Pomimo tego, że koncepcja wygodnych i pięknych adresów stron witryn została wprowadzona dawno temu, nie wszyscy właściciele witryn jeszcze z nich korzystają, a zalecenia dotyczące korzystania z CNC często nie są kompletne. W artykule szczegółowo omówiono kwestie doboru prawidłowej konstrukcji CNC, opisano najczęściej popełniane błędy podczas korzystania z tych przyjaznych adresów, a także odpowiadamy na inne popularne pytania.

Co to jest CNC

CNC to skrót od wyrażenia „ h Człowiek P zrozumiale Posiadać RLy ”(w języku angielskim, S ucho mi silnik F przyjazny adres URL), co oznacza miłe i przyjazne adresy. Znaczenia osadzone w terminach rosyjskich i angielskich różnią się nieznacznie, ponieważ CNC dotyczy większej użyteczności (human usability) i SEF nastawiony bardziej na SEO (bądź przyjazny dla wyszukiwarek). Jednak adresy CNC mają wiele zalet w porównaniu ze zwykłymi adresami, dlatego zawsze zaleca się ich używanie, ale należy ich używać mądrze, jak każde inne narzędzie.

Spójrzmy na przykład CNC

Stare wersje adresów (niewygodne i nieprzyjazne):

3. Długość CNC

Długie CNC nie są zbyt wygodne pod względem użyteczności: są trudne do zapamiętania, często są ucinane podczas wklejania linku na starych forach i często w sieciach społecznościowych (a także w wynikach wyszukiwania, jeśli nie zdefiniowano bułki tartej), również utrudniać poruszanie się po witrynie.

Przykład długiego i nieporęcznego CNC:

Skonfiguruj swój CMS tak, aby długość CNC nie przekraczała 60-80 znaków (im mniej, tym lepiej i wygodniej). Jeśli podkategorie Twoich produktów (np. w sklepie internetowym) mają poziomy zagnieżdżenia 4-5, to wskazane jest wyświetlanie w CNC tylko ostatniej podkategorii lub pierwszej i ostatniej, ale nie wszystkich 4-5, aby skrócić długość CNC.

4. Podkreślenia czy łączniki?

Czy lepiej jest używać CNC do oddzielania słów: podkreśleń lub łączników? Możesz zrobić jedno i drugie, ale łączniki są preferowane, ponieważ wymagają jednego naciśnięcia klawisza na klawiaturze, aby je wpisać, i dwóch (plus Shift) do podkreślenia.

A co z przestrzeniami? Lepiej nie używać spacji w CNC, ponieważ w wielu przypadkach mogą one powodować jedynie ból głowy webmastera. Zamień spacje na inne znaki rozdzielające (myślniki, podkreślenia lub, w ostateczności, plusy). Optymalne CNC zawierają symbole tego samego typu w dowolnym języku i znaki oddzielające - bez spacji, cudzysłowów, przecinków lub innych symboli usług.

5. Który CNC wybrać dla witryn wielojęzycznych?

Dodając dodatkowe wersje językowe strony, musisz najpierw zdecydować, czy chcesz przenieść je do subdomeny, osobnej domeny, czy dodać je do CNC? W przypadku tej drugiej opcji, część odpowiedzialną za wersję językową najlepiej dodać na początku adresu (zaraz po nazwie domeny).

6. Czy potrzebujesz CNC do tytułów graficznych i wideo?

Jeśli planowane jest odbieranie ruchu do witryny z wyszukiwania obrazu lub wideo, ważna jest tutaj tylko nazwa obrazu (na przykład hrizantema.jpg zamiast 1244_2344.jpg) oraz sama ścieżka, w której znajduje się plik obrazu lub wideo jest przechowywany, nie ma znaczenia (tylko Google może znaleźć obrazy według nazwy folderu). Ponadto adresy obrazów nie są tak aktywnie wykorzystywane jak adresy stron.

Częste błędy podczas korzystania z CNC

• Używanie spacji i znaków serwisowych.
• Tworzenie zbyt długich adresów CNC.
• Korzystanie z wartości numerycznych w CNC

Trudno nazwać takie adresy jak CNC, ponieważ dają one tylko do zrozumienia, że ​​przejdziemy do działu aktualności, ale numery ID nic nie mówią.

• Brak stron w witrynie podczas usuwania odpowiednich części CNC na ukośniki.
• Używanie nieznaczących słów w adresie

/strona/kontakt.html
/category/news/some-news-title.html

Cząstka /strona/ w tym przypadku (lub /kategoria/) nie jest istotna, dlatego można ją usunąć, aby skrócić długość CNC.

Wniosek

Częste problemy z CNC związane są głównie z wykorzystaniem starego CMS. W nowych systemach zarządzania witryną moduł ten jest mniej lub bardziej przemyślany i pozwala elastycznie zarządzać strukturą CNC (choć czasami trzeba dodać wtyczki pomocnicze). Jeśli korzystasz ze starych wersji CMS i chcesz mieć na stronie piękne sterowanie CNC, powinieneś rozważyć przejście na nowe systemy, wybierając je w zależności od typu projektu.

Jakich zasad przestrzegasz, zastanawiając się nad adresami CNC?

Wybierając ploter CNC cnc decydować się:

1. z jakim materiałem będziesz pracować. Od tego zależą wymagania dotyczące sztywności konstrukcji frezarki i jej rodzaju.

Np. maszyna CNC wykonana ze sklejki pozwoli tylko na obróbkę drewna (w tym sklejki) i tworzyw sztucznych (w tym materiałów kompozytowych - plastik z folią).

Na frezarce wykonanej z aluminium możliwa jest już obróbka półfabrykatów z metali nieżelaznych, wzrośnie również szybkość obróbki produktów z drewna.

Frezarki do aluminium nie nadają się do obróbki stali, tutaj potrzebne są już masywne maszyny z żeliwnym łożem, a obróbka metali nieżelaznych na takich frezarkach będzie bardziej wydajna.

2.z wielkością obrabianych przedmiotów i wielkością pola roboczego frezarki. Definiuje to wymagania dotyczące mechaniki obrabiarki CNC.

Wybierając maszynę, zwróć uwagę na przestudiowanie mechaniki maszyny, możliwości maszyny zależą od jej wyboru, a nie da się jej wymienić bez znaczącego przeprojektowania konstrukcji!

Mechanika frezarki CNC wykonanej ze sklejki i aluminium jest często taka sama. Więcej szczegółów poniżej.

Ale im większy rozmiar obszaru roboczego maszyny, tym do jej montażu potrzebne będą sztywniejsze i droższe prowadnice liniowe.

Przy wyborze maszyn do rozwiązywania problemów wytwarzania wysokich części o dużych różnicach wysokości, panuje błędne przekonanie, że wystarczy wybrać maszynę z dużym skokiem roboczym w osi Z. Ale nawet z dużym skokiem w osi Z , niemożliwe jest wykonanie części o stromym nachyleniu, jeśli wysokość części jest większa niż długość robocza frezu, czyli więcej niż 50mm.

Rozważ urządzenie frezarki i opcje doboru na przykładzie maszyn CNC serii Modelist.

A) Wybór projektu maszyny CNC

Istnieją dwie opcje budowy maszyn CNC:

1) konstrukcje z ruchomym stołem, obrazek 1.
2) budowa z ruchomym portalem, Rysunek 2.

Obrazek 1Frezarka ze stołem przesuwnym

Zalety konstrukcja maszyny z ruchomym stołem to łatwość wykonania, duża sztywność maszyny dzięki temu, że portal jest nieruchomy i zamocowany do ramy (podstawy) maszyny.

Wada- duże gabaryty w porównaniu z konstrukcją z ruchomym portalem oraz brak możliwości obróbki ciężkich części ze względu na to, że ruchomy stół podtrzymuje część. Ta konstrukcja jest odpowiednia do obróbki drewna i tworzyw sztucznych, czyli lekkich materiałów.

zdjęcie 2 Frezarka z ruchomym portalem (maszyna bramowa)

Zalety projekty frezarki z ruchomym portalem:

sztywny stół, który może wytrzymać duży ciężar obrabianego przedmiotu,

Nieograniczona długość obrabianego przedmiotu,

Ścisłość,

Możliwość wykonania maszyny bez stołu (np. do montażu osi obrotowej).

Wady:

Mniejsza sztywność konstrukcji.

Konieczność stosowania sztywniejszych (i droższych) prowadnic (ze względu na to, że portal „wisi” na prowadnicach, a nie jest mocowany na sztywnym łożu maszyny, jak w przypadku konstrukcji z ruchomym stołem).

B) Wybór mechaniki frezarki CNC

Przedstawiono mechanikę (patrz rysunki na rys. 1, rys. 2 i rys. 3):

3 - uchwyty prowadzące

4 - łożyska liniowe lub tuleje tulejowe

5 - łożyska podporowe (do mocowania śrub pociągowych)

6 - śruby pociągowe

10 - sprzęgło łączące wałek śruby pociągowej z wałem silników krokowych (SM)

12 - działająca nakrętka

zdjęcie 3

Dobór układu ruchu liniowego frezarki (prowadnice - łożyska liniowe, śruba pociągowa - nakrętka prowadząca).

Jako przewodników można użyć:

1) prowadnice rolkowe, rysunek 4.5

Rysunek 4

Rysunek 5

Ten rodzaj przewodnika znalazł zastosowanie w projektach amatorskich laserów i obrabiarek z przemysłu meblarskiego, Rysunek 6

Wadą jest niska nośność i niski zasób, ponieważ nie były pierwotnie przeznaczone do stosowania w maszynach o dużej liczbie ruchów i dużych obciążeniach, niska wytrzymałość profilu aluminiowego prowadnic prowadzi do zawalenia się, Rysunek 5 i jako skutkiem jest nieodwracalny luz, który sprawia, że ​​dalsze użytkowanie maszyny jest nieodpowiednie.

Inna wersja prowadnic rolkowych, rysunek 7, również nie nadaje się do dużych obciążeń i dlatego jest stosowana tylko w maszynach laserowych.

Rysunek 7

2) okrągłe przewodniki, przedstawiają stalowy wałek wykonany z wysokiej jakości odpornej na zużycie stali łożyskowej z oszlifowaną powierzchnią, hartowaną powierzchnią i twardym chromowaniem, pokazanym pod numerem 2 na rysunku 2.

To najlepsze rozwiązanie dla konstrukcji amatorskich, ponieważ prowadnice cylindryczne mają wystarczającą sztywność do obróbki miękkich materiałów w małej maszynie cnc przy stosunkowo niskich kosztach. Poniżej znajduje się tabela doboru średnicy prowadnic cylindrycznych w zależności od maksymalnej długości i minimalnego ugięcia.

Niektóre chińskie instalują producenci tanich obrabiarek prowadnice o niewystarczającej średnicy, co prowadzi do zmniejszenia dokładności, na przykład przy zastosowaniu na maszynie wykonanej z aluminium o długości roboczej 400 mm prowadnice o średnicy 16 mm doprowadzą do ugięcia w środku pod własnym waga o 0,3...0,5 mm (w zależności od wagi portalu).

Przy prawidłowym doborze średnicy wałów konstrukcja maszyn je wykorzystujących jest dość mocna, duży ciężar wałów zapewnia konstrukcji dobrą stabilność, a także ogólną sztywność konstrukcji. W maszynach o wielkości powyżej metra zastosowanie prowadnic okrągłych wymaga znacznego zwiększenia średnicy w celu utrzymania minimalnego ugięcia, co sprawia, że ​​stosowanie prowadnic okrągłych jest nieracjonalnie drogie i trudne.

3) prowadnice szynowe profilowane
W maszynach wielkogabarytowych polerowane wały zastępowane są prowadnicami profilowymi. Zastosowanie suportu na całej długości prowadnicy pozwala na zastosowanie prowadnic o znacznie mniejszych średnicach. Jednak zastosowanie tego typu prowadnic nakłada wysokie wymagania na sztywność ramy nośnej maszyny, ponieważ same łóżka wykonane z duraluminium lub blachy stalowej nie są sztywne. Mała średnica prowadnic szynowych wymaga zastosowania w konstrukcji maszyny grubościennej stalowej rury profilowej lub aluminiowego profilu konstrukcyjnego o dużym przekroju w celu uzyskania wymaganej sztywności i nośności ramy maszyny.
Zastosowanie specjalnego kształtu szyny profilowej pozwala na lepszą odporność na zużycie w porównaniu z innymi typami prowadnic.

Cyfra 8

4) Prowadnice cylindryczne na podporze
Prowadnice cylindryczne na wsporniku są tańszym odpowiednikiem prowadnic profilowych.
Oprócz profili profilowych wymagają zastosowania w ramie maszyny nie blaszanych materiałów, ale profilowanych rur o dużym przekroju.

Zalety - brak ugięcia i brak efektu sprężystości. Cena jest dwukrotnie wyższa niż w przypadku prowadnic cylindrycznych. Ich zastosowanie jest uzasadnione, gdy długość przesuwu przekracza 500mm.

zdjęcie 9 Prowadnice cylindryczne na podporze

Przenoszenie można wykonać zarówno na tuleje(tarcie ślizgowe) - rys. 10 po lewej stronie i za pomocą łożyska liniowe(tarcie toczne)- Ryż. 10 po prawej.

zdjęcie 10 Tuleje i łożyska liniowe

Wadą tulei ślizgowych jest zużycie tulei, prowadzące do pojawienia się luzów i zwiększony wysiłek w celu pokonania tarcia ślizgowego, co wymaga zastosowania mocniejszych i droższych silników krokowych (SM). Ich zaletą jest niska cena.

W ostatnim czasie cena łożysk liniowych spadła tak bardzo, że ich wybór jest ekonomicznie opłacalny, nawet w niedrogich konstrukcjach hobbystycznych. Zaletą łożysk liniowych jest niższy współczynnik tarcia w porównaniu z tulejami tulejowymi, a zatem większość mocy silników krokowych trafia na ruchy użyteczne, a nie na walkę z tarciem, co umożliwia zastosowanie silników o mniejszej mocy.

Aby zamienić ruch obrotowy na ruch postępowy na maszynie CNC, konieczne jest zastosowanie koła zębatego śrubowego ( śruba pociągowa ). Z powodu obrotu śruby nakrętka porusza się translacyjnie. W maszynach do frezowania i grawerowania mogą być używane koła zębate śrubowe oraz toczne napędy śrubowe .

Wadą przesuwnej przekładni śrubowej jest dość duże tarcie, które ogranicza jej zastosowanie przy dużych prędkościach i prowadzi do zużycia nakrętki.

Przesuwne koła zębate śrubowe:

1) śruba metryczna. Zaletą śruby metrycznej jest jej niska cena. Wady - niska celność, mały krok i niska prędkość ruchu. Maksymalna prędkość śmigła (prędkość mm/min) w oparciu o maksymalną prędkość silnika krokowego (600 obr/min). Najlepsi kierowcy utrzymają moment obrotowy do 900 obr./min. Przy tej prędkości obrotowej można uzyskać ruch liniowy:

Do śruby M8 (skok gwintu 1,25mm) - nie więcej niż 750mm/min,

Do śruby M10 (skok gwintu 1,5mm) - 900mm/min,

Do śruby M12 (skok gwintu 1,75mm) - 1050mm/min,

Do śruby М14 (skok gwintu 2,00mm) - 1200mm/min.

Przy maksymalnej prędkości silnik będzie miał około 30-40% swojego pierwotnie określonego momentu obrotowego, a ten tryb jest używany wyłącznie do ruchów na biegu jałowym.

Przy pracy z tak niskim posuwem, zwiększonym zużyciem na frezy, po kilku godzinach pracy na frezach tworzą się nagary.

2) śruba trapezowa... W XX wieku zajmowała wiodącą pozycję w obrabiarkach do obróbki metali, przed pojawieniem się śrub kulowych. Zaletą jest duża dokładność, duży skok gwintu, a co za tym idzie duża prędkość ruchu. Zwróć uwagę na rodzaj obróbki, im gładsza i bardziej równa powierzchnia śruby, tym dłuższa żywotność przekładni śruba-nakrętka. Śruby walcowane mają pierwszeństwo przed śrubami gwintowanymi. Wadami przekładni śruba-nakrętka trapezowa jest dość wysoka cena w porównaniu ze śrubą metryczną, tarcie ślizgowe wymaga zastosowania silników krokowych o odpowiednio dużej mocy. Główne śruby to TR10x2 (średnica 10mm, skok gwintu 2mm), TR12x3 (średnica 12mm, skok gwintu 3mm) i TR16x4 (średnica 16mm, skok gwintu 4mm). W maszynach oznaczenie takiej przekładni to TR10x2, TR12x3, TR12x4, TR16x4

Napędy śrub tocznych:

Śruba kulkowa (śruba kulkowa). W śrubie kulowej tarcie ślizgowe zastąpiono tarciem tocznym. Aby to osiągnąć, w śrubie kulowej śruba i nakrętka są oddzielone kulkami, które toczą się w rowkach gwintu śruby. Recyrkulacja kulek odbywa się za pomocą kanałów powrotnych biegnących równolegle do osi ślimaka.

Rysunek 12

Śruby kulowe zapewniają zdolność do pracy pod dużymi obciążeniami, dobrą gładkość, znacznie zwiększone zasoby (trwałość) ze względu na zmniejszone tarcie i smarowanie, zwiększoną wydajność (do 90%) ze względu na mniejsze tarcie. Jest w stanie pracować z dużymi prędkościami, zapewnia dużą dokładność pozycjonowania, dużą sztywność i brak luzów. Oznacza to, że maszyny wykorzystujące śruby kulowe mają znacznie dłuższy zasób, ale mają wyższą cenę. Maszyny noszą oznaczenia SFU1605, SFU1610, SFU2005, SFU2010, gdzie SFU to pojedyncza nakrętka, DFU to podwójna nakrętka, pierwsze dwie cyfry to średnica śruby, drugie dwie to skok gwintu.

Śruba pociągowa frezarkę można zamontować w następujący sposób:

1) Konstrukcja z jednym łożyskiem podporowym. Mocowanie odbywa się po jednej stronie śruby za pomocą nakrętki do łożyska nośnego. Druga strona śruby jest przymocowana do wału silnika krokowego poprzez sztywne sprzęgło. Zalety - prostota konstrukcji, wada - zwiększone obciążenie łożyska silnika krokowego.

2) Konstrukcja z dwoma łożyskami podporowymi w przekładce. W konstrukcji zastosowano dwa łożyska podporowe po wewnętrznej stronie portalu. Wada projektowa jest bardziej złożoną implementacją w porównaniu z opcją 1). Zaletą są mniejsze wibracje, jeśli śruba nie jest idealnie płaska.

3) Konstrukcja z dwoma łożyskami podporowymi pasowanymi z wciskiem. W konstrukcji zastosowano dwa łożyska ślizgowe po zewnętrznych stronach portalu. Zalety - śruba nie odkształca się, w przeciwieństwie do drugiej opcji. Wadą jest bardziej złożona realizacja konstrukcji w porównaniu z pierwszą i drugą opcją.

Orzechy podróżne tam są:

Brąz bezluzowy. Zaletą takich nakrętek jest trwałość. Wady - trudne do wykonania (w efekcie - wysoka cena) i mają wysoki współczynnik tarcia w porównaniu z nakrętkami kaprolonu.

Bezluzowe kaprolon. Obecnie kaprolon jest szeroko stosowany i coraz częściej zastępuje metal w konstrukcjach profesjonalnych. Nakrętka bieżna wykonana z kaprolonu wypełnionego grafitem ma znacznie niższy współczynnik tarcia w porównaniu z tym samym brązem.

rysunek 14 Nakrętka ołowiana wykonana z kaprolonu wypełnionego grafitem

W nakrętce śruby kulowej (śruba kulowa) tarcie ślizgowe zastąpiono tarciem tocznym. Zalety - niskie tarcie, możliwość pracy przy dużych prędkościach. Wadą jest wysoka cena.

Dobór sprzęgła

1) połączenie za pomocą sztywnego złącza. Zalety: sztywne sprzęgła przenoszą większy moment obrotowy z wału na wał, nie ma luzów przy dużych obciążeniach. Wady: wymagają precyzyjnego montażu, ponieważ to sprzęgło nie kompensuje niewspółosiowości i niewspółosiowości wałów.

2) połączenie za pomocą sprzęgła mieszkowego (dzielonego). Zaletą zastosowania sprzęgła mieszkowego jest to, że jego zastosowanie pozwala skompensować niewspółosiowość montażu wałka i osi silnika krokowego do 0,2 mm oraz niewspółosiowość do 2,5 stopnia, w wyniku czego występuje mniejsze obciążenie łożyska silnika krokowego i dłuższa żywotność silnika krokowego. Tłumi również pojawiające się wibracje.

3) połączenie za pomocą sprzęgła krzywkowego. Zalety: pozwala wytłumić powstające drgania, przenieść większy moment obrotowy z wału na wał w porównaniu z dzielonym. Wady: mniejsza kompensacja niewspółosiowości, niewspółosiowości montażu wałka i osi silnika krokowego do 0,1 mm oraz niewspółosiowości do 1,0 stopnia.

C) Wybór elektroniki

Pokazano układ elektroniczny (patrz rys. 1 i 2):

7 - sterownik silnika krokowego

8 - zasilacz sterownika silnika krokowego

11 - silniki krokowe

Dostępne są 4-przewodowe, 6-przewodowe i 8-przewodowe silniki krokowe ... Wszystkie z nich mogą być używane. Większość nowoczesnych sterowników wykorzystuje połączenie czteroprzewodowe. Pozostałe przewodniki nie są używane.

Przy wyborze maszyny ważne jest, aby silnik krokowy miał wystarczającą moc, aby poruszać narzędziem roboczym bez utraty kroków, czyli bez przerw. Im większy skok śruby, tym mocniejsze będą silniki. Zwykle im wyższy prąd silnika, tym wyższy jego moment obrotowy (moc).

Wiele silników posiada 8 zacisków dla każdego półuzwojenia osobno - pozwala to na podłączenie silnika z uzwojeniami połączonymi szeregowo lub równolegle. W przypadku uzwojeń połączonych równolegle będziesz potrzebować sterownika z dwukrotnie większym prądem niż w przypadku uzwojeń połączonych szeregowo, ale wystarczy połowa napięcia.

W przypadku seryjnego wręcz przeciwnie - aby osiągnąć znamionowy moment obrotowy potrzeba połowę prądu, ale do osiągnięcia maksymalnej prędkości dwa razy większe napięcie.

Ilość ruchu na krok wynosi zwykle 1,8 stopnia.

Dla 1,8 uzyskuje się 200 kroków na pełny obrót. W związku z tym, aby obliczyć wartość, liczba kroków na mm ( Krok na mm) posługujemy się wzorem: liczba kroków na obrót / skok śruby. Dla śruby o skoku 2mm otrzymujemy: 200/2 = 100 kroków/mm.

Wybór kontrolera

1) Kontrolery DSP. Zalety - możliwość wyboru portów (LPT, USB, Ethernet) oraz niezależność częstotliwości sygnału STEP i DIR od działania systemu operacyjnego. Wady - wysoka cena (od 10 000 rubli).

2) Sterowniki chińskich producentów do obrabiarek amatorskich. Zalety - niska cena (od 2500 rubli). Wada - zwiększone wymagania dotyczące stabilności systemu operacyjnego, wymaga przestrzegania pewnych zasad konfiguracji, najlepiej przy użyciu dedykowanego komputera, dostępne są tylko wersje LPT.

3) Amatorskie projekty sterowników dyskretnych. Niska cena chińskich kontrolerów zastępuje amatorskie konstrukcje.

Chińskie sterowniki są najczęściej stosowane w projektach amatorskich obrabiarek.

Wybór zasilania

Silniki Nema17 wymagają zasilacza o mocy co najmniej 150W

Silniki Nema23 wymagają zasilania o mocy co najmniej 200 W

Po zapoznaniu się z opcjami projektowymi dla osi długiej — X — można przejść do patrzenia na oś Y. Oś portalowa Y jest najpopularniejszym rozwiązaniem w społeczności hobbystycznej obrabiarek i nie bez powodu. To proste i całkiem działające, sprawdzone rozwiązanie. Jednak ma też pułapki i punkty, które należy zrozumieć przed projektowaniem. Dla portalu niezwykle ważna jest stabilność i prawidłowe wyważenie - zmniejszy to zużycie prowadnic i kół zębatych, zmniejszy ugięcie belki pod obciążeniem i zmniejszy prawdopodobieństwo zaklinowania się podczas ruchu. Aby określić prawidłowy układ, przyjrzyjmy się siłom przyłożonym do suwnicy podczas pracy maszyny.

Przyjrzyj się dobrze torze. Oznaczone są na nim następujące wymiary:

• D1 - odległość od obszaru cięcia do środka odległości między prowadnicami belki portalowej
• D2 to odległość między śrubą napędową osi X a dolną prowadnicą
• D3 - odległość między prowadnicami osi y
• D4 to odległość między łożyskami liniowymi osi X

Przyjrzyjmy się teraz wysiłkom w pracy. Na zdjęciu portal przesuwa się od lewej do prawej dzięki obrotowi śruby napędowej osi X (umieszczonej na dole), która napędza nakrętkę, która jest zamocowana na dole portalu. Wrzeciono zostaje opuszczone i frezuje obrabiany przedmiot, podczas gdy pojawia się siła przeciwna skierowana w stronę ruchu portalu. Siła ta zależy od przyspieszenia suwnicy, szybkości posuwu, obrotu wrzeciona i siły odrzutu z frezu. Ta ostatnia zależy od samego noża (rodzaj, ostrość, obecność smaru itp.), prędkości obrotowej, materiału i innych czynników. Wyznaczeniu wartości odrzutu od noża poświęcona jest literatura dotycząca doboru trybów cięcia, obecnie wystarczy nam wiedzieć, że podczas ruchu portalu powstaje złożona siła reakcji F. Siła F przyłożona do nieruchomy trzpień przykładany jest do belki portalowej w postaci momentu A = D1 * F. Moment ten można rozłożyć na parę o jednakowym module, ale przeciwnie skierowanych sił A i B, przyłożonych do prowadnic nr 1 i nr 2 belka portalowa. Modulo Siła A = Siła B = Moment A / D3. Jak widać z tego, siły działające na belki prowadzące zmniejszają się, gdy zwiększamy D3 - odległość między nimi. Redukcja sił zmniejsza zużycie prowadnic i odkształcenie skrętne belki. Wraz ze spadkiem siły A zmniejsza się również moment B przyłożony do ścian bocznych portalu: Moment B = D2 * Siła A. Ze względu na duży moment B ściany boczne, nie mogąc zginać się ściśle w płaszczyźnie, będą zacznij się zwijać i zginać. Moment B również musi zostać zmniejszony, ponieważ należy dążyć do tego, aby obciążenie zawsze było równomiernie rozłożone na wszystkich łożyskach liniowych - zmniejszy to odkształcenia sprężyste i wibracje maszyny, a tym samym zwiększy dokładność.

Moment B, jak już wspomniano, można skrócić na kilka sposobów -

1. zmniejszyć siłę A.
2. zmniejszyć ramię D3

Zadaniem jest jak najbardziej wyrównać siły D i C. Siły te składają się z pary sił momentu B i ciężaru portalu. W celu prawidłowego rozłożenia ciężaru należy obliczyć środek masy suwnicy i umieścić go dokładnie pomiędzy łożyskami liniowymi. Wyjaśnia to szeroko rozpowszechnioną zygzakowatą konstrukcję boków portalu - odbywa się to w celu cofnięcia prowadnic i zbliżenia ciężkiego wrzeciona do łożysk osi X.

Podsumowując, przy projektowaniu osi Y weź pod uwagę następujące zasady:

• Postaraj się zminimalizować odległość od śruby napędowej osi X do prowadnic osi Y - tj. zminimalizuj D2.
• Jeśli to możliwe, zmniejsz wysięg wrzeciona względem belki, zminimalizuj odległość D1 od obszaru cięcia do prowadnic. Za optymalny przesuw w osi Z uważa się ogólnie 80-150 mm.
• Maksymalnie zmniejsz wysokość całego portalu - wysoki portal jest podatny na rezonans.
• Oblicz z wyprzedzeniem środek masy całej suwnicy, w tym wrzeciona, i zaprojektuj rozpórki suwnicy tak, aby środek masy znajdował się dokładnie między suwakami osi X i jak najbliżej śruby pociągowej osi X.
• Rozłóż belki prowadzące gantry dalej - zmaksymalizuj D3, aby zmniejszyć moment przyłożony do belki.

Kolejnym krokiem jest wybór konstrukcji najważniejszej części maszyny - osi Z. Poniżej 2 przykłady konstrukcji.

Jak już wspomniano, budując maszynę CNC, należy wziąć pod uwagę siły wynikające z pracy. A pierwszym krokiem na tej ścieżce jest jasne zrozumienie natury, wielkości i kierunku tych sił. Rozważ poniższy diagram:

Siły działające na oś Z

Na schemacie zaznaczono następujące wymiary:

• D1 = odległość między prowadnicami osi y
• D2 = odległość wzdłuż prowadnic między łożyskami liniowymi osi Z
• D3 = długość platformy ruchomej (płyty podstawy), na której faktycznie zamontowany jest trzpień
• D4 = szerokość całej konstrukcji
• D5 = odległość między prowadnicami osi Z
• D6 = grubość płyty podstawy
• D7 = odległość w pionie od punktu przyłożenia sił skrawania do środka pomiędzy wózkami w osi Z

Spójrzmy na widok z przodu i zauważmy, że cała konstrukcja przesuwa się w prawo wzdłuż prowadnic osi Y. Płyta podstawy jest wysunięta maksymalnie w dół, frez jest zagłębiony w materiał i podczas frezowania siła reakcji F powstaje, ukierunkowany, naturalnie, przeciwnie do kierunku ruchu. Wielkość tej siły zależy od prędkości obrotowej wrzeciona, liczby startów frezu, posuwu, materiału, ostrości frezu itp. (przypominamy, że wstępne obliczenia jakie materiały będą frezowane, a więc ocena sił skrawania , musi być wykonane przed rozpoczęciem projektowania maszyny). Jak ta siła wpływa na oś Z? Siła ta przyłożona w pewnej odległości od miejsca mocowania płyty podstawy wytwarza moment obrotowy A = D7 * F. Moment przyłożony do płyty podstawy jest przenoszony przez łożyska liniowe osi Z w postaci par sił ścinających do przewodników. Siły przeliczane z momentu są odwrotnie proporcjonalne do odległości między punktami przyłożenia - dlatego w celu zmniejszenia sił zginających prowadnice konieczne jest zwiększenie odległości D5 i D2.

Dystans D2 uczestniczy również w przypadku frezowania wzdłuż osi X – w tym przypadku powstaje podobny wzór, tylko wynikowy moment obrotowy przykładany jest na zauważalnie większą dźwignię. Ten moment próbuje obrócić wrzeciono i płytę podstawy, a powstałe siły są prostopadłe do płaszczyzny płyty. W tym przypadku moment jest równy sile skrawania F pomnożonej przez odległość od punktu skrawania do pierwszego wózka - tj. im większe D2, tym mniejszy moment obrotowy (przy tej samej długości osi Z).

Stąd zasada: przy wszystkich innych rzeczach równych należy zadbać o to, aby wózki osi Z były oddalone od siebie, szczególnie w pionie - znacznie zwiększy to sztywność. Zasadą jest, aby D2 nigdy nie było krótsze niż 1/2 długości płyty podstawy. Upewnij się również, że platforma D6 jest wystarczająco gruba, aby zapewnić pożądaną sztywność, obliczając maksymalne siły robocze na frez i symulując ugięcie płytki w CAD.

Całkowity, podczas projektowania osi Z maszyny gantry należy przestrzegać następujących zasad:

• maksymalizuj D1 - zmniejszy to moment (a tym samym siły) działające na słupki portalu
• maksymalizuj D2 - zmniejszy to moment działający na dźwigar portalowy i oś Z
• zminimalizować D3 (w określonym skoku Z) - zmniejszy to moment działający na rozpórki dźwigara i suwnicy.
• maksymalizuj D4 (odległość między wózkami osi Y) - zmniejszy to moment działający na belkę suwnicy.

Wiedząc, że jest to złożone urządzenie techniczne i elektroniczne, wielu rzemieślników uważa, że ​​wykonanie go własnymi rękami jest po prostu niemożliwe. Jednak ta opinia jest błędna: taki sprzęt można wykonać samemu, ale do tego trzeba mieć nie tylko jego szczegółowy rysunek, ale także zestaw niezbędnych narzędzi i odpowiednich komponentów.

Obróbka półfabrykatów duraluminium na domowej frezarce stołowej

Decydując się na wykonanie domowej roboty maszyny CNC, należy pamiętać, że może to zająć dużo czasu. Ponadto wymagane będą pewne koszty finansowe. Jednak nie bojąc się takich trudności i poprawnie podchodząc do rozwiązania wszystkich problemów, możesz stać się właścicielem niedrogiego, wydajnego i wydajnego sprzętu, który pozwala na obróbkę przedmiotów z różnych materiałów z dużą dokładnością.

Aby wykonać frezarkę wyposażoną w system CNC, można skorzystać z dwóch opcji: kupić gotowy zestaw, ze specjalnie dobranych elementów, z których taki sprzęt jest zmontowany, lub znaleźć wszystkie elementy i zmontować urządzenie własnymi rękami, aby w pełni spełnia wszystkie Twoje wymagania.

Instrukcja montażu domowej frezarki CNC

Poniżej na zdjęciu można zobaczyć wykonane własnoręcznie, do którego dołączona jest szczegółowa instrukcja wykonania i montażu ze wskazaniem użytych materiałów i podzespołów, dokładnych „wzórów” części maszyn oraz przybliżonych kosztów. Jedyną wadą jest instrukcja w języku angielskim, ale całkiem możliwe jest zrozumienie szczegółowych rysunków bez znajomości języka.

Bezpłatne instrukcje do pobrania dotyczące produkcji maszyny:

Frezarka CNC jest złożona i gotowa do pracy. Poniżej znajduje się kilka ilustracji z instrukcji montażu tej maszyny.

„Wzory” części maszyny (zmniejszony widok) Początek montażu maszyny Etap pośredni Etap końcowy montażu

Praca przygotowawcza

Jeśli zdecydujesz, że zaprojektujesz maszynę CNC własnymi rękami, bez użycia gotowego zestawu, to w pierwszej kolejności musisz wybrać schemat ideowy, według którego taki mini-sprzęt będzie działał.

Jako podstawę do frezarki CNC można wziąć starą wiertarkę, w której głowicę roboczą z wiertłem zastępuje się frezarką. Najtrudniejszą rzeczą, jaką trzeba będzie zaprojektować w takim sprzęcie, jest mechanizm zapewniający ruch narzędzia w trzech niezależnych płaszczyznach. Mechanizm ten może być montowany na bazie wózków z niesprawnej drukarki, zapewni ruch narzędzia w dwóch płaszczyznach.

Łatwo podłączyć sterowanie programowe do urządzenia zmontowanego według takiego schematu ideowego. Jednak jego główną wadą jest to, że na takiej maszynie CNC można obrabiać tylko elementy wykonane z tworzywa sztucznego, drewna i cienkiej blachy. Wyjaśnia to fakt, że wózki ze starej drukarki, które zapewnią ruch narzędzia tnącego, nie mają wystarczającej sztywności.

Aby Twoja domowa maszyna CNC mogła wykonywać pełnoprawne operacje frezowania z przedmiotami z różnych materiałów, za poruszanie narzędziem roboczym musi odpowiadać wystarczająco mocny silnik krokowy. Wcale nie trzeba szukać silnika krokowego, można go wykonać z konwencjonalnego silnika elektrycznego, poddając go niewielkiej modyfikacji.

Zastosowanie w twoim silniku krokowym pozwoli uniknąć użycia przekładni śrubowej, a funkcjonalność i charakterystyka domowego sprzętu nie ulegnie pogorszeniu. Jeśli mimo wszystko zdecydujesz się na użycie karetek z drukarki do swojego mini-maszyny, to warto odebrać je z większego modelu urządzenia drukującego. Aby przenieść siłę na wał urządzenia frezującego, lepiej używać nie zwykłych pasów, ale pasów zębatych, które nie będą się ślizgać na kołach pasowych.

Jednym z najważniejszych elementów każdej takiej maszyny jest mechanizm routera. Na szczególną uwagę zasługuje jego manufaktura. Aby poprawnie wykonać taki mechanizm, będziesz potrzebować szczegółowych rysunków, których należy ściśle przestrzegać.

Rysunki frezarek CNC

Zacznijmy montować sprzęt

Podstawą domowego sprzętu do frezowania CNC może być prostokątna belka, którą należy bezpiecznie zamocować na prowadnicach.

Konstrukcja nośna maszyny musi charakteryzować się dużą sztywnością, podczas jej montażu lepiej nie stosować połączeń spawanych, a wszystkie elementy należy łączyć tylko śrubami.

To wymaganie tłumaczy się tym, że spawane szwy bardzo słabo tolerują obciążenia wibracyjne, którym z konieczności będzie poddawana konstrukcja nośna sprzętu. W rezultacie takie obciążenia doprowadzą do tego, że rama maszyny zacznie się z czasem zapadać i nastąpią w niej zmiany wymiarów geometrycznych, co wpłynie na dokładność ustawienia sprzętu i jego wydajność.

Szwy spawalnicze podczas montażu ramy domowej frezarki często powodują powstawanie luzów w jej węzłach, a także ugięcie prowadnic, które powstaje pod dużym obciążeniem.

We frezarce, którą zmontujesz własnymi rękami, należy zapewnić mechanizm zapewniający ruch narzędzia roboczego w kierunku pionowym. Najlepiej użyć do tego przekładni śrubowej, której obrót będzie przenoszony za pomocą paska zębatego.

Ważną częścią frezarki jest jej oś pionowa, którą można wykonać z aluminiowej płyty na urządzenie domowej roboty. Bardzo ważne jest, aby wymiary tej osi były dokładnie dopasowane do wymiarów zmontowanego urządzenia. Jeśli masz do dyspozycji piec muflowy, możesz własnoręcznie wykonać pionową oś maszyny, odlewając ją z aluminium zgodnie z wymiarami wskazanymi na gotowym rysunku.

Po przygotowaniu wszystkich elementów domowej frezarki możesz rozpocząć jej montaż. Proces ten rozpoczyna się od zainstalowania dwóch silników krokowych, które są przymocowane do korpusu urządzenia za jego pionową osią. Jeden z tych silników elektrycznych będzie odpowiedzialny za ruch głowicy frezującej w płaszczyźnie poziomej, a drugi za ruch głowicy odpowiednio w płaszczyźnie pionowej. Następnie montowane są pozostałe komponenty i zespoły sprzętu domowej roboty.

Obrót do wszystkich węzłów domowego sprzętu CNC powinien być przenoszony tylko przez napędy pasowe. Przed podłączeniem zaprogramowanego układu sterowania do zmontowanej maszyny należy sprawdzić jego sprawność w trybie ręcznym i niezwłocznie usunąć wszystkie stwierdzone uchybienia w jego działaniu.

Proces montażu można obejrzeć na filmie, który można łatwo znaleźć w Internecie.

Silniki krokowe

W konstrukcji każdej frezarki wyposażonej w CNC muszą być obecne silniki krokowe, które zapewniają ruch narzędzia w trzech płaszczyznach: 3D. Projektując domową obrabiarkę do tego celu można wykorzystać silniki elektryczne zainstalowane w drukarce igłowej. Większość starszych modeli drukarek igłowych była wyposażona w silniki elektryczne o wystarczającej mocy. Oprócz silników krokowych ze starej drukarki warto wziąć ze sobą mocne stalowe pręty, które można wykorzystać również w konstrukcji domowej maszyny.

Aby wykonać frezarkę CNC własnymi rękami, potrzebujesz trzech silników krokowych. Ponieważ w drukarce igłowej są tylko dwa z nich, konieczne będzie znalezienie i demontaż kolejnego starego urządzenia drukującego.

Dużym plusem będzie, jeśli znalezione silniki będą miały pięć przewodów sterujących: znacznie zwiększy to funkcjonalność Twojej przyszłej mini-maszyny. Ważne jest również poznanie następujących parametrów znalezionych silników krokowych: ile stopni odbywa się obrót w jednym kroku, jakie jest napięcie zasilania, a także wartość rezystancji uzwojenia.

Konstrukcja napędu domowej frezarki CNC składa się z nakrętki i kołka, których wymiary należy wstępnie dobrać zgodnie z rysunkiem sprzętu. Wygodnie jest użyć grubego gumowego uzwojenia kabla elektrycznego do zamocowania wału silnika i przymocowania go do kołka. Części Twojej maszyny CNC, takie jak klipsy, mogą być wykonane w postaci nylonowej tulei, w którą wkładana jest śruba. Do wykonania tak prostych elementów konstrukcyjnych potrzebny jest zwykły pilnik i wiertarka.

Elektroniczne nadziewanie sprzętu

Twoja maszyna CNC do samodzielnego montażu będzie sterowana przez oprogramowanie i musisz wybrać odpowiednią. Wybierając takie oprogramowanie (możesz je sam napisać) należy zwrócić uwagę na to, aby było ono wydajne i pozwalało maszynie realizować całą swoją funkcjonalność. Takie oprogramowanie powinno zawierać sterowniki do sterowników, które zostaną zainstalowane na Twojej mini frezarce.

W domowej maszynie CNC port LPT jest obowiązkowy, przez który elektroniczny system sterowania jest podłączony do maszyny. Bardzo ważne jest, aby połączenie to było realizowane przez zainstalowane silniki krokowe.

Wybierając komponenty elektroniczne do ręcznie wykonanej obrabiarki, należy zwrócić uwagę na ich jakość, ponieważ będzie to decydować o dokładności operacji technologicznych, które będą na niej wykonywane. Po zainstalowaniu i podłączeniu wszystkich elementów elektronicznych systemu CNC należy pobrać niezbędne oprogramowanie i sterowniki. Dopiero wtedy następuje próbny rozruch maszyny, sprawdzający poprawność jej działania pod kontrolą wczytanych programów, identyfikujący braki i ich szybką eliminację.

W ramach przygotowań do projektowania procesu technologicznego przeprowadzana jest szczegółowa analiza rysunku w celu zidentyfikowania brakujących wymiarów oraz danych projektowych i technologicznych. Brakujące wymiary i inne dane można uzyskać od projektanta, z rysunków montażowych lub z konstrukcji geometrycznych konturu części.

Aby ułatwić przygotowanie NC, wymiarowanie na rysunku części musi spełniać wymagania programowania.

Ponieważ obróbka na maszynach CNC odbywa się według poleceń, które określają współrzędne punktów trajektorii w prostokątnym układzie współrzędnych, wymiary na rysunkach należy również ustawić w prostokątnym układzie współrzędnych ze zunifikowanych baz projektowych części. Aby to zrobić, musisz wybrać początek i kierunek osi. Pożądane jest, aby kierunek osi względnego układu współrzędnych przedmiotu obrabianego pokrywał się, po jego zamontowaniu na maszynie, z kierunkiem osi współrzędnych maszyny.

Podczas wymiarowania na rysunkach w niektórych przypadkach otwory, grupy otworów lub elementy części mogą być określone w lokalnym układzie współrzędnych, jak pokazano dla otworu B (Rysunek 11.8, a). Przejście z takiego systemu z początkiem w punkcie A do systemu głównego nie sprawia trudności.

Otwory montażowe znajdujące się w takim lub innym promieniu od środka głównego otworu są zwykle ustalane przez centralny kąt łuku między ich osiami i promieniami. W przypadku maszyn CNC takie informacje należy zastąpić współrzędnymi osi każdego otworu (rysunek 11.8, b). W rozważanym przykładzie wskazane jest, aby jako początek współrzędnych przyporządkować oś dużego otworu, ponieważ zapewnia minimalną długość suwów jałowych (pozycjonujących) podczas obróbki.

Ryż. 11.8. Wymiarowanie na rysunkach części do maszyn CNC:

a) w lokalnym układzie współrzędnych; b) w układzie współrzędnych otworu głównego

Części często mają dużą liczbę małych otworów montażowych. Wskazanie współrzędnych osi każdego z nich jest niepraktyczne, ponieważ to sprawia, że ​​rysunek jest trudny do odczytania. W takich przypadkach racjonalne jest użycie metody tabelarycznej do wskazania wymiarów, co jest również wygodne do programowania (rysunek 11.9, a).

Ryż. 11.9. Wymiarowanie na rysunkach części metodą tabelaryczną:

a) osie otworów montażowych; b) zakrzywione kontury

Zgodnie z ogólną zasadą stosowania wymiarów na rysunkach części obrabianych na tokarkach, przekroje o wąskich tolerancjach (wymiary a 1, a 2 i 3 na ryc. 11.10, a) i sekcje pośrednie o szerokich tolerancjach (wymiary w 1, w 2 , w 3, w 4). Jest to całkiem uzasadnione w przypadku maszyn obsługiwanych ręcznie, ponieważ pracownik musi tylko zachować dokładnie te wymiary. Dla maszyny CNC nie ma to znaczenia, ponieważ dokładność odczytu przemieszczeń jest taka sama, a pochodzenie z reguły nie pokrywa się z bazą projektową i znajduje się poza częścią. Dlatego wymiary takich części powinny być stosowane w łańcuchu (rysunek 11.10, b).

Ryż. 11.10. Wymiarowanie na rysunkach części do toczenia:

a) na maszynach obsługiwanych ręcznie; b) na maszynach CNC

W ogólnym przypadku nanoszenie wymiarów na rysunki części obrabianych na maszynach CNC powinno być takie, aby podczas przygotowywania programu sterującego nie było potrzeby ich przeliczania.