Механизм линейного перемещения своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Тема скорее относится к механике, чем к радиоэлектронике; но механика кок раз та составляющая, которая при контакте с радиоэлектроникой позволяет творить чудеса.)

Итак, нашей команде(три студента, хомяк и потенциальный спонсор. хотя хомяк скончался три месяца назад, но остался в наших сердцах навечно. ну да не суть) нужны модули линейного перемещения. В несметных количествах. Длина рабочего хода. пока нужны не особо точные модули с длиной около метра и грузоподъёмностью в 7-10 кг(это для первой самоделки). Далее понадобятся уже более точные(с более мелким шагом) ну и наверное не особо большой длинной хода и тп. Пока же просто ищу для пристрелки хоть что нибудь.

Закупить отдельно, например, ходовые винты с ШВП, движки, датчики и тп можно. Но, собственно вопрос:
Есть ли в Москве фирма, которая предоставляет готовые модули линейного перемещения за приемлемые цены?

Немного погуглил - везде, какие магазины нашёл, вместо прикидочной цены стоит "договорная". Нет желания звонить в фирму и начинать диалог с "Дайте два по сто руб! . А, они по миллиону? Тогда один!".
Можете в двух словах ввести в курс дела и в диапазон цен, с которым предстоит столкнуться на данном полигоне?
Буду очень признателен.)
А если ещё и магазинчик посоветуете(Москва), то, как обычно, начну топтать обои.)

_________________
"И потому безвестным будешь ты." (с) Троя

_________________
Творчество оно для того и нужно чтобы творить!

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Ksar с ценами я думаю Вы уже познакомились. Напомню = метровые будут метровее дороже. (проблема жесткости + точности = серьезная проблема). Метровые(масса винта больше) к тому же требуют более сильного двигателя(цены на шаговые двигатели достаточной мощности тоже порядочные).
А вообще такой девайс грамотно называется - линейный актуатор. Многие зарубежные фирмы занимаются выпуском таких игрушек(в основном для перемещения спутниковых антенн, зеркал и солнечных панелей).

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Спс. Знакомлюсь с этой областью всё больше(не смотря на четыре года на машиностроительной кафедре. господя, пока сам чем нить не займёшься, ничерта никто почти ничего дельного из желаемого не даст)), и всё ближе познаю финансовую составляющую. Так что ещё буду терроризировать этот форум подобными вопросами не раз. Пока уползаю переваривать информацию.))
ps: "линейный актуатор" - впервые слышу О_о , но спс, учту(перегуглю правда трижды и сплюну через левое плечо. на досуге. и всёж спс))).

_________________
"И потому безвестным будешь ты." (с) Троя

Необходим быстродействующий преобразователь питания средней мощности с высоким КПД? Он должен быть компактным и недорогим? Решение – карбид-кремниевые модули средней мощности WolfPACK производства Wolfspeed. В статье рассмотрены основные особенности модулей WolfPACK и показано, что переход на эту универсальную и масштабируемую платформу позволяет не только быстро разработать новые устройства, но и без значительных затрат времени и средств модернизировать уже существующие схемы на традиционной элементной базе.

Как вариант, предлагаю порыть в разделе тоерия тему про линейный двигатель. Правда там самодельный он

_________________
Загружая на вход компьютера "мусор", на выходе получим "мусор^32".
PS. Не работаю с: Proteus, Multisim, EWB, Micro-Cap. не спрашивайте даже

Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.

Как то я предложил проект линейного электромагнитного шагового двигателя. Даже не знаю: обратили внимание или нет, но никаких откликов. Ну раз не надо, я повторятся не намерен . В следующий раз я буду не размещать идеи, а продавать идеи. Так выгоднее всем.

В 3D принтере как и в любом другом станке присутствуют расходники влияющие в той или иной степени на качество произведённого продукта.

Одним из основных узлов за которым стоит следить и своевременно обслуживать и менять — это направляющая движения узлов 3D принтера.

У моего принтера слабым местом является как раз направляющие перемещения стола, выполненная на двух валах по 8 мм и четырёх подшипниках скольжения.

По хорошему стоит заменить валы с подшипниками на один рельс MGN15 что решит проблему полностью.

НО пока до замены дело не дошло по этому решил попробовать напечатать пластиковый линейный подшипник на низких скоростях движения.

В эксперименте используется пластик petg, диаметр сопла 0.4 мм.

Модель я нашёл в интернете в нескольких вариантах, от 8 мм до 8.8 мм с шагом 0.1 мм.

Так как пластик после печати имеет определенную усадку сразу поставил печататься модель внутренним диаметром 8.1 мм хотя сам вал чуть меньше 8 мм.

Решил перескочить и напечатать модель с диаметром 8.3.

И тут уже хороший результат, подшипник налетел на вал и плавно и легко перемещался, однако в один момент я заметил что присутствует минимальный люфт и это подтолкнуло меня напечатать модель 8.2 мм. Будучи уверенным что 8.2 мм идеально подойдёт сразу поставил печатать четыре экземпляра.

