Перейти к содержанию
Mixxp

Поворотный механизм (головы фрезера) на линейном приводе.

Рекомендуемые сообщения

Дата: (изменено)

Давно мучает мысль о линейном приводе поворотной головы фрезера. То есть, вместо редуктора использовать привод от швп, ну типа как на распашных воротах и прочих подобных механизмах. Если где то уже реализовано, что наверняка, дайте ссылку. 

Зачем?

Инструмент имеет достаточно большой вылет и испытывает серьезные нагрузки при фрезеровании, простым ременным приводом на столе еще можно отделаться, как то, и то с трудом, а вот в поворотной голове такое уже не прокатит, достаточные по параметрам редукторы очень дороги и сложны. 

Преимущества привода на швп, на мой взгляд: 

Жесткость и точность конструкции. - В зависимости от длинны рычага можно добиться очень большой точности, жесткости, а главное практически полного отсутствия люфта.

Простота, легкость, дешевизна и ремонтопригодность. - Опять же, в зависимости от длинны рычага, можно использовать достаточно бюджетные швп, и чем больше рычаг, тем меньше требований к швп и подшипникам/втулкам соединения по точности, прочности и износоустойчивости. Комплектующие, по сравнению с редукторами схожими по параметрами, вообще практически бесплатные. Износ практически никакой, замена моментальная. простая настройка.

Недостатки, на мой взгляд, опять же: 

Малый угол поворота 90, максимум 120 градусов, далее танцы с бубном, полный оборот вообще не возможен. Хотя по мне 90 градусов для башки в принципе норм, а 120 совершенно достаточно, при наличии поворотного стола.

Сложный расчет кинематики, скорость поворота не линейная. Хотя наверняка есть формулы для управления, пантографы то как то работают. Есть ли такие возможности в матч? Ну на крайний случай, можно ли энкодер поставить на поворотную ось и по нему ориентироваться? Ну или подобрать кинематическую схему делающую движение более линейным.

 

Понимаю, что изобретаю велосипед, но нигде подобное, в решении именно этой задачи, не попадалось. Давайте свои мысли, или подскажите куда копать? 

 

Спасибо. 

Да, о двух и трех швп, по принципу привода паровым двигателем колес думал, очень сложно выходит, не прокатит. 

Изменено пользователем Mixxp

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ау народ? Неужели никто ничего подобного не видел? :(((

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
20 минут назад, Mixxp сказал:

Неужели никто ничего подобного не видел?

Скорее всего никто такого не видел. Т.к. кроме описанных Вами недостатков есть ещё один, громоздкость. Фирмы по изготовлению станков делают по классической схеме. А самодельщики практически не делают из-за сложности. Я встречал описание только одной такой, по классической схеме, самоделки.

Для самостоятельного изготовление наиболее подходяще дополнительная 2х координатная ось. Вот только детальки на таких помещаются маленькие.

Изменено пользователем sergeijob

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

sergeijob, При среднем вылете инструмента в 150мм, и рычагах в 450 мм, это 1 к 3. Всю конструкцию можно уложить в пределах 1000 мм ширину, это габариты стола и в зависимости от конструкции от 500 мм в высоту. Много конечно, но можно расположить в неиспользуемой зоне, наверху за шпинделем. В принципе сильно за габариты станка не вылезет. Засунуть в корпус на котором можно что то расположить. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, я ещё бы Артоболевского полистал, может у него что-то интересное нашлось.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
03.12.2019 в 07:45, Mixxp сказал:

Комплектующие, по сравнению с редукторами схожими по параметрами, вообще практически бесплатные. Износ практически никакой, замена моментальная. простая настройка.

Это вряд-ли, куча шарниров и для большего поворота вообще двухзвённый надо, и в каждом подшипники с преднатягом. Кроме того люфт в швп который на столе будет ни о чём здесь будет усиливаться. 

Как это никто не думал, я думал, в итоге волновой редуктор самое дешёвое и жёсткое решение вопроса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Михаил, как я понял речь об этом?

Фрагмент.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Bakae, Да, но скорее в таком виде.

Besprizornik, Больше 120 градусов не нужно, деталь то будет на поворотном столе. Подшипника шарнира только 2, и они имеют в 3 раза больше плечо чем фреза, Люфт и передаточное отношение в швп будет либо то же, в крайних точках, что и у стола, либо в 3 раза меньше.

 

 

golova.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Такое поворотное основание можно разместить даже с учетом поперечного хода головы, как на 675 и прочих фрезерах. Сохраняется штатный привод головы, чуть удлинить. Сам механизм можно сделать очень плоским, сантиметров 5, зависит от подшипников, а лучше вообще без них, но тогда надо очень точно сопряжение делать.  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, винт ШВП склонен к изгибу. Ну если Ф60 то может быть чего-то и вынесет, однако у гайки поперечная жёсткость есть, точнее почти нет.

На картинке оно конечно красиво, однако в реальности будет немного другое, недёшево, ненадёжно.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Как понял надо сверху и попроще. Думаю подойдёт рейка на цевках в направляющих. условно набросал.

фрезер поворот головки.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

deed, А смысл в рейке? В ней люфт будет изначально больше чем в шестернях, да и чисто геометрически оно работать не будет, как постоянное зацепление сделать, да и рейку саму нужно как то приводить в движение? Проще уж червяка поставить, он всяко лучше. У ШВП можно преднатяг сделать.  

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

надо червячную швп изобрести

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
6 минут назад, alexhott сказал:

надо червячную швп изобрести

Уж давным давно в рулевых редукторах используется....

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)
Только что, panam сказал:

Уж давным давно в рулевых редукторах используется...

Там шариковая гайка-зубчатый сектор, и сделать так точно чтобы не было зазора трудно, проще волновой редуктор сделать.

Есть и червячные безлюфтовые редукторы, где колесо из двух половин стянутых пружиной, сюда тоже не пригодится. 

Кроме волнового и специального подшипника на котором висит ВФГ ничего бюджетнее и работоспособнее не придумать, б/у редуктора конечно с большой дырой для прохода вала привода. На 50-м габарите вполне можно сделать повесив ВФГ прямо на редуктор, в каких-то пределах будет железно, но гаситель колебаний типа тормозок тоже надо. Кинематическая жёсткость наше всё здесь, я думавши над неполноповоротной 4 осью как ни прикину всё из-за большого числа элементов резиновая конструкция получается, в итоге плюнул на это безнадёжное дело.

 

Изменено пользователем Besprizornik

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Только что, Mixxp сказал:

У ШВП можно преднатяг сделать. 

Можно, но бесполезно. Одно поперечной жёсткости не будет такой как надо. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Besprizornik, Это почему? Во первых смотря какую швп взять, на них вообще то фрезерные консоли ставятся, и отличная жесткость у них, если не 12 брать, а 25ю хотябы или вообще 30+, это какой такой жесткости не хватит? Во вторых можно раму приспособить и растянуть швп потоньше, но это уже лишнее на мой взгляд. А уж цельнометаллические рычаги где то 200х25 у основания, приваренные на мертво (ну или прикрученные, не важно),  и допустим 50х25 в месте крепления швп по жесткости будут с большим избытком. Чего тут может не хватить?

 

 alexhott, Давно над этим мучаюсь, пока без люфта и просто не получается, а сложно смысла нет. 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, нет у преднатянутой гайки ШВП и 10% осевой жёсткости в поперечном направлении. Чтобы привинтить рычаги к корпусу гайги об этом можно забыть, её судьба работать строго по оси. Надо чертить кинематическую схему, тогда и станет понятно почему для поворота ВФГ на угол выше 10 гр. на сторону уже нужен промежуточный рычаг-качалка, то есть будет рычаг и две тяги, корпус гайки ШВП ездит по жёсткой направляющей...это к вашему рисунку. Проще линейный актуатор приспособить, но две тяги и рычаг надо всё-равно и это тоже мало спасёт так как соотношение плеч при больших углах поворота а)-усугубит малейшие люфты и нежёсткость и б)- резко увеличит потребную силу актуатора.

Можете конечно экспериментировать, но то что эксперименты вытянут те-же 40 штук за ВР это точно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Besprizornik, Э... а зачем ей работать поперечно? И на что может повлиять поперечный люфт? Здесь есть 2 совершенно жесткие точки опоры которые способны двигаться только друг к другу. Ни в каком другом направлении они не работают. Все ровно так же как и в консолях фрезерных станков или столах. Один конец швп жестко закреплен на одном рычаге, гайка на другом. какие еще поперечные люфты? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
4 часа назад, Mixxp сказал:

deed, А смысл в рейке? В ней люфт будет изначально больше чем в шестернях, да и чисто геометрически оно работать не будет, как постоянное зацепление сделать, да и рейку саму нужно как то приводить в движение? Проще уж червяка поставить, он всяко лучше. У ШВП можно преднатяг сделать.  

В принципе  стандартно и стоит червяк-например-"Поворотная головка консольно-фрезерного станка модели 6Р11. Корпус поворотной головки имеет центрирующую шейку, которая при установке входит в расточку ползуна. Вращение от вала ползуна передается через упругую муфту на вал поворотной головки. С последнего через две пары конических колес вращение передается на шпиндель. Шпиндель смонтирован в гильзе на подшипниках качения. Зажим гильзы осуществляется рукояткой. Перемещение гильзы осуществляется через червячную передачу. Поворот головки производится вращением вала червяка."  Просто по вашему посту можно было сделать вывод, что для вас лучше ШВП (хотя я склонен к просто к винту). Я и набросал именно с ШВП  (времени было мало, чтобы расшифровывать). С двигателя идёт на винт ШВП, а гайка соединена с рейкой. Так передача идёт линейно и она недорогая.  Направляющую можно и подпружинить и сделать с винтом поджатия для фиксации. В принципе можно и с волновой или циклоидальной связью сделать, но думал , что для вас это сложно. Хотя там то же цевковое зацепление и всё зависит от точности изготовления. Там не сложно начертить, а купить у нас почему-то дорого (правда в Китае это уже не дорого). Если конструктивно вам это подойдёт, то я тоже склонен к такому варианту.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, ну если так то да, можно попробовать. Хотя это очень большой габарит и силы будут немного не такие как вам видятся соответственно и вес со всеми минусами, включая цену.

03.12.2019 в 07:45, Mixxp сказал:

Понимаю, что изобретаю велосипед, но нигде подобное, в решении именно этой задачи, не попадалось. Давайте свои мысли, или подскажите куда копать? 

Лично моё мнение- копать и копать в сторону Harmonic drive SHG, даже если купить новый выйдет дешевле, так как ВР такого типа сам по себе подвеска фрезерной головы и поворотное устройство практически без люфтов, вам-же уложится в минимальные габариты опорно-поворотного устройства без дорогих подшипов с перекрёстными роликами ну никак, в том числе и по цене. То что в поворотных столах посконных здесь хня полная будет, опять-же габарит и опять-же жёсткость. Не такие уже дураки производители роботов, ставя даже на неполноповоротные шарниры ВР.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Besprizornik, Ну подшипники можно в натяг поставить и подтягивать если нужно, а с редуктором выбор люфта есть? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Mixxp, в редукторе подшипник с преднатягом уже и если ВР по габариту подобран правильно эта система длинных тяг и палок рядом не лежала по жёсткости. 

То и написал что самая суть всего будет отличатся от замысленого, действующие плечи рычагов считаются по нормалям к вектору силы и от угла приложения силы к концам рычагов мало-мало зависит как они помогают к тому как нагружены, и ШВП, в отличии от ШВП в столе, на шарнирах двух.... и с учётом нежёсткости рычагов и тп даже трёхплоскостных шарнирах, шо само себе говорит о том что поперечная сила на гайке и опоре ШВП таки будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

То и получается что халява может и будет дороже ВР, тому ничего не надо, даже энкодер есть в приводе. А здесь и ОПУ надо, и кучу железа надо, и подшипники надо, и ШВП надо с опорами, да и ещё энкодер надо и чего только не надо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
03.12.2019 в 07:45, Mixxp сказал:

Если где то уже реализовано, что наверняка, дайте ссылку. 

Mixxp!

Где реализовано в станкостроении, не знаю. Поворот вокруг оси на 120 градусов (+-60) с помощью линейного двигателя (в конкретном случае, гидроцилиндров) реализован в приводе передних опор шасси самолета. Можно посмотреть реализацию на Ил-96. Но используется несколько промежуточных звеньев. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.