Masini de gaurit cablaje si nu numai

[mitescu]

Avand invedere faptul ca, pe doua "subiecte" diferite se discutadespre "masini in coordonate", si pentru ca doresc sa dau niste sfaturi celor care s-au "inferbantat" de subiect (Nosferatu, Filipone ..)deschid acest nou topic.Constructia unei asemenea masinarii, nu este de principiu foarte complicata. Dar nici simpla. Rezultatele ce se pot obtine , in schimb, sunt foarte spectaculoase pentru o investitie minimala. Exista niste principii de natura tehnico-economica de la care se porneste. I- Elemente de referinta1. - In primul rand REZOLUTIA. - am vazut ca unul din "constructori" incearca sa obtina rezolutii de 1.27/500 mm. Gresit. Daca ne uitam peste fisierelegenerate (gerber,HPGL,trudill etc..) de catre diverse programe specializate vom observa ca rezolutia este de 1 mil (1'/1000) adica 0,0254mmExista intradevar si postprocesoare care dau rezolutii mult mai mari, acestea sun specializate si nu cred ca se pune in discutia noastra.Legat de rezolutie trebuie amintit faptul ca viteza "masinii" scade odata cu cresterea ei(a rezolutiei).Utilizarea postprocesoarelor la fisierele generate de programe cum ar fi Eagle, Orcad, Protel, Autocad, Elcad etc.., si obtinerea de rezolutiide 1mil, ne conduce la faptul ca in practica este cea mai utilizata sieficienta. La capitolul punere in practica o sa revin.2. - Geometrie si abateri. Exista doua mari probleme la proiectareasi executia unor asemenea dispozitive. a. Geometria- se refera la "corectitudinea" axelor . Testul cel mai bun pentru a testa geometria in plan este trasarea unui dreptungi, si obtinerea diagonalelor egale. Perpendicularitatea axelor este importanta b. Abaterile reprezinta erorile generate intr-unul din planurile masinii(cel mai frecvet XY). Acestea sunt generate de jocuri ale sistemului mecanic, ne-egalitatea incrementului (pasului) de la unul la altul, frecari, vibratii, mase inertiale, etc3. - Software - programul care "conduce" masinaria. Acesta trebuie sa fie capabil interpreteze un fisier rezultat al postprocesarii si sa comande masina. De el depinde in mare masura calitatea rezultatelor obtinute. II- Alegerea solutiilor constructive sau "Sa pornim la lucru"1. Alegerea tipului de deplasari pe cele doua axe- X , Y.Exista mai multe modele de "deplasari": - masa se deplaseaza pe X si Y >> poz.Z fixa - masa fixa, Y -delaseaza X si Z - poz X fix, X deplaseaza poz Z si masa se deplaseaza pe y si exemplele pot continua ficare cu avantajele si dezavantajele ei.Pentru constructorii de tip "home" este importanta simplitatea si raportul cu precizia. *****************NOTA. Chestia asta pe care o scriu nu este un tutorial , sunt niste simple sfaturi***************Soluitia agreeata de mine si care satisface cerinta de mai sus este: masa se deplaseaza pe y pozitia (inclusiv caiile de rulare) pe X este fixa Pozitia Z este data de deplasarea pe XSoluitia implica cele mai putine elemente mecanice.2. Alegerea tipului de actionare (motoarele)Si aici exista mai multe solutii: - motoare de CC cu traductori de pozitie - viteze foarte mari, contructie complicata - motoare pas cu pas (MPP) liniare si traductori de pozitie viteze destul de mari si o precizie buna, costuri ridicate - MPP-uri fara traductori de pozitie viteze mici precizie destul de buna.Si in cazul acesta exemplele pot continua.Cea mai la indemana solutie , si destul de ieftina este a treia. MPP-urile pot fi recuperate din imprimante vechi, si/sau flopy-disk-uri vechi(8'-5')3. Alegerea tipului de antrenare - antrenare roata dintata cu cremaliera - viteze destul de mariprecizii scazute ptr MPP - antrenare cu "cabluri" - jocuri reduse, viteze bune ,precizii cam scazute ptr MPP - antrenare surub piulita - viteza scazuta, precizie buna. - antrenare cu banda fara sfarsit - viteza foarte buna, precizie foarte bunaCea mai la indemana si ieftina solutie este cea cu "cabluri" , in schimb se pierde larezolutie . Daca diametrul tamburului este mic (rezolutie mare) se pierde din"ungiul" de infasurare a cablului pe tambur. Asta implica folosirea unui mutiplicator(doua roti dintate) ceea ce complica constructia. Din acest motiv sfatul meu este de aalege metoda piulita+surub. Ptr home viteza nu ar fi cel mai mare impediment4. Alegerea cailor de rulareNu mai insirui tipuri de cai de rulare ci indic direct tipul care mi se pare miecel mai eficient si ieftin ptr. solutiile alese pana acum. Ptr masa (axa Y) rulmentliniar (se pot recupera si din copiatoarele vechi). Pentru axa X Doua tije cu 3 bucse de bronz . Trei , pentru ca trei puncte definesc un plan. Planul pe care se "monteaza" axa Z II Constructia sau punerea in practica a solutiilor adoptate.In primul rand sa spun cum stam cu rezolutia fata de solutiile adoptate. In general majoritatea MPP-urilor au 200 p/tura.(pasi "mecanici")Insemana ca la 200 de pasi si o rezolutie de 1 mil rezulta un pas al surubului de 5,08mm. Acest pas poate fi obtinut pe majoritatea strungurilor. Diametrul surubului este dat de raportul viteza si precizie. Asigurarea unui joc minim implica un diametru mare. Invers, un diametru mare face ca momentul rezistent la axul motorului sa creasca ceea ce implica o viteza a MPP mai mica. Din practica am ajuns la concluzia ca diametruloptim este de cca. 1 inch 25.4mm. Se poate micsora diametrul dar la preluarea jocurilorcresc frecarile f.mult si ce iei pe mere pierzi pe pere.Despre preluarea vibratiilor prin folosirea micropasilor electrici vom discuta la "software"Aceeasi solutile si pentru X si pentru Y.Adanciumea filetului se alege de cca.3,5-4mmDiametrul exterior al filetului de la surub este bine sa fie mai mic decat celexterior al piulitei cu cca 0,5-0,7mm asta pentru preluarea abaterilor de laliniaritarea surubului. Cu alte cuvinte sa existe un joc radial piulita -surub********* ptr Z ******************Pentru Z rezolutia este mai putin importanta. Aici importanta este forta si viteza.Personal am o impresie foarte buna despre un surub de 4mm cu pas de 1-1,5mm, dar nu exclud schimbarea solutiei cu actionare cu banda. Asta da viteza foaret buna, o forta mai mica care poate fi compensata cu turatia motorului de gaurit.(in cazul gauririi cablajelor)************ in continuare discutam numai de X si Y *******Alegera lungimii piulitei Cu cat piulita este mai lunga cu atat precizia este mai buna. In schmb odata cu marirea lungimii piulitei se pierde din lungimea axei si creste momentul rezistent.o lungime optima o consider de cca. 34-40mm, compromisul optim. Diametrul exterioreste bine sa fie de cca. 2ori mai mare decat diametrul surubului (50-55mm) pentru a putea face prinderi solide de el fara a afecta functionalitatea.Preluarea jocurilor. Cea mai simpla si eficienta (at home) de preluare a jocurilor este uramatoarea metoda: Se ia piulita dcorespunzatoare surubului (unei axe) se dau trei gauri de 3,2mm axiale dispuse la 120 grade pe un diametru mijlociu dintre diametru gaurii filetate(fundul filetului) si diametru exterior (cca 35mm) se sectioneaza la mijloc transversal si rezulta doua piulite la una din piulitele (P1) astfel obtinute se fileteaza cele trei gauri la cealata (P2) se majoreaza gaurile la 4,2mm se ia o bucata de cauciuc si se confectioneaza o "garnitura" (G) cu diametrulexterior al piulitei, diametril interior= diametru exterior al surubului+2 mm,grosimea cauciucului este = latimea taieturii executate +1mm se dau in corespondenta cu piulita cele trei gauri si se asambleaza sandvich P1+G+P2 cu trei suruburi, Asamblarea se face pe surub si se strang cele trei suruburi pana cand flacurile interioare ale celor doua piulite se "aseaza" pe flancurile exterioare ale surubului. O strangere prea mare conduce la un moment rezistent sporit, o starngere prea mica duce la jocuri.Pana acum am atacat probleme generale, precum si dintre cele ridicate de catremembrii. Penru a nu scrie lucruri neinteresante sau nedorite de catre unii, voi continua alta datasi voi raspunde cu placere la toate intrebarile ce le voi primi.Si inca un sfat foarte important pentru cei care se "incumeta" sa porneasca o asemeneaconstructie: Atentia si respectarea regulilor de constructie sunt cca 80% din reusita.Binenteles ca nu toti pot fi de acord cu solutiile date de mine. Va asigur ca cu ceea ce spun am facut in 1986 o "masina" cu cremaliere, si de curand (1998) o masina cu "suruburi"Amandoua functioneaza si acum foarte bine.Si inca o nota importanta In obtinerea cablajelor, gaurirea este un factor important cu o pondere de 10-15% la simplu placat. si se ridica la 30-50% la dublu placat cu gauri metalizate. Dar asta este o alta poveste pe care (la cerere) o putem discuta.Astept pareri si intrebari.

[bogdanm]

Excelent post. Dar cred ca ar fi si mai bine daca l-ai putea completa cu alte referinte (din moment ce e e evident ca te pricepi la subiect): link-uri pe net (cat mai grafice, ca sa inteleaga toata lumea despre ce e vorba), carti, samd.

[mitescu]

Intentia initiala a fost sa postez totul. Dupa cum ai observat m-am oprit brusc inainte de jumatate , ptr. mi-am dat semama ca s-ar putea sa nu intereseze.Si se pare ca asa este. Cred ca e un motiv destul de intemeiat ca sa reprezinte un fel de raspuns la ceea ce ai spus mai sus.Daca apar intrebari voi continua si probabil voi da si schite,desene, soft s.a.m.d., la cerere, si celor care intradevar sunt hotarati sa faca ceva , pana atunci .... astept.

[vasy_gsm]

<< mitescu >> Sa stii ca ai deschis un subiect super,dupa parerea mea poti continua mai departe,oricum pe cine va interesa o sa aiba ce si de unde sa-si ia si o sa-ti multzumeasca...

[ywar2]

Antrenare cu banda fara sfarsit - cum vine asta ? Sa inteleg ca defapt te-ai referit la cuplajul dintre caruselul de pe x sau de pe y si motor se face cu curea danturata? Parerea mea este ca subiectul discutat aici este foarte bun si trebuie continuat. In alte forumuri se discuta f mult pe aceasta tema si da sperante si impuls multor constructori.

[Filipone]

Eu am discutat cu doi strungari si mi-au zis ca imi pot face surubul cu orice pas doresc, dar din pacate nu pot face piulita cu pasul dorit de mine. De exemplu am vrut surub cu pasul 2.54mm si mi-au zis ca lungimea maxima a surubului va fi 25.4mm pentru a putea face piulita. Puteti sa imi dati mai multe detalii tehnice despre filetul folosit sa imi pun si eu nenii strungari la documentat :finga: Cat despre preluarea jocurilor dintre piulita si surub.. GENIAL :supz: Astept cu nerabdare continuarea.

[sifor]

Geniala metoda de anulare a jocului dintre surub si piulita ! Numai ca v-a duce la uzura rapida a piulitei sau surubului, care e din material mai moale,o fura prima/primul . Sau eventual uzura uniforma dar rapida a amandorura.Uitati-va prin imprimante sau plotere si o sa vedeti cum sunt mecanisme fara joc indiferent citi "ani" merg !Fara suparare, dar cred ca in mecanica, nu prea mai e nimic de inventat.Solutiile cam exista, trebuie doar aplicate.Don Mario

[mitescu]

1. Banda fara sfarsit este o inventie elvetiana (unii spun australiana) datand de peste100 de ani. Este o banda cu o decupare pe mijloc - rezulta trei benzi. Exterioarele se infasoara intr-un sens pe un tambur , interiorul se infasoara pe acelasi tambur insens invers(capatul comun este fixat pe tambur). Celelate capete sunt fixate laextremitatile obiectului de miscat (cele exterioare la un capat iar cel interior la celalat)La rotirea tamburului benzile se vor infasura, respectiv desfasura pe/de pe, tambur.Se obtine astfel transformarea miscarii de rotatie in miscare de translatie. Sistemuleste folosit la unele flopy-disk-uri si este foarte precis.2.Problema cu strungarul este tipica in Romania ea poate fi incadrata in una din situatiile: a. Diametrul surubului este foarte mic si atunci nu are posibilitatea sa intre cu uncutit la interiorul piulitei. b. Nu are si/sau nu stie sa isi confectioneze un cutit adecvat. c. cel mai probabil, in afara de pct. a, este tipic "meseriasul" roman si .. atat.3. Chestia cu preluarea jocurilor nu este deloc geniala, ea fiind chiar impotriva regulilor din mecanica(saiba de cauciuc). Insa pentru hoby, este buna. Mai sunt si alte metode de preluare a jocurilor, una dintre ele fiind piulitele cu bile. Chestia este ca nu le gasesti la diametrul dorit, sau nu le gasesti de loc, sau cand le gasesti pretul te face sa te gandesti la posibilitatea de a-ti cumpara o masina gata facuta.Pentru ca nu sunt pregatit cu desene (astazi.)(ele exista dar sunt pe hartii, care s-au plimbatpe la mseriasi si nu pot fi scanate , nu se intelege nimic),Azi am sa discut despre cum sepot confectiona suruburile si prinderea lor in mecanism(lagare)Inainte de a continua cateva observatii:IMPORTANT : mai sus (postul trecut) am omis un element esential SURUBUL ARE PROFILUL FILETULUIDREPTUNGHIULAR.Si tot ca observatie este faptul ca in scurt timp (nu stiu poate o saptamana) pot da si cateva desene, timpul depinzand de timpul in care le trec in PCRevenind la tehnologia de prelucrare a surubului, dupa ce se alege diametrul exterior si pasul, in cazul nostru 25,4mm respectiv 5,08mm, trebuie sa avem si cotele de la rulmenti si diametrulaxului MPP.Lagarele folosite pot fi si ele de mai multe tipuri - cu lagare de bronz, teflon.. nici nu vreu sa discut despre asta - lagare cu rulmeti si cuplaj elasticMa opresc aici penru ca unul din ce ce participa la discutii a pus problema cuplajului.Un cuplaj prea rigid nu isi face functia iar unul prea slab introduce abateri. Alegerea cuplajului este o operatie in care trebuie sa se tina sema de numeroase elemente. Abaterile maxime existente in sistem, cuplul activ la axul MPP ..etc..Exista o solutie care incearca sa elimine acest cuplaj.Pentru aceasta in schimb trebuie ca prelucrarile mecanice la surub sa fie foarte exacte.Pornind de la faptul ca acesta este un forum al electronistilor, si noi discutam depre mecanica, (subiectul s-ar incadra foarte bine la mecatronica.), insemna ca pasiunea alaturi de necesitate ne face ca sa invatam cam de toate . Ei bine , strungarului de mai sus ii lipsete aceasta pasiune. Concluzia este ca daca dam peste un asemenea "meserias" este bine sa stam "calare pe el" (sic)Tehnologia este simpla numai ca trebuie respectata.In vederea confectionarii surubului conducator in conditiile de mai sus se poate urma o tehnologie de genul si in ordinea asta: - Se ia o bara de metal (in cazul nostru OLC45, sau ceva apropiat) cu diametrul de 30-32mm - Se debiteaza la o lungime mai mare decat cea necesara cu 2mm - Se prelucreaza partile frontale pana se ajunge la cota - Se dau doua gauri axiale cu diametrul de 5mm centrate pe suprafetele obtinute mai sus pe o adancime de cca 30-40mm - Se prinde bara astfel obtinuta intre varfuri (eventula cu lineta) si se strunjeste la ebos - 26mm - Se strunjeste (cu avans foarte mic) filetul dreptunghiular cu pasul de 5,08mm si pe o adancime de 6mm. Avasul cutituli la sfarsit trebuie sa asigure si o calitate a suprafetei. - Se strunjeste la finit suprafata exterioara - Se strunjete UN capat la cota de rulment (cu pragul de rigoare) - Se majoreaza O gaura (din cele axiale ) la diametrul axului MPP (cu strangere) - Se desprinde surubul obtinut si si in capatul cu gaura ax-MPP la o distanta de cca 30mm decapat se da o gaura radiala (strapunsa) cu diametrul de 4,1mm - Se fileteaza gaura cu M5Avansul foarte mic >> forte mici de aschiere >> deformari axiale minimeProbabil ca v-ati dat sema de artificiul facut. S-a folosit la un capat un rulmet radial-axialiar la celalat capat rulmentul este chiar MPP. Axul MPP se introduce in gaura si se amboreaza cu doua suruburi M5. Mai trebuie facut ceva. Pentru a utiliza MPP ca "rulment" radial axial, trebuiesc "luate" jocurile axiale a MPP. Pentru asta se desface MPP-ul. Se va observa ca intr-o parte a axului are cateva saibe elastice. Se inlatura , mai putin una, si se completeaza cu o saiba normala cu o grosime echivalenta. Se monteaza la loc. La o prelucrare buna (cu abateri mici) sistemul functioneaza excelent.Atat pentru azi. Nu inainte de a lansa o provocare : Sa facem din acest subiect un proiect comun. Binenteles cu cei interesati sa-si faca asa ceva. Propunerea vizeaza si faptul ca nu toti au aceleasi posibilitati. Din colaborare si compensari fiecare poate sa contribuie si sa aibe la sfarsit o masinarie de tipul asta. Va asigur nu este greu de loc. In schimb multa munca si rabdare.Voi reveni.PSDupa ce am terminat , am citit un alt post care venise inainte. Il asigur ca nu apre uzura decat daca nu se folosec materiale corepunzatoare. Mai mult In prima faza (pana la finisarea suprafetelor) va apare uzura, ea se va prelua din suruburi. Si , ai dreptate, in mecanica a cam fost inventat totul. Vezi preluarile de jocuri la freze si masini de gaurit in coordonate.... ( sistemul este asemanator) Lipseste cauciucul, fiind inlocuit cu o saiba de cupru. Acolo fortele sunt mult mai importante.

[nosferatu]

Domnu' Mitescu,la partea cu strungu ati uitat viteza universalului pentru a obtine o suprafata lucioasa :yawinkle: ..O solutie simpla de obtinere unui filet perfect si de a inspira "pasiune" strungarului e urmatoarea:strungaru' va da piesa,o masurati si daca nu e buna o face din nou altfel nu pupa banii.Cat despre partea cu teoria,a-ti fi facut o cinste daca a-ti fi postat niste poze sau/si desene tehnice cu lucrarile anterioare.

[sifor]

Domnu' nosferatu' la faza cu strungu' ati uitat de profilul cutitului, viteza avansului, adincimea shpanului si lichidul de ungere/racire !

 

Don Mario

[mitescu]

Rabdare, nu va impacientati, desenele vor veni incepand cu sfarsitul saptamanii.

Viteza de rotatie a a universalului la filetare este in directa legatura cu avansul axial. Avansul la care ma refeream este de fapt "adancimea de aschiere".

Ceea ce a propus Nosferatu, este foarte corect, in ceea ce priveste strungarul. Numai ca , eu de pilda, nu vreau "s-al invat minte " pe strungar , dar vreau sa-mi rezolv problema.

 

Nu cred ca este cazul sa ne "luam" de la mecanica, nu este nici eficient si nici nu-si are locul aici.

 

Pentru ce nerabdatori, sau neincrezatori pot "cobora" cu IE http://81.181.18.112/surub.pdf

Numai ca ATENTIE DESENELE NU SUNT GATA TOATE SI NU LE-AM VERIFICAT INCA (greseli de scriere , tolerante corecte...etc..)

[andiy]

Sincer nu am reusit sa citesc tot thread/ul si nu sunt foarte in materie pe subiectul asta. Insa am ceva documentatie care poate va este de folos. Atat

Multumesc

http://us.share.geocities.com/andiy2002 ... 013012.pdf

http://www.geocities.com/andiy2002/masi ... 014060.pdf

http://www.geocities.com/andiy2002/masi ... 015051.pdf

http://www.geocities.com/andiy2002/masi ... 016020.pdf

http://www.geocities.com/andiy2002/masi ... 019058.pdf

 

PS sper sa mearga. daca nu poate reuseste cineva sa le posteze.

[mitescu]

Cu intarziere , dar totusi , m-am intors.

Primul lucru pe care il pot arata pe acest subiect este o poza cu masina de gaurit.

DLR2.jpg

Daca exista deficiente in a upload-a figura o puteti gasi la

http://81.181.18.112/drl2.jpg

O schita de aansamblu pentru axa y se gasete in axay.pdf

sau http://81.181.18.112/axay.pdf

Pentru surubul conducator,piulita si carcasa rulment surub.pdf

sau http://81.181.18.112/surub.pdf

DRL4.pdf , contine desenele ptr cadru axei y

sau http://81.181.18.112/drl4.pdf

 

Pentru cei care vor sa vada si cum functioneaza exista un filmulet de cca.30 s http://81.181.18.112/drl.mov

Imi cer scuze pentru calitatea lui , nu ma pricep la filmari si nici nu sunt dotat cu "scule" performante in domeniu.

Desenele sunt pentru masinaria din poza, deci orientative pentru cei ce vor sa-si construiasca una.

De exemplu la rama axei y , eu am folosit niste profile de Al. existente. Nu se stie daca se gasesc peste tot.

MPP-urile folosite pentru axele x si y sunt de tipul M061-FD-6002 CU 1,8DEG/STEP.

Deocamdata dau desenele pentru axa y. Functie de cereri voi putea sa pun la dispozitie si axele x si z. ( Nu vreau sa desenez degeaba)

De asemenea proiectul contine si partea de comanda (MC, Drivere,sursa, programe).

Exista la ora actuala un program ce utilizeaza LPT-ul din PC. Numai ca la anumite sisteme de operare (XP, in special), unde kernelul "trage din greu", porogramul nu pastreaza vitezele constante. Prin urmare am facut si un program ce utilizeaza RS232 impreuna cu un MC. La randul sau MC-ul este realizat in doua variante . Prima cu MCS51 iar a doua cu ATMega8515. Amandoua contin un buffer de 32kB pentru fisierul de date,.

Si era sa uit, formatele admise sunt hpgl, excellon si gerberdrl.

Astept intrebari.

[nosferatu]

"Simplitate geniala"(ca in reclama HP)-asa as putea caracteriza partea mecanica a domnului Mitescu..Ma intreb daca schema electronica(controllerele pt MPP-uri) este la fel de ingenioasa si simpla si daca da,as fi recunoscator domnului Mitescu daca o posteaza..Eu am un circuit de la imprimanta,controller de motoare,si as fi recunoscator daca are careva datasheet-ul.Seria este "SN104484FNHR".Am cauta chiar si pe site-ul producatorului(Texas Instruments) si nu am gasit.Cred ca ar fi o solutie buna sa-l folosesc la jucaria mea(comparand cu CNC-ul domnului Mitescu).Nu am reusit sa downloadez fisierele(probabil probleme cu severul).PS:Am o intrebare..de ce ati ales grosimea ghidajului filetat mai mare decat a celor doua de alunecare?

[mitescu]

Problema cu download-ul se refera probabil la fisierul MOV. Ama mai eliberat acum serverul si poate merge. L-as fi facut upload , dar este cam mare,vreo 30MIn ceea ce priveste intrebarea din PS, nu am inteles-o prea bine. Oricum o explicatie ce acopera toate chestiile de dimensiuni este simpla am utilizat si am facut piesele din ceea ce am avut mai la indemana. Tocmai de aceea am facut remarca despre desene ca fiind orientative.Daca referirea se face la suruburile conducatoare, atunci , intradevar, aici am gresit putinAm pornit de la principiul din fizica ca forta de frecare depinde numai de coificienti si forta de apasare. In realitate , mai ales la motoare, se ia in considerare momentul. Ori daca diametru este mai mare si momentul rezistiv este mai mare. Concluzia ar fi ca diametrul suruburilor sa fie mai mic. In schimb din punct de vedere practic, cu cat diametrul este mai mic , la prelucrare (strunjire , chiar si cu lineta) creste pericolul de aparitie a abaerii de la liniaritate. Si mai apare un fenomen, cu cat diametrul este mai mare "unghiul " filetului este mai mic >>> rezulta ca abaterile axiale sunt mai usor de controlat.