Olen mallinnellut pikkuista NC-sorvia pienimpien Ebaysta löytyvien johteiden ja kuularuuvien ympärille. Liitteenä kuva siitä, mitä tähän mennessä on tullut tehtyä. Kuten näkyy, on tehtävää vielä paljon. Edes karalaatikkoa ei vielä ole.
Nyt tulikin vastaan tekninen ongelma. Z-akselin ruuvin sain oikeaoppisesti johteiden väliin, mutta X-akselin ruuvi yksinkertaisesti ei mahdu vastaavaan paikkaan. Mahtuisi toki, jos tilaa järjestäisi, mutta kelkasta tulisi silloin valtavan korkea, ja yritän pitää tukevuuden maksimissa.
Mietinkin siis ruuvin sijoittamista poikittaiskelkan sivulle. Väärä ratkaisuhan se olisi, mutta kuinka väärä?
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 04.10.17 - klo:11:30
Olen mallinnellut pikkuista NC-sorvia pienimpien Ebaysta löytyvien johteiden ja kuularuuvien ympärille. Liitteenä kuva siitä, mitä tähän mennessä on tullut tehtyä. Kuten näkyy, on tehtävää vielä paljon. Edes karalaatikkoa ei vielä ole.
Nyt tulikin vastaan tekninen ongelma. Z-akselin ruuvin sain oikeaoppisesti johteiden väliin, mutta X-akselin ruuvi yksinkertaisesti ei mahdu vastaavaan paikkaan. Mahtuisi toki, jos tilaa järjestäisi, mutta kelkasta tulisi silloin valtavan korkea, ja yritän pitää tukevuuden maksimissa.
Mietinkin siis ruuvin sijoittamista poikittaiskelkan sivulle. Väärä ratkaisuhan se olisi, mutta kuinka väärä?
Et maininnut mittoja... mutta oletan että nyt puhutaan 300-500mm max johde mitasta, jolloin liikematka Z on noin 200-400mm.
Jos koneen perusrakenteen haluat pitää tuollaisena kuin olet sen piirtänyt, niin silloin varmaan itse tekisin seuraavat muutokset:
Z-akseli:
Johteen ja ruuvin etäisyyden kasvattaminen (Johteet leveämmälle) => tukevoittaa päälle tulevaa pakettia.
X-akseli:
Jos haluat tuohon keskelle ruuvin sen saa siihen kyllä mahtumaan, kun nuo välilaipat suunnitelee uudestaan.
Tuo 2 levyä päällekkäin tuossa väliadapterissa voidaan korvata yhdellä levyllä.
Esitän sitten ehdotuksen miten pienellä muutoksella paketti yksinkertaistuu huomattavasti ja kokonaiskustannukset pysyvät lähes samana:
Z-akselin voit pitää samana kunhan teet tuon kelkka muutoksen. Eli levennät niitä kerta päälle tuleva akseli on kummiskin se mikä vie syvyyttä ja ei ole järkevää roikottaa sitä tyhjän päällä.
Sitten välilaippa muuttuu yhdeksi levyksi joka koneistetaan, jonka päälle tulee THK KR-kuularuuvi yksikkö (näitä oli pari viikko takaperin myynnissä täällä foorumilla mutta menivät aika äkkiä... olikohan jarkko joka ne osti ;) ):
Esim.
http://www.ebay.com/itm/THK-KR26-BALL-ACTUATOR-screw-linear-screw-with-DC-Servo-2842-01200-/262293571978?epid=1308084189&hash=item3d11ea498a:g:RWcAAOSwWnFV-cfg
(http://serwis.zagan.pl/~ebay/nowe/THK%20KR%2026%202,2KG%2049CM%20%2812%29.jpg)
3D-mallit löytyvät nuista THK:n tuotteista tuolta: http://thk.partcommunity.com/3d-cad-models/
Laskennalliset datat yksiköistä: https://tech.thk.com/upload/catalog_claim/pdf/cat_kr_en.pdf
Datalehden sivