Pierwsza mini maszynka CNC na paskach

[automatyka]

Witam,

i dla mnie nadszedł czas na rozpoczęcie poważniejszej przygody z CNC. Mam za sobą mini ploterek laserowy zrobiony z nagrywarek DVD i nadszedł czas na coś większego.
Temat założyłem tutaj jako że jeszcze nie wiem z jakiego materiału będzie zrobiona.
Maszynka ma być do materiałów miękkich, PCB, plexi, może drewno.

Przejdę do sedna - wymyśliłem sobie że najpierw buduję oś Z, czyli kupuję mniej niż 1/3 części i dopiero po jej złożeniu zastanawiam się co dalej. Nie chcę kupić naraz np. wszystkich wałków i wtopić pieniążki.
Zakupiłem na razie tanie silniki, jeden z nich mam już wymodelowany, jest to "japan servo 1.76V 2A kh56km2u113a" w okazyjnej cenie z allegro.
Z chęcią podzielę się jego modelem:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/532 ... 2u113a.ipt

Tutaj prezentuję co mam w inventorze (silnik, wałki podparte, łożyska):


Teraz pytanie do Was. Wałki i silnik trzeba oczywiście do czegoś przykręcić - wymyśliłem żeby dać tam plexi 10mm. Jak bardzo jest to zły pomysł? Czy jest to lepsze od sklejki? (zauważyłem że nikt tutaj tak nie robi, ale na youtube widziałem że jakiś pan miał parę części z plexi)
Za tym rozwiązaniem przeważa oczywiście mała cena (wyjdzie mi <60zł) oraz dokładność wyciętych dziurek, której nie uzyskam w domu na statywie. Poza tym widziałem drukarki 3d które mają malutkie części z plexi 5mm i jakoś się trzymają.

Druga sprawa, maszyna ma działać na paski zębate, tak jak reprap, czy w fazie projektowania powinienem uwzględnić od razu długość paska i ew. naciągnięcie czy mogę pasek przeciąć i naciągnąć go w miejscu przykręcenia do części ruchomej? W praktyce częściej widywałem to drugie rozwiązanie (drukarki 3d/parę cnc z youtube)

pasek 9mm
koło zębate

Trzecia sprawa - co zrobić z drugą stroną paska zębatego - rozumiem że ma tam być również koło zębate ale na jakimś łożysku? Jak to rozwiązać?

Jakich śrub używa się do przykręcenia łożyska liniowego (one mają gwintowane otwory) ?
Czy mogą to być zwykłe śruby z obi/castoramy? Na zdjęciach zawsze widziałem śruby imbusowe - jeśli takie powinno się dać to dlaczego?

Większość części (wałki podpare + pasek + koła zębate) chcę kupić w cnc profi. Słyszałem o tym sklepie dobre opinie tutaj na forum poza tym mam możliwość odbioru osobistego.
Niestety mają drogie łożyska i chyba lepiej je kupić na allegro, z wysyłką wydaje się nadal taniej.

Proszę o pomoc i pozdrawiam !

[syntetyczny]

Trzecia sprawa - co zrobić z drugą stroną paska zębatego - rozumiem że ma tam być również koło zębate ale na jakimś łożysku? Jak to rozwiązać?

Tutaj raczej masz inny problem. Jeżeli nie będziesz używał sterownika o dużym podziale mikrokroku, to średnica koła zębatego zmniejsza Ci rozdzielczość. Inaczej mówiąc im większe koło zębate, tym mniejsza rozdzielczość, dlatego też musisz się zastanowić jaka dokładność Ciebie interesuje i do tego dobrać zębatkę.

Ja dobierałem zębatki tak, aby mieć dokładność ok. 0.05 na 1/16 kroku i następnie dobierałem łożyska 608 po drugiej stronie.

[automatyka]

Tutaj raczej masz inny problem. Jeżeli nie będziesz używał sterownika o dużym podziale mikrokroku, to średnica koła zębatego zmniejsza Ci rozdzielczość. Inaczej mówiąc im większe koło zębate, tym mniejsza rozdzielczość, dlatego też musisz się zastanowić jaka dokładność Ciebie interesuje i do tego dobrać zębatkę.

Dziękuję za odpowiedź.

Tak, ale jeszcze jedna sprawa - z tego co wiem to im mniejsza średnica zębatki tym większa siła. Jak zastosuję najmniejszą, 20 zębów to

Kod: Zaznacz cały

0.4N*m/(12.8mm/2) = 6.4kg

Jeśli ten mój silnik w ogóle ma 0.4Nm.
Dla większej zębatki np. 30 zębów:

Kod: Zaznacz cały

0.4N*m/(28.6mm/2) = 2.9kg

więc 20 zębów jest bezpieczną opcją, same 4 łożyska to już jest 0.8kg.

A dwa to nie wiem czy się zrozumieliśmy Z tej drugiej strony wystarczy że pasek się nałoży na łożysko bez-zębne czy musi być na zębatce i zębatka na łożysku? Chodziło mi o sam sposób mocowania.

[syntetyczny]

A dwa to nie wiem czy się zrozumieliśmy Z tej drugiej strony wystarczy że pasek się nałoży na łożysko bez-zębne czy musi być na zębatce i zębatka na łożysku? Chodziło mi o sam sposób mocowania.

Łożysko bezzębne. Popatrz sobie jak to w reprapach jest zrobione. Zazwyczaj, albo łożysko samopasem, albo łożysko z rolką. Bez zębatek.

[Raven]

Może się mylę, jeśli tak to poproszę o sprostowanie... jednak wydawało mi się, że:
0.4 Nm => 40 Ncm
40 Ncm => utrzymanie 4kg na ramieniu o długości 1cm
na ramieniu o długości 2cm będzie to około 2kg.

Dlaczego w twoich obliczeniach większy promień = większy ciężar utrzymywany?, patrząc w ten sposób to musiało by być 0.4 Nm -> 0.004 Ncm...

Edit: Korekta po wskazaniu błędu... aby nie mylić następnych czytających, 40Ncm to utrzymanie 4kg na 1cm.

[noel20]

0.4 Nm => 40 Ncm
40 Ncm => utrzymanie 0.4kg na ramieniu o długości 1cm

Dobrze napisałeś, że 0,4Nm to 40Ncm. Ale silnik na ramieniu 1cm utrzyma nie 0,4kg a 4kg, a na 2cm ramieniu 2kg.
Jego obliczenia są w miarę poprawne zakładając, że to co podał to średnica, a nie promień koła zębatego.

[automatyka]

@syntetyczny:
ok

@noel20:
był mały błąd już poprawiłem. Tam są średnice dzielone na 2 więc promienie.

@Raven:
Ogólnie to ja polecam wolframa. Poza tym zakładanie że przyspieszenie grawitacyjne to 10m/s² trochę zawyży te kilogramy

Tutaj link, na dole od razu przelicza masę dla wyliczonej siły:
http://www.wolframalpha.com/input/?i=0. ... 8mm%2F2%29
A przy okazji dowiadujemy się że jest to 1/151 siły zgryzu jakiegoś tam krokodyla

Dwa to jest tarcie na łożyskach, z tego co wiem to max. współczynnik zakłada się 0,005. Współczynnik powinien się sumować więc dla 4 łożysk mamy 0.02, czyli 2% trzeba obciąć.
No i z prawa Newtona wynika że jak siły się równoważą to ciało pozostaje w spoczynku lub porusza się jednostajnym prostoliniowym. Zazwyczaj chcesz nadać przyspieszenie w CNC więc trzeba zawsze dać ileś tam mniej tych kilo niż wyjdzie ^^

Jeśli ktoś wie proszę o zabranie głosu w sprawie reszty pytań

[noel20]

A przy okazji dowiadujemy się że jest to 1/151 siły zgryzu jakiegoś tam krokodyla

Z własnego doświadczenia już wiem, że musisz w obliczeniach przyjąć moment silnika mniejszy niż trzymający. Jakieś tam opory na łożyskach są, to prawda. Ja zakładałem kryte blaszkami, żeby było mniejsze tarcie, bo tego sprawność przekładni pasowej HTD producent podaje nawet 98%, a jak robiłem pomiary, siła liniowa z obliczeń wychodziła 250N, a w rzeczywistości wyszło od 100 do 130N. Moment kręcący silnika jest znacznie niższy niż trzymający. Poprzednia z kolei maszynka na silnikach 0,2-0,3Nm i śrubie metrycznej o skoku 1mm wycisnęła mi 200N. Aż wkręty trzeszczały.

wymyśliłem żeby dać tam plexi 10mm.

Plexi to materiał dość upierdliwy. Pęka przy obróbce i do maszyny trzeba sztywności, a on tego nie zapewnia. Do tego przy zmianach temperatury zmieniają się wymiary. Musisz wiedzieć jakie materiały chcesz obrabiać i z jaką precyzją oraz szybkością.
Ja na próbę przed aluminium postanowiłem kilka elementów zrobić ze sklejki:

Za wszystkie te formatki (kilku nie ma na zdjęciu) w castoramie zapłaciłem 3,61zł. W domu tylko powierciłem na maszynce poprzedniej. Ale jak dasz płaskie łby śrub zamiast wpuszczanych to otwory mogą być +/- 1mm.

czy w fazie projektowania powinienem uwzględnić od razu długość paska i ew. naciągnięcie czy mogę pasek przeciąć i naciągnąć go w miejscu przykręcenia do części ruchomej?

Lepiej zaprojektować sobie co trzeba, a później dobrać pasek bezkońcowy. Ewentualnie jak trzeba dopasować trochę konstrukcję. Rolkę tą na dole zrobić ruchomą, i nią naciągać pasek. np. jakąś śrubką. Jak pasek sobie dotniesz na długość to później przy przykręcaniu będzie ciężej go naciągnąć i równo ustawić do zaciśnięcia. Chyba że i tak zrobisz napinacz. Otwory na silnik też możesz zrobić większe i przesuwając silnik naciągać pasek. ja tak zrobiłem:

Jakich śrub używa się do przykręcenia łożyska liniowego (one mają gwintowane otwory) ?

Czy mogą to być zwykłe śruby z obi/castoramy? Na zdjęciach zawsze widziałem śruby imbusowe - jeśli takie powinno się dać to dlaczego?

Śruby mogą być normalne najzwyklejsze. Łożyska mają otwory gwintowane.Zwykle gdy się imbusowych śrub używa to z góry wtedy się klucz wkłada. Zwykła śrubę trzeba by dokręcać z góry nasadowym, ale klucz jest wtedy większy i nie zawsze jest tyle miejsca żeby dojść.

[Raven]

No i wkradł się błąd w mojego posta... nie wiem dlaczego napisałem, że 40Ncm to 0.4 kg...

Dalej coś mi nie odpowiada w tych obliczeniach z posta do którego pisałem komentarz.

Średnica koła pasowego 12.7mm, to ile tam ścianki zostanie pomiędzy wałem silnika a zewnętrzną powierzchnią koła?

[grzes_rupinski1]

Trzecia sprawa - co zrobić z drugą stroną paska zębatego - rozumiem że ma tam być również koło zębate ale na jakimś łożysku? Jak to rozwiązać?

Rolka plastykowa z podtoczeniem na szerokość paska na dwóch łożyskach z tulejką dystansową . Kasowanie może być śrubą mimośrodową ale wtedy jest mały skok naciągu.