Произошло ЧП, во время печати немного съехало стекло на котором все печаталось и результат получился на фото сверху 👆.

Закрепил стол и начал повторную печать.

По итогу печати произошло разочарование, так как модели хоть и подходили по диаметру к валам, но перемещались с большим усилием, увы шаговый двигатель с такой нагрузкой не справится. Плюсом к этому являлось, то что закончился филамент и печатать было нечем 🙁.

После чего был куплена новая катушка оранжевого пластика, однако тут появилось проблема в виду абсолютно другой усадки, диаметр 8.2 мм вообще не налазил, а 8.3 мм туго скользил, 8.4 мм слишком большей люфт сравнимый с подшипниками которые уже установлены.

Провальным эксперимент назвать нельзя, так как необходимый результат удалось достичь. Все же сложно подобрать материал и предугадать степень усадки.

Гораздо проще установить рельсовую направляющую, поставить ЛАЙК и подписаться на канал😁

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 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.

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.

Специалисты рекомендуют дополнительно использовать бронзовые втулки, тогда их размер обязан ровняться диаметру направляющих.

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.

Виды линейных направляющих

Линейные направляющие бывают двух видов:

с циркуляцией шариков;
с циркуляцией роликов.

Шариковые направляющие делают двух-, четырех- и шестирядные. Они миниатюрные, пригодные для использования в ограниченном монтажном пространстве. Линейные направляющие изготавливаются с разными приводами. Среди них чаще встречаются зубчатый ремень или привод ШВП (шариковые винтовые передачи).

Роликовые исполняются в виде цилиндрических направляющих и направляющих с плоским сепаратором.

Все направляющие должны обладать главными свойствами:

малым трением;
высокой эффективностью;
плавным линейным перемещением;
способностью сохранять рабочие параметры.

Модули линейного перемещения

В последнее время в связи с развитием автоматизации большое значение приобрело применение модулей линейного перемещения, которые состоят из:

прочного несущего профиля;
точной направляющей системы;
долговечного приводного механизма;
серводвигателя с простым управлением.

В такой модульной составляющей находят свое применение направляющие как с подшипниками-шариками, так и с подшипниками-роликами. Рабочий привод осуществляется с помощью линейного двигателя, зубчатого ремня или шарикового винтового механизма.

Нашли свое применение и линейные столы, использующиеся при необходимости перемещения больших масс по осям. Благодаря габаритам, они воспринимают большие моментные нагрузки. В линейных столах используются:

втулки линейного перемещения;
направляющие с циркуляцией шариков.

Методика измерения точности

Если вы делаете линейные направляющие своими руками, вам нужно контролировать точность. Это делается довольно просто. На установленную базовую поверхность ставится рельс. В этом случае точность – выражение среднего значения показаний индикатора в центральной части измеряемой поверхности. Также точность линейных направляющих определяется измерением ширины и длины. При этом измеряется допуск на размер для каждого блока, что установлен на рельсе.

Жесткость и преднатяг

Во время работы профильные рельсовые направляющие подвергаются, ввиду приложенной нагрузки, воздействию упругой информации. Показания величины деформации зависят от типов элементов качения. Но так или иначе она становится меньшей, когда нагрузка увеличивается.

Для увеличения жесткости системы применяется преднатяг. Он уменьшает срок службы линейных направляющих, вызывая в них внутреннее напряжение, но при этом способен к поглощению деформирующих нагрузок при работе линейной направляющей в условиях сильной вибрации или ударной нагрузки. В связи с тем, что преднатяг вызывает упругую деформацию подшипников, они становятся зависимыми от негативного влияния ошибок при монтаже. Это говорит о том, что больше внимания следует обращать на точность обработки установочной поверхности.

нормальный - применяется при наличии незначительных вибраций;
легкий - используется при наличии легких вибраций и легком крутящем моменте;
средний - применяется при ударных нагрузках и сильных вибрациях, а также при опрокидывающих нагрузках.

Монтаж рельсовых направляющих

Важно знать, что линейные рельсовые направляющие подвержены действию силы и момента. Для них должны определяться значения: допустимый статический момент и грузоподъемность, которые вычисляются при помощи формул. Рассчитывая номинальный ресурс шариковых и роликовых направляющих, надо использовать разные формулы.

При постоянной длине хода и частоте перемещений ресурс работы выражается через время. Обладая компактными монтажными размерами, профильные рельсовые направляющие имеют высокую грузоподъемность. Устанавливаемые в различных видах станков или в другом оборудовании, они монтируются двумя различными способами: в виде горизонтального рельса и способом боковой установки.

Так как комплектация осуществляется из двух параллельных рельсов, то расположение первого рельса исполняется на базовой стороне, а другого – на стороне регулируемой.

При работах с большими ударными нагрузками и вибрациями установка дополнительных боковых деталей – боковой прижимной пластины, установочных затяжных винтов, конического клина – способствует их устранению.

Установка же дополнительных прижимных деталей при работе с малой нагрузкой и небольшими скоростями перемещений не обязательна.

Линейные направляющие для станков ЧПУ

Что составляет систему линейных перемещений? Это комбинирование передачи и линейных направляющих.

Линейные направляющие для ЧПУ - это линейные подшипники, направляющие втулки, валы. Сами же направляющие должны решать три основные задачи:

быть опорой для комплектования станка;
при минимальном трении, с нужной точностью по заданной траектории обеспечивать движение деталей станка;
принимать нагрузки, возникающие при рабочем процессе.

Линейные направляющие делятся в зависимости от способа крепления на станок. Это направляющие, осуществляющие полную поддержку - метод крепления к станине по всей длине направляющих, и частичную поддержку - метод концевого крепления.

Направляющие с полной поддержкой имеют большую грузоподъемность, в отличие от направляющих с частичной поддержкой. Иногда бывают варианты, когда по осям устанавливаются линейные направляющие - как с полной, так и с частичной фиксацией.

Представителями такой группы являются линейные цилиндрические направляющие. Они осуществляют возможность применения нескольких видов цилиндрических направляющих:

направляющие полированные валы – является наиболее распространенным (высокая доступность, легкость в установке);
шлицевые валы – высокая износостойкость и жесткость, способность принятия крутильных усилий с втулки. Используется при концевом монтаже направляющих;
валы на опоре – это цилиндрические рельсы. Они используются в виде непосредственного крепления на станок.

Точность монтажной поверхности

Профильные рельсовые направляющие устанавливаются при помощи крепления на обработанную базовую поверхность. Метод крепления заключается в создании буртика на посадочной поверхности у становления по нему базовой поверхности или каретки. Исключение перекосов возможно при наличии канавки в углу самого буртика.

Существует прямая взаимосвязь между точностью поверхности рельса и точностью перемещения. От этого будет зависеть и точность всего оборудования. При этом точность обработанной монтажной поверхности обязательно соответствует заданной точности перемещения. Важно помнить, что нужно обязательно учитывать плоскостность блока, исключая при этом деформацию каретки.

Базовые поверхности

Чтобы обеспечить точную и более простую установку, необходимо создать базовые поверхности, которые должны располагаться на каретке и на рельсе с одной стороны.

При этом метка должна располагаться с противоположной стороны. Если достаточная точность не обеспечивается ввиду особенностей схемы монтажа, тогда осуществляется обработка базовых поверхностей и со второй стороны.

Защита от коррозии и смазка

Чтобы защитить направляющие от воздействия коррозии, их исполняют из нержавеющей стали. Есть вариант с нанесением специального защитного покрытия. Его применение осуществляется при необходимости в высокой степени защиты от коррозии.

Готовые заводские направляющие смазываются пластичной смазкой, выполненной на основе литиевого мыла. После этого они могут использоваться по назначению. Различные условия работы потребуют нужной периодичности добавления смазки такого же типа.

Замену направляющих втулок клапанов необходимо осуществлять при ремонте головки блока цилиндров, а также при чрезмерном износе элементов. Отечественные автомобили обладают значимым преимуществом – их можно ремонтировать самостоятельно, имея под .

Линейные подшипники - это устройства различных конфигураций и размеров, но все они нужны для того, чтобы нести нагрузку, обеспечивающую фиксированное и тщательное линейное движение. К таким механизмам относятся устройства с перекрестными роликами .

Трудно представить современное промышленное производство без использования трубопроводов. Для их монтажа широко применяется такой элемент, как скользящая опора. Это один из важнейших компонентов магистральных систем, обеспечивающий полноценное и .

Игольчатый подшипник применяется во многих механизмах, которые задействованы в строительстве, сельском хозяйстве, автомобильной промышленности и других отраслях. Изделия могут эксплуатироваться в различных условиях. Игольчатые подшипники состоят из .

Автомат токарный — современное оборудование, используемое в основном в серийном производстве деталей. Существует множество разновидностей таких машин. Одним из самых популярных типов являются станки токарные продольного точения.

Сегодня практически любой ремонт не обходится без такого строительного элемента, как направляющие профили. С появлением в продаже различных видов гипсокартона они прочно вошли в нашу жизнь, а точнее в наши жилища.

Для ЧПУ подходят двигатели только шагового типа. По параметрам они отличаются, поэтому выбрать модель для станка или принтера порой затруднительно. Для того чтобы разобраться в данном вопросе, следует рассмотреть основные разновидности двигателей.

Операции по заточке фрез поддерживают технико-физические характеристики деталей, продлевая тем самым их рабочий ресурс. Существует множество подходов к выполнению подобных мероприятий, выбор среди которых определяется характером эксплуатации и конструкцией элемента. Интенсивность износа фрезы во многом зависит от ее конструкции, исходя из которой мастер подбирает и режимы техобслуживания.

Профиль – это рейка, изготовленная из оцинкованного металла холодного проката. С ее помощью можно сконструировать каркас любой сложности. В современной строительной индустрии используются виниловые и металлические профили для гипсокартона. Размеры и материалы подходят ко всем монтажным конструкциям. Прежде чем приступать к работе, следует знать все виды профилей, применяющихся в строительстве.

Читайте также: