يمكن للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي أن يحيرك بسبب التنوع الكبير في سوق الأدوات الصناعية.

فقط سنوات عديدة من الخبرة والمعرفة المحددة تسمح للمتخصصين باختيار آلات CNC وفقًا لمتطلبات المعدات.

يضيع الكثير من الناس ببساطة في هذه الوفرة، وهذا ليس مفاجئًا - قد يكون اختيار أفضل آلة CNC أمرًا صعبًا حتى بالنسبة للمحترفين، إذا لم يتبعوا أحدث المنتجات في سوق الأدوات، والتي يتوسع نطاقها ويتحسن باستمرار.

ما هي المعايير الأفضل لاختيار آلة CNC؟

ذلك يعتمد على ما سيتم استخدامه من أجله. من المواد وملف العمل والسرعة والدقة المطلوبة والموارد المطلوبة. تعتمد العديد من الخصائص المهمة لهذه الآلات بشكل مباشر على معداتها - على خصائص مكوناتها والمواد الاستهلاكية ميزات التصميم. دعونا نلقي نظرة على أبسطها.
المغزل هو أحد الأجزاء الرئيسية لآلة الطحن. يعتمد الأمر على المغزل، أي القواطع يمكن استخدامها مع هذه الآلة بالذات، وفي أي زوايا يمكن تثبيتها وكيفية استخدامها بالضبط. عادةً ما يكون محرك المغزل مدمجًا - أي أن المغزل عبارة عن محرك كهربائي مدمج قوي مزود بكوليت لتثبيت القاطع.

يعتمد الكثير بشكل مباشر على جودة المغزل - فالمغزل الجيد سوف يستمر لفترة طويلة، مما يرضيك باستمرار بجودة العمل، ولكن المغزل السيئ يمكن أن يدمر ليس فقط المنتج، ولكن أيضًا يلحق الضرر بالجهاز نفسه في حالة حدوث حادث، أو حتى إصابة الموظفين. يجب التعامل مع اختيار المغزل بمسؤولية، والاستماع بعناية دائمًا إلى توصيات الشركة المصنعة للآلة والاهتمام، أولاً وقبل كل شيء، بمنتجات الشركات المصنعة للمكونات المعروفة وذات السمعة الطيبة.

منطقة الطحن

هذه إحدى أهم خصائص آلة CNC - حجم منطقة الطحن يحدد حجم المنتج الذي يمكن للآلة معالجته. كل مجال تطبيق ضيق له متطلبات الحجم الخاصة به؛ المزيد من الآلات العالمية لديها مساحة طحن قابلة للتعديل، أو من الواضح أنها تتجاوز متطلبات حالات التطبيق الأكثر شيوعًا.

يعد تصميم المنصة مهمًا أيضًا - فلا ينبغي أن يسبب صعوبات في تأمين جزء الشغل ووضعه بوضوح، وإلا فمن الممكن حدوث عيوب خطيرة. عند اختيار آلة طحن CNC للعمل، عليك أن تقرر مسبقًا أبعاد الأجزاء المراد معالجتها حتى لا تتعرض للمشاكل.

الغرض من الآلة

يتم تقسيم آلات CNC في المقام الأول وفقًا للمواد التي تم تصميمها لمعالجتها، وكذلك حسب مجال التطبيق.

وتتحول البيانات المدخلة عن حجم وشكل الجزء إلى مسارات تحكم، والتي بدورها تتحول إلى برامج تحكم في عملية المعالجة اللاحقة.

معالج آخر

المعالج اللاحق هو منتج برمجي خاص يحول البيانات المتعلقة بمعلمات الجزء إلى برنامج فردي يتحكم في حركات الأداة و/أو قطعة العمل لكل جهاز محدد.

هنا يمكنك قراءة المزيد عن تطوير النماذج الحركية باستخدام المثال الأنظمة الصناعيةمن سيمنز.

يمكن الحصول على معلومات مفصلة حول العمل مع كل جهاز محدد على الموقع الرسمي للشركة المصنعة. هذا هو الخيار الأكثر موثوقية وسيوفر لك العديد من الأخطاء.

في بعض الحالات، عندما يتعين عليك العمل على آلة صناعية خطيرة، يمكنك تعيين برنامج لمعالجة جزء بسيط إلى حد ما يدويًا، من خلال لوحة التحكم في الماكينة. في هذه الحالة، يجب عليك اتباع تعليمات الشركة المصنعة بدقة واتباع جميع الخطوات اللازمة بشكل تسلسلي.

لوحة تحكم لاحدى ماكينات التفريز CNC :

القواطع المستخدمة

اعتمادًا على تفاصيل العمل - على المادة، وأشكال المعالجة المطلوبة وعوامل أخرى، تستخدم آلات الطحن CNC عدد كبير منجميع أنواع القواطع. القواطع هي ذات بداية واحدة، بداية مزدوجة، كروية، على شكل حرف V، مخروط كروي، نصف قطر هرمي مع حافة قطع واحدة أو اثنتين، النقش، القطع، إلخ.

تُستخدم القواطع الكروية والهرمية لإزالة المواد بعمق من الجزء ومعالجة الزوايا وإنشاء فترات استراحة بالشكل المناسب. قواطع القطع والنقش أشكال مختلفةيتم استخدامها للنقش وقطع الأجزاء ومعالجة حواف المنتج والتشكيل - إنشاء صورة بارزة. تُستخدم قواطع نصف القطر والشرائح، المحدبة والمقعرة، لمعالجة الزوايا وحواف أسطح العمل والأجزاء الأخرى والشطب وما إلى ذلك. تتيح لك طواحين الوجه إنشاء ثقوب، على عكس التدريبات، بأي شكل من الأشكال.

أمثلة على القواطع المستخدمة:

يختلف تنوع القواطع من أبسطها، على غرار المثقاب أو المثقاب العادي، إلى القواطع المعقدة للغاية مواد مختلفةوجميع أنواع الأشكال، بأعداد مختلفة من حواف القطع. وهذا يوفر مجموعة واسعة من المهام التي يمكنهم حلها.

لكل مادة ونوع عمل، هناك حاجة إلى مجموعة فردية من القواطع، والتي سيساعدك المتخصص لدينا في اختيارها.

تعد آلات الطحن التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر أداة ممتازة يمكنها، عند استخدامها بشكل صحيح، إنشاء مجموعة واسعة جدًا من المنتجات، بدءًا من الهياكل الإعلانية وحتى أجزاء الآلات الأخرى، من المطبخ ألواح التقطيعلأجزاء محركات الطائرات النفاثة. نطاق تطبيقها لا حدود له تقريبًا، ويتزايد نطاق ودرجة توافرها كل يوم.

الآن لا يمكن لمصنع بناء الآلات فقط شراء هذه المعدات، ولكن أيضًا ورشة عمل صغيرة نسبيًا، وهذا خبر جيد.

إذا كنت بحاجة إلى نصيحة بشأن اختيار آلة CNC، تذكر أنه يمكنك دائمًا الاتصال بـ Top 3D Shop!

هل تريد المزيد من الأخبار المثيرة للاهتمام من عالم التكنولوجيا ثلاثية الأبعاد؟

مع العلم أن هذا جهاز تقني وإلكتروني معقد، يعتقد العديد من الحرفيين أنه من المستحيل ببساطة صنعه بأيديهم. ومع ذلك، فإن هذا الرأي خاطئ: يمكنك صنع مثل هذه المعدات بنفسك، ولكن للقيام بذلك لا تحتاج إلى رسم تفصيلي فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى مجموعة الأدوات اللازمةوالمكونات ذات الصلة.

معالجة دورالومين فارغ على آلة طحن سطح المكتب محلية الصنع

عندما تقرر صنع آلة CNC الخاصة بك، ضع في اعتبارك أن الأمر قد يستغرق وقتًا طويلاً. وبالإضافة إلى ذلك، ستكون هناك حاجة إلى تكاليف مالية معينة. ومع ذلك، من خلال عدم الخوف من مثل هذه الصعوبات والتعامل بشكل صحيح مع جميع المشكلات، يمكنك أن تصبح مالكًا لمعدات ميسورة التكلفة وفعالة ومنتجة تسمح لك بمعالجة قطع العمل من مواد متعددةبدرجة عالية من الدقة.

لصنع آلة طحن مجهزة بنظام CNC، يمكنك استخدام خيارين: شراء مجموعة جاهزة يتم من خلالها تجميع هذه المعدات من عناصر مختارة خصيصًا، أو العثور على جميع المكونات وتجميع الجهاز بيديك بالكامل يلبي جميع متطلباتك.

تعليمات لتجميع آلة طحن CNC محلية الصنع

أدناه في الصورة، يمكنك رؤية شيء مصنوع بيديك، والذي يأتي مع تعليمات مفصلةفي التصنيع والتجميع، مع الإشارة إلى المواد والمكونات المستخدمة، و"الأنماط" الدقيقة لأجزاء الآلة والتكاليف التقريبية. السلبية الوحيدة هي التعليمات اللغة الإنجليزيةولكن من الممكن تمامًا فهم الرسومات التفصيلية دون معرفة اللغة.

قم بتنزيل التعليمات المجانية لصنع الجهاز:

آلة طحنتم تجميعها باستخدام الحاسب الآلي وجاهزة للانطلاق. فيما يلي بعض الرسوم التوضيحية من تعليمات التجميع الخاصة بهذا الجهاز.

"أنماط" أجزاء الآلة (عرض مصغر) بداية تجميع الآلة المرحلة المتوسطة المرحلة النهائية من التجميع

العمل التحضيري

إذا قررت أنك ستقوم بتصميم آلة CNC بيديك، دون استخدام مجموعة جاهزة، فإن أول شيء عليك القيام به هو الاختيار رسم تخطيطى، والتي ستعمل بموجبها هذه المعدات الصغيرة.

كأساس لمعدات الطحن باستخدام الحاسب الآلي، يمكنك أن تأخذ آلة حفر قديمة، حيث يتم استبدال رأس العمل مع الحفر بطحن. أصعب شيء يجب تصميمه في مثل هذه المعدات هو الآلية التي تضمن حركة الأداة في ثلاث طائرات مستقلة. يمكن تجميع هذه الآلية باستخدام عربات من طابعة غير عاملة، وسوف تضمن حركة الأداة في طائرتين.

من السهل توصيل التحكم في البرنامج بجهاز تم تجميعه وفقًا لهذا المفهوم. ومع ذلك، فإن عيبها الرئيسي هو أنه يمكن معالجة قطع العمل المصنوعة من البلاستيك والخشب والمواد الرقيقة فقط على آلة CNC هذه. صفيحة معدنية. ويفسر ذلك حقيقة أن العربات من الطابعة القديمة، والتي ستضمن حركة أداة القطع، لا تتمتع بدرجة كافية من الصلابة.

لكي تتمكن آلة CNC محلية الصنع من إجراء عمليات طحن كاملة باستخدام قطع عمل مصنوعة من مواد مختلفة، يجب أن يكون محرك متدرج قوي بدرجة كافية هو المسؤول عن تحريك أداة العمل. ليس من الضروري على الإطلاق البحث عن محرك من النوع السائر؛ إذ يمكن تصنيعه من محرك كهربائي تقليدي، مع إخضاع الأخير لتعديلات طفيفة.

إن استخدام محرك متدرج في جهازك سيجعل من الممكن تجنب استخدام محرك لولبي، و وظائفولن تصبح خصائص المعدات محلية الصنع أسوأ من هذا. إذا كنت لا تزال تقرر استخدام عربات من الطابعة لجهازك الصغير، فمن المستحسن تحديدها من طراز أكبر لجهاز الطباعة. لنقل القوة إلى عمود معدات الطحن، من الأفضل استخدام أحزمة غير عادية، ولكن مسننة لن تنزلق على البكرات.

واحدة من أهم مكونات أي آلة من هذا القبيل هي آلية الطحن. إن إنتاجه يحتاج إلى اهتمام خاص. لإنشاء مثل هذه الآلية بشكل صحيح، ستحتاج إلى رسومات تفصيلية يجب اتباعها بدقة.

رسومات آلة الطحن باستخدام الحاسب الآلي

لنبدأ في تجميع المعدات

يمكن أن يكون أساس معدات الطحن CNC محلية الصنع عبارة عن شعاع قسم مستطيل، والتي يجب تثبيتها بشكل آمن على الأدلة.

يجب أن يتمتع الهيكل الداعم للآلة بصلابة عالية، ومن الأفضل عدم استخدامه عند تثبيته المفاصل الملحومةويجب توصيل جميع العناصر بالمسامير فقط.

ويفسر هذا الشرط بحقيقة ذلك اللحاماتيتحمل بشكل سيء للغاية أحمال الاهتزاز، والتي إلزاميسيتم كشف الهيكل الداعم للمعدات. ستؤدي مثل هذه الأحمال في النهاية إلى بدء تدهور إطار الماكينة بمرور الوقت، وستحدث فيه تغييرات في الأبعاد الهندسية، مما سيؤثر على دقة إعدادات المعدات وأدائها.

اللحامات عند تثبيت إطار آلة طحن محلية الصنع غالبا ما تثير تطور اللعب في مكوناتها، فضلا عن انحراف الأدلة، والذي يحدث تحت الأحمال الثقيلة.

يجب أن تحتوي آلة الطحن التي ستقوم بتجميعها بيديك على آلية تضمن حركة أداة العمل في الاتجاه الرأسي. من الأفضل استخدام ترس لولبي لهذا الغرض، والذي سيتم نقل دورانه باستخدام حزام مسنن.

جزء مهم من آلة الطحن هو محورها العمودي، والذي جهاز محلي الصنعيمكن أن تكون مصنوعة من لوحة الألومنيوم. ومن المهم جدًا أن يتم ضبط أبعاد هذا المحور بدقة وفقًا لأبعاد الجهاز الذي يتم تجميعه. إذا كان لديك فرن دثر تحت تصرفك، فيمكنك عمل المحور الرأسي للآلة بنفسك عن طريق صبها من الألومنيوم وفقًا للأبعاد الموضحة في الرسم النهائي.

بمجرد إعداد جميع مكونات آلة الطحن محلية الصنع، يمكنك البدء في تجميعها. تبدأ هذه العملية بتركيب محركين متدرجين مثبتين على جسم الجهاز خلف محوره الرأسي. سيكون أحد هذه المحركات الكهربائية مسؤولاً عن تحريك رأس الطحن في المستوى الأفقي، والثاني سيكون مسؤولاً عن تحريك الرأس، على التوالي، في المستوى الرأسي. بعد ذلك، يتم تثبيت المكونات والتجمعات المتبقية من المعدات محلية الصنع.

يجب أن يتم الدوران إلى جميع مكونات معدات CNC محلية الصنع فقط من خلال محركات الحزام. قبل توصيل نظام التحكم في البرنامج بالجهاز المجمع، يجب عليك التحقق من وظائفه في الوضع اليدوي وإزالة جميع أوجه القصور المحددة في تشغيله على الفور.

يمكنك مشاهدة عملية التجميع في الفيديو، وهو أمر يسهل العثور عليه على الإنترنت.

المحركات السائر

يحتوي تصميم أي آلة طحن مجهزة بـ CNC بالضرورة على محركات متدرجة تضمن حركة الأداة في ثلاث مستويات: ثلاثية الأبعاد. عند تصميم آلة محلية الصنع لهذا الغرض، يمكنك استخدام المحركات الكهربائية المثبتة في طابعة نقطية. تم تجهيز معظم الموديلات القديمة من أجهزة الطباعة النقطية بمحركات كهربائية ذات طاقة عالية إلى حد ما. بالإضافة إلى محركات السائر، فإن الأمر يستحق أخذ قضبان فولاذية قوية من طابعة قديمة، والتي يمكن استخدامها أيضًا في تصميم جهازك محلي الصنع.

لصنع آلة الطحن CNC الخاصة بك، ستحتاج إلى ثلاثة محركات متدرجة. نظرًا لوجود اثنين فقط منهم في الطابعة النقطية، سيكون من الضروري العثور على جهاز طباعة قديم آخر وتفكيكه.

ستكون إضافة كبيرة إذا كانت المحركات التي تجدها تحتوي على خمسة أسلاك تحكم: سيؤدي ذلك إلى زيادة وظائف جهازك الصغير المستقبلي بشكل كبير. من المهم أيضًا معرفة المعلمات التالية لمحركات السائر التي وجدتها: كم عدد الدرجات التي يتم تدويرها في خطوة واحدة، وما هو جهد الإمداد، وكذلك قيمة مقاومة الملف.

يتم تجميع تصميم المحرك لآلة طحن CNC محلية الصنع من صامولة ومسمار، ويجب تحديد أبعادها مسبقًا وفقًا لرسم المعدات الخاصة بك. لإصلاح عمود المحرك وإرفاقه بالمسمار، من الملائم استخدام لفافة مطاطية سميكة الكابلات الكهربائية. يمكن تصنيع أجزاء من ماكينة CNC الخاصة بك، مثل المشابك، على شكل غلاف من النايلون يتم إدخال المسمار فيه. من أجل صنع مثل هذه العناصر الهيكلية البسيطة، سوف تحتاج إلى ملف عادي وتمرين.

معدات الكترونية

سيتم التحكم في ماكينة CNC الخاصة بك عن طريق البرنامج، ويجب تحديدها بشكل صحيح. عند اختيار مثل هذا البرنامج (يمكنك كتابته بنفسك)، من المهم الانتباه إلى حقيقة أنه يعمل ويسمح للجهاز بتنفيذ جميع وظائفه. يجب أن يحتوي هذا البرنامج على برامج تشغيل لوحدات التحكم التي سيتم تثبيتها على جهاز الطحن الصغير الخاص بك.

في آلة محلية الصنعمع CNC، يلزم وجود منفذ LPT، والذي من خلاله يتم توصيل نظام التحكم الإلكتروني بالآلة. من المهم جدًا أن يتم هذا الاتصال من خلال محركات السائر المثبتة.

عند اختيار المكونات الإلكترونية لجهازك محلي الصنع، من المهم الانتباه إلى جودتها، لأن الدقة ستعتمد على ذلك العمليات التكنولوجيةوالتي سيتم تنفيذها عليه. بعد تثبيت وتوصيل جميع المكونات الإلكترونية لنظام CNC، تحتاج إلى تنزيل البرامج وبرامج التشغيل الضرورية. فقط بعد ذلك يتم إجراء اختبار تشغيل للجهاز، والتحقق من التشغيل الصحيح له تحت سيطرة البرامج المحملة، وتحديد أوجه القصور والقضاء عليها على الفور.

وهكذا، كجزء من هذه المقالة التعليمية، أريد منكم، مع مؤلف المشروع، وهو ميكانيكي ومصمم يبلغ من العمر 21 عامًا، أن تصنعوا بنفسكم. سيتم السرد بضمير المتكلم، لكن اعلم أنه، ولسوء الحظ، لا أشارك تجربتي، ولكني فقط أعيد رواية مؤلف هذا المشروع بحرية.

سيكون هناك الكثير من الرسومات في هذه المقالة.، يتم كتابة الملاحظات الخاصة بهم باللغة الإنجليزية، لكنني متأكد من أن التقني الحقيقي سوف يفهم كل شيء دون مزيد من اللغط. ولتسهيل الفهم، سأقسم القصة إلى "خطوات".

مقدمة من المؤلف

عندما كنت في الثانية عشرة من عمري، حلمت ببناء آلة قادرة على صنع أشياء مختلفة. آلة ستمنحني القدرة على صنع أي قطعة منزلية. وبعد عامين عثرت على هذه العبارة CNCأو بمعنى أدق العبارة "آلة الطحن باستخدام الحاسب الآلي". بعد أن اكتشفت أن هناك أشخاصًا يمكنهم صنع مثل هذه الآلة بأنفسهم لتلبية احتياجاتهم الخاصة، في مرآبهم الخاص، أدركت أنه يمكنني فعل ذلك أيضًا. يجب أن افعلها! لمدة ثلاثة أشهر حاولت جمع الأجزاء المناسبة، لكنني لم أتزحزح. لذلك تلاشى هاجسي تدريجياً.

في أغسطس 2013، خطرت ببالي فكرة بناء آلة طحن CNC مرة أخرى. لقد تخرجت للتو من درجة البكالوريوس في التصميم الصناعي في الجامعة، لذلك كنت واثقًا تمامًا من قدراتي. الآن فهمت بوضوح الفرق بيني اليوم وبيني قبل خمس سنوات. لقد تعلمت كيفية العمل مع المعدن، وأتقنت تقنيات العمل مع آلات تشغيل المعادن اليدوية، ولكن الأهم من ذلك أنني تعلمت كيفية استخدام أدوات التطوير. آمل أن يلهمك هذا البرنامج التعليمي لبناء آلة CNC الخاصة بك!

الخطوة 1: التصميم ونموذج CAD

كل شيء يبدأ بتصميم مدروس. لقد قمت بعمل العديد من الرسومات التخطيطية للحصول على فكرة أفضل عن حجم وشكل الآلة المستقبلية. بعد ذلك قمت بإنشاء نموذج CAD باستخدام SolidWorks. وبعد أن قمت بتصميم جميع أجزاء ومكونات الآلة، قمت بإعداد الرسومات الفنية. لقد استخدمت هذه الرسومات لصنع أجزاء من آلات تشغيل المعادن اليدوية: و.

بصراحة، أنا أحب الأدوات الجيدة والمريحة. ولهذا السبب حاولت التأكد من أن العمليات صيانةوتم إجراء تعديل الماكينة ببساطة قدر الإمكان. لقد وضعت المحامل في كتل خاصة حتى أتمكن من استبدالها بسرعة. يمكن الوصول إلى الأدلة للصيانة، لذا ستكون سيارتي نظيفة دائمًا عند اكتمال العمل.

ملفات للتحميل "الخطوة 1"

أبعاد

الخطوة 2: السرير

يوفر السرير للآلة الصلابة اللازمة. سيتم تركيب بوابة متحركة ومحركات سائر ومحور Z ومغزل، وبعد ذلك سطح عمل. لإنشاء الإطار الداعم، استخدمت مقطعين من الألومنيوم Maytec مقاس 40 × 80 مم ولوحتين نهائيتين من الألومنيوم بسمك 10 مم. لقد قمت بتوصيل جميع العناصر معًا باستخدام زوايا الألومنيوم. لتعزيز الهيكل داخل الإطار الرئيسي، قمت بإنشاء إطار مربع إضافي من ملفات تعريف قسم أصغر.

لتجنب وصول الغبار إلى الأدلة في المستقبل، قمت بتركيب زوايا واقية من الألومنيوم. يتم تثبيت الزاوية باستخدام صواميل T، والتي يتم تثبيتها في أحد أخاديد الملف الشخصي.

تحتوي كلتا اللوحتين الطرفيتين على كتل تحمل لتركيب برغي المحرك.

دعم تجميع الإطار

زوايا لحماية الأدلة

ملفات للتحميل "الخطوة 2"

رسومات العناصر الرئيسية للإطار

الخطوة 3: البوابة

البوابة المتحركة هي العنصر التنفيذي لجهازك؛ فهي تتحرك على طول المحور X وتحمل عمود دوران الطحن ودعم المحور Z. كلما ارتفعت البوابة، زادت سماكة قطعة العمل التي يمكنك معالجتها. ومع ذلك، فإن البوابة العالية تكون أقل مقاومة للأحمال التي تنشأ أثناء المعالجة. تعمل الأعمدة الجانبية العالية للبوابة كرافعات نسبة إلى المحامل الخطية.

كانت المهمة الرئيسية التي خططت لحلها على آلة الطحن CNC الخاصة بي هي معالجة أجزاء الألومنيوم. نظرًا لأن الحد الأقصى لسمك الفراغات المصنوعة من الألومنيوم الذي يناسبني هو 60 مم، فقد قررت أن أجعل خلوص البوابة (المسافة من سطح العمل إلى العارضة المتقاطعة العلوية) يساوي 125 مم. لقد قمت بتحويل جميع قياساتي إلى نموذج ورسومات فنية في SolidWorks. نظرًا لتعقيد الأجزاء، قمت بمعالجتها في مركز تصنيع CNC صناعي؛ وقد سمح لي هذا أيضًا بمعالجة الشطب، وهو الأمر الذي سيكون من الصعب جدًا القيام به على آلة طحن معدنية يدوية.

ملفات للتحميل "الخطوة 3"

الخطوة 4: الفرجار المحور Z

بالنسبة لتصميم المحور Z، استخدمت لوحة أمامية متصلة بمحامل حركة المحور Y، ولوحتين لتعزيز التجميع، ولوحة لتركيب محرك السائر، ولوحة لتركيب مغزل الطحن. لقد قمت بتثبيت دليلين للملف الشخصي على اللوحة الأمامية حيث سيتحرك المغزل على طول المحور Z. يرجى ملاحظة أن برغي المحور Z لا يحتوي على دعم مضاد في الأسفل.

التنزيلات "الخطوة 4"

الخطوة 5: الأدلة

توفر الأدلة القدرة على التحرك في جميع الاتجاهات، مما يضمن حركات سلسة ودقيقة. أي لعب في اتجاه واحد يمكن أن يسبب عدم الدقة في معالجة منتجاتك. لقد اخترت الخيار الأكثر تكلفة - القضبان الفولاذية المقواة. سيسمح هذا للهيكل بتحمل الأحمال العالية وتوفير دقة تحديد المواقع التي أحتاجها. للتأكد من أن الأدلة متوازية، استخدمت مؤشرًا خاصًا أثناء تثبيتها. لم يكن الحد الأقصى للانحراف بالنسبة لبعضها البعض أكثر من 0.01 ملم.

الخطوة 6: البراغي والبكرات

تحويل المسامير حركة دورانيةمن المحركات السائر إلى الخطية. عند تصميم جهازك، يمكنك اختيار عدة خيارات لهذه الوحدة: زوج صامولة لولبية أو زوج لولبي كروي (مسمار كروي). يتعرض الجوز اللولبي، كقاعدة عامة، لقوى احتكاك أكبر أثناء التشغيل، كما أنه أقل دقة بالنسبة إلى اللولب الكروي. إذا كنت بحاجة إلى دقة أكبر، فأنت بالتأكيد بحاجة إلى اختيار اللولب الكروي. ولكن يجب أن تعلم أن البراغي الكروية باهظة الثمن.

بعد النظر في خيارات التصميم للمحور الطويل - X - يمكننا الانتقال إلى النظر في المحور Y. يعد المحور Y على شكل بوابة هو الحل الأكثر شيوعًا في مجتمع صانعي الأدوات الآلية، وذلك لسبب وجيه. هذا حل بسيط وعملي تمامًا ومثبت جيدًا. ومع ذلك، فإنه يحتوي أيضًا على عيوب ونقاط يجب فهمها قبل التصميم. يعد الاستقرار والتوازن الصحيح أمرًا في غاية الأهمية بالنسبة للبوابة - فهذا سيقلل من تآكل الأدلة والتروس، ويقلل من انحراف الحزمة تحت الحمل، ويقلل من احتمالية الانزلاق أثناء الحركة. لتحديد التخطيط الصحيح، دعونا نلقي نظرة على القوى المطبقة على البوابة أثناء تشغيل الجهاز.

نلقي نظرة فاحصة على الرسم البياني. تم تحديد الأبعاد التالية عليها:

• D1 - المسافة من منطقة القطع إلى مركز المسافة بين موجهات شعاع البوابة
• D2 - المسافة بين برغي محرك المحور X وحزمة التوجيه السفلية
• D3 - المسافة بين أدلة المحور Y
• D4 - المسافة بين المحامل الخطية للمحور X

الآن دعونا نلقي نظرة على الجهود الفعلية. في الصورة، تتحرك البوابة من اليسار إلى اليمين بسبب دوران برغي محرك المحور X (الموجود في الأسفل)، والذي يحرك الصامولة المثبتة في الجزء السفلي من البوابة. يتم خفض المغزل وطحن قطعة العمل، وتظهر قوة مضادة موجهة نحو حركة البوابة. تعتمد هذه القوة على تسارع البوابة، ومعدل التغذية، ودوران المغزل، وقوة الارتداد من القاطع. يعتمد الأخير على القاطع نفسه (النوع والحدة ووجود التشحيم وما إلى ذلك) وسرعة الدوران والمواد وعوامل أخرى. تم تخصيص الكثير من المؤلفات حول اختيار أوضاع القطع لتحديد حجم الارتداد من القاطع؛ في الوقت الحاضر، يكفي أن نعرف أنه عندما تتحرك البوابة، تنشأ قوة مضادة معقدة F المطبقة على يتم تطبيق المغزل الثابت على طول العناصر الهيكلية إلى شعاع البوابة في شكل لحظة A = D1 * F. يمكن تحلل هذه اللحظة إلى زوج من القوى المتساوية في الحجم، ولكن الموجهة بشكل معاكس A و B، المطبقة على الأدلة رقم 1 و#2 من شعاع البوابة. Modulo Force A = القوة B = اللحظة A / D3. كما يتبين من هنا، فإن القوى المؤثرة على الحزم التوجيهية تقل إذا زادت المسافة بينهما D3. يؤدي تقليل القوى إلى تقليل تآكل الأدلة والتشوه الالتوائي للشعاع. أيضًا، مع انخفاض القوة A، تنخفض أيضًا اللحظة B المطبقة على الجدران الجانبية للبوابة: Moment B = D2 * القوة A. نظرًا للعزم الكبير B، فإن الجدران الجانبية، غير قادرة على الانحناء بشكل صارم في المستوى، سوف تبدأ في حليقة والانحناء. يجب أيضًا تقليل العزم B لأنه من الضروري السعي لضمان توزيع الحمل دائمًا بالتساوي عبر جميع المحامل الخطية - وهذا سوف يقلل من التشوهات المرنة والاهتزازات في الماكينة، وبالتالي زيادة الدقة.

يمكن تقليل العزم B، كما ذكرنا سابقًا، بعدة طرق -

1. تقليل القوة أ.
2. تقليل الرافعة المالية D3

الهدف هو جعل القوتين D وC متساويتين قدر الإمكان. تتكون هذه القوى من زوج من قوى العزم B ووزن البوابة. لتوزيع الوزن بشكل صحيح، من الضروري حساب مركز كتلة البوابة ووضعه بالضبط بين المحامل الخطية. وهذا ما يفسر التصميم المتعرج الشائع للجدران الجانبية العملاقة - ويتم ذلك من أجل تحريك الأدلة للخلف وتقريب المغزل الثقيل من محامل المحور السيني.

باختصار، عند تصميم المحور Y، ضع في اعتبارك المبادئ التالية:

• حاول تقليل المسافة من المسمار/قضبان محرك المحور X إلى أدلة المحور Y - أي. تصغير D2.
• إذا أمكن، قم بتقليل عبء المغزل بالنسبة للشعاع، وتقليل المسافة D1 من منطقة القطع إلى الأدلة. عادةً ما تكون السكتة الدماغية Z المثالية هي 80-150 ملم.
• قم بتقليل ارتفاع البوابة بأكملها إن أمكن - فالبوابة المرتفعة تكون عرضة للرنين.
• احسب مقدمًا مركز كتلة القنطرة بأكملها، بما في ذلك المغزل، وقم بتصميم دعامات القنطرية العملاقة بحيث يقع مركز الكتلة تمامًا بين عربات دليل المحور X وأقرب ما يمكن من المسمار الرئيسي للمحور X.
• قم بإبعاد شعاع دليل البوابة - قم بتعظيم D3 لتقليل العزم المطبق على الشعاع.

تصميم المحور Z

الخطوة التالية هي تحديد هيكل الجزء الأكثر أهمية في الماكينة - المحور Z، فيما يلي مثالان للتصميم.

كما ذكرنا سابقًا، عند بناء آلة CNC، من الضروري مراعاة القوى المتولدة أثناء التشغيل. والخطوة الأولى على هذا الطريق هي الفهم الواضح لطبيعة هذه القوى وحجمها واتجاهها. النظر في الرسم البياني أدناه:

القوى المؤثرة على المحور Z

يتم تحديد الأبعاد التالية على الرسم البياني:

• D1 = المسافة بين أدلة المحور Y
• D2 = المسافة على طول الأدلة بين المحامل الخطية للمحور Z
• D3 = طول المنصة المتحركة (لوحة القاعدة) التي تم تركيب المغزل عليها
• D4 = عرض الهيكل بأكمله
• D5 = المسافة بين أدلة المحور Z
• D6 = سمك لوحة القاعدة
• D7 = المسافة العمودية من نقطة تطبيق قوى القطع إلى المنتصف بين العربات على طول المحور Z

دعونا نلقي نظرة على المنظر الأمامي ونلاحظ أن الهيكل بأكمله يتحرك إلى اليمين على طول موجهات المحور Y، ويتم تمديد لوحة القاعدة إلى أقصى حد ممكن إلى الأسفل، ويتم غرس القاطع في المادة وأثناء الطحن تنشأ قوة مضادة F، موجهة. وبطبيعة الحال، عكس اتجاه الحركة. يعتمد حجم هذه القوة على سرعة المغزل، وعدد قطع القاطع، وسرعة التغذية، والمادة، وحدة القاطع، وما إلى ذلك (نذكرك ببعض الحسابات الأولية للمواد التي سيتم طحنها، وبالتالي التقييم من قوى القطع، يجب أن تتم قبل بداية تصميم الآلة). كيف تؤثر هذه القوة على المحور Z؟ يتم تطبيق هذه القوة على مسافة من المكان الذي تم فيه تثبيت لوحة القاعدة، مما يخلق عزم دوران A = D7 * F. ويتم نقل العزم المطبق على لوحة القاعدة عبر المحامل الخطية للمحور Z في شكل أزواج من القوى العرضية إلى المرشدين. القوة المحولة من اللحظة تتناسب عكسيا مع المسافة بين نقاط التطبيق - لذلك، لتقليل القوى التي تثني الأدلة، من الضروري زيادة المسافات D5 و D2.

المسافة D2 متضمنة أيضًا في حالة الطحن على طول المحور X - في هذه الحالة تظهر صورة مماثلة، يتم تطبيق اللحظة الناتجة فقط على رافعة أكبر بشكل ملحوظ. تحاول هذه اللحظة تدوير المغزل ولوحة القاعدة، وتكون القوى الناتجة متعامدة مع مستوى اللوحة. في هذه الحالة، تكون اللحظة مساوية لقوة القطع F، مضروبة في المسافة من نقطة القطع إلى العربة الأولى - أي. كلما زاد حجم D2، كلما كانت العزم أصغر (مع طول ثابت للمحور Z).

وبالتالي، تتبع القاعدة: مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، يجب عليك بالتأكيد محاولة إبعاد عربات المحور Z عن بعضها البعض، خاصة عموديًا - وهذا سيزيد من الصلابة بشكل كبير. اجعلها قاعدة ألا تجعل المسافة D2 أقل من نصف طول لوحة القاعدة. تأكد أيضًا من أن سمك منصة D6 كافٍ لتوفير الصلابة المطلوبة - وهذا يتطلب حساب الحد الأقصى لقوى التشغيل على القاطع ومحاكاة انحراف الإدخال في CAD.

المجموع، التزم بالقواعد التالية عند تصميم المحور Z لآلة جسرية:

• تعظيم D1 - سيؤدي ذلك إلى تقليل العزم (وبالتالي القوة) المؤثرة على الدعامات العملاقة
• تعظيم D2 - سيؤدي ذلك إلى تقليل اللحظة المؤثرة على شعاع البوابة والمحور Z
• قم بتصغير D3 (ضمن حد Z معين) - سيؤدي ذلك إلى تقليل عزم التأثير على الشعاع وأعمدة البوابة.
• قم بتعظيم D4 (المسافة بين عربات المحور Y) - سيؤدي ذلك إلى تقليل لحظة التأثير على شعاع البوابة.