08 na inštaláciu skrutky T8 na dosku na osi X.

A v neposlednom rade lineárne ložisko puzdra SC08UU. Stojí o niečo viac (dvakrát) ako jednoduchý LM08UU, ale má závit M4 na inštaláciu montážnych skrutiek. Je tiež veľmi vhodné použiť v amatérskych dizajnoch kvôli ľahkej inštalácii. Existuje verzia SC08LUU, predĺžená, ktorú používam v posuvníku osi Z.

To je všetko o súprave, teraz o úpravách.

Montáž som začal osou X a Y, respektíve pojazdmi.
Najprv zostavíme os Y: motor, strmeň, skrutku s maticou a spojku.
Inštalujeme motor na držiak. Je to jednoduché: štyri skrutky M3. Dĺžka je krátka, závisí hlavne od použitej platne (hrúbky) a podložiek.

Motor s platňou pred montážou na profil.

Potom nainštalujte KP08 oproti, pričom vzdialenosť od stredu osi motora a od stredu osi strmeňa dodržujte rovnakú

Ďalej nainštalujeme podpery hriadeľa SK8, štyri z nich, pár na hriadeľ. Pri inštalácii hriadeľov nezabudnite na ložiská.

Ďalej zostavíme platňu s motorom X, ako aj platňu so strmeňom KFL08

Dosky sú vyrobené symetricky a vrtuľu môžete namontovať na obe strany na KFL08 po predchádzajúcej inštalácii motora (M3 Mosadzný medzikus - vhodné na zostavenie).

Pôvodne existovala 3D tlačená KFL08, ale počas montáže a testovania sa mi podarilo objednať a dostať normálnu)))

Ďalej zostavujeme os X. Nainštalujte platne na rám

Nainštalujte druhú dosku.
Dosky dodávajú konštrukcii dodatočnú tuhosť a zároveň slúžia ako držiak pre os X. Na vystuženie boli použité 3 valcové hriadele 8 mm.

Ďalej nainštalujeme hriadele (tri kusy) plus ložiská SC08UU (tri páry v tomto poradí) do otvorov dosiek.

Bližšie foto. 10 mm valcového hriadeľa na každej strane je upnutých do strmeňa SHF08. A je vhodné ponechať asi 20 mm vodiacej skrutky na inštaláciu rukoväte (ručný pohyb vozíka).

Na ložiská nainštalujeme tanierový vozík X. Nezabudnite na orech. Použil som 3D tlačený držiak na matice. Kúpa držiaka je dosť problematická. Možnosti dokúpenia sú buď ploché plastové matice (POM) s otvormi na upevnenie (možnosti a). Videl som ich vo výpredaji, ale stáli veľa peňazí. Takže zatiaľ vytlačený držiak...

Skontrolujeme voľný pohyb vozíka od začiatku po koniec osi, utiahneme skrutky.

Na platni je už pripevnený posúvač osi Z. Môžete si ich vyrobiť zo sekcie profilu 2080 a strmeňov SK8, môžete si ich vyrobiť sami, môžete

S numerickým riadením, vylepšenie výrobných vlastností pracovného nástroja. Umožňuje vám spracovávať neštandardné obrobky a vyrábať výrobky zložitých tvarov. Zariadenie umožňuje realizovať plnohodnotné 3D a 4D spracovanie na CNC strojoch. Najčastejšie sa jednotka používa na prácu s drevom, ale dokáže spracovať aj iné materiály.

Zvláštnosti

Rotačné osi nie sú typické pre každý stroj. Hlavnou úlohou tohto prvku je zabezpečiť rotáciu obrobku okolo jeho osi. Používa sa na spracovanie obrobkov na základe:

strom;
zliatiny hliníka, neželezných kovov a medi;
plast.

Za chod osi je zodpovedný motor. Môže byť súčasťou pôvodného dizajnu stroja alebo môže byť inštalovaný samostatne. Pri samostatnej inštalácii prvok pôsobí ako štvrtá os.

Štvorosové spracovanie má na rozdiel od trojosového spracovania množstvo výhod. Trojosová metóda umožňuje vykonávať 3D spracovanie na jednej strane obrobku, pretože druhá bude pripevnená k stolu. Ak chcete spracovať druhú stranu, musíte vykonať ďalšie kroky na preinštalovanie produktu. Rotačná os tento problém vyriešila. S jeho pomocou je možné obrobok spracovať zo všetkých strán bez ďalších úkonov.

Vďaka tejto vlastnosti je možné získať produkty s komplexným dizajnom:

nábytkové komponenty;
šperky;
dekoratívne drevené vzory.

Stroje s rotačnou osou sú široko používané v dekoratívnych aplikáciách. Správne nastavenie zariadenia umožní offline spracovanie. Prírezy budú podobné ručným výrobkom.

Dizajn

Pre stroje s rotačnou osou existujú rôzne možnosti. Najkvalitnejšie sú. Výkon na bežných zariadeniach je nižší.

Na vysokovýkonných jednotkách je nainštalovaný remeňový pohon. Niektoré modely sú vybavené piatou nápravou. Rozmery pracovnej plochy sa môžu líšiť, ale šírka a dĺžka by nemala byť menšia ako jeden meter. Domáce zariadenia sa vyznačujú inštaláciou skľučovadla alebo čelnej dosky na rotačnú os. Trojčeľusťové skľučovadlá sústruhu sú bežné na výrobných strojoch.

Najpopulárnejším typom motora je dvojfázový štvorvodičový motor.

Rozmery a náklady na vybavenie závisia od konkrétneho modelu. Veľké možnosti sa používajú v priemyselnom prostredí. Kompaktnejšie modely môžu byť použité pre domáce úlohy a malé podniky. Ale nie každý si môže dovoliť aj tie najlacnejšie možnosti. Preto si veľa ľudí vyrába CNC stroj svojpomocne.

Urob si sám stroj s rotačnou osou

Neskúseným používateľom sa neodporúča vyrábať stroj s rotačnou osou z kovu. Spočiatku by ste sa mali pokúsiť vyrobiť jednotku z preglejky. V prvej fáze sa vypracuje výkres a program kontrolného frézovania. Tento krok je možné vykonať pomocou služby Rhinoceros. Hrúbka preglejky musí byť najmenej 15 milimetrov. Musí byť pripevnený na stole, po ktorom CNC stroj vyrobí potrebné polotovary.

Druhá etapa pozostáva z montáže výsledných častí. Potom musíte zakúpiť ložisko vodného čerpadla. Táto položka sa predáva v obchodoch s autodielmi. Pred inštaláciou ložiska musia byť diely potiahnuté farbou a lakom. Ložisko je možné zosilniť pomocou skrutiek. Na prevádzku zariadenia budete potrebovať skupinu komponentov vrátane:

stôl stroja;
Remeň;
krokový motor.

Ďalšie diely sa vyrábajú na sústruhu. Po dokončení montáže jednotky si budete musieť samostatne zakúpiť ovládač zodpovedný za ovládanie krokového motora. Nový ovládač musí byť nainštalovaný v riadiacej jednotke stroja.

Pred spustením samostatne vyrobenej CNC rotačnej osi sa musíte uistiť, že komponenty sú dobre zaistené.

Použitie

Existujú dva spôsoby práce s rotačnou osou:

index;
nepretržitý.

Prvá metóda zahŕňa postupné spracovanie, počnúc voľnými pohybmi a končiac stacionárnymi podmienkami. Prechod z jedného spracovania do druhého je sprevádzaný zastavením a fixáciou. Pre druhú metódu nie sú potrebné žiadne ďalšie kroky. Správne spracovanie závisí od dostupnosti programu a vhodného modelu pracovného nástroja.

Pre úplné spracovanie musí byť stroj vybavený štvorosovým riadiacim systémom. Na kompenzáciu hmotnosti vretena je os Z vybavená plynovou pružinou.

V nám známom trojrozmernom súradnicovom systéme existujú tri navzájom kolmé osi (X, Y, Z), ktoré tvoria základ.
Väčšina CNC strojov v počiatočnej-základnej verzii vyrába iba 3-osové spracovanie.
Pre niektoré výrobky so zložitými tvarmi to však nestačí. Vďaka dodatočnej úprave - montáži rotačnej osi sú CNC gravírovacie a frézovacie stroje schopné vykonávať 4-osové spracovanie.
Štvorosové spracovanie na gravírovacom a frézovacom stroji na CNC stroji s použitím rotačnej osi je vo všeobecnosti kontinuálne spracovanie symetrických aj asymetrických telies.
Na rozdiel od bežného 3-osového spracovania 3D modelu, kde musí byť dielec pripevnený na jednej strane k stolu CNC stroja, 4-osové frézovanie umožňuje opracovávať výrobok zo všetkých strán kontinuálne, bez dodatočných operácií na preskupovanie. časť na pracovnom stole. To umožňuje získať výrobky zložitých tvarov. Najčastejším príkladom takéhoto spracovania je výroba balusterov, hlavic, stĺpov, stĺpov, nôh stolov a stoličiek, šachových figúrok, ale aj rôznych figúrok, prsteňov, iných šperkov a reklamných a suvenírových výrobkov.
Rôzne tvary, obrysy - akýkoľvek let fantázie bude realizovaný pri spracovaní dielov na gravírovacom a frézovacom stroji pomocou 4. rotačnej osi.
Hlavnou možnosťou úpravy, ako už bolo spomenuté, 3-osového stroja na 4-osový stroj, je použitie rotačnej osi, obrázky 1 a 2.

Obrázok 1 zobrazuje fotografiu rotačnej osi pre CNC stroj, ktorý umožňuje viacstranné spracovanie.

Obrázok 1 Rotačná os pre CNC stroj.

CNC frézovací modelár3040

Video rezania zložitej postavy pomocou rotačnej osi na príklade šachového rytiera

Inštalácia rotačnej osi na 3-osú CNC frézku cnc-3040al300

Obrázok 2 4-osová CNC fréza

Okrem toho pre nepretržité spracovanie pozdĺž 4 osí musí byť CNC systém stroja schopný ovládať aj opakovanú os, ktorá je na ňom nainštalovaná. Preto 4-osové obrábanie znamená nielen prítomnosť rotačnej osi, ale aj použitie vhodného CNC systému. Najčastejšie sa na to používa ovládač krokového motora so 4 riadiacimi kanálmi alebo jednoduchšie 4-osový ovládač. Príklad ovládača je znázornený na obrázku 3. Kanál A tohto ovládača možno použiť na ovládanie rotačnej osi inštalovanej na stroji.

Obrázok 3.

Existujú dva typy 4-osového spracovania: prvý je kontinuálny a druhý je polohové spracovanie (indexové spracovanie). Nepretržité spracovanie - v tomto prípade sa fréza súčasne pohybuje pozdĺž všetkých stupňov voľnosti.
Polohové spracovanie - rotačná os sa používa iba na zmenu polohy obrobku a ostatné operácie sa vykonávajú v režime trojrozmerného spracovania.

Pre prácu s rotačnou osou je potrebné nakonfigurovať riadiaci program. Nižšie sú uvedené nastavenia pre Mach3 pre 6:1 a 4:1 riadené nápravy. Obrázok 4 zobrazuje nastavenia kolíkov portu LPT pre ovládač krokového motora v hliníkovom puzdre znázornenom na obrázku 3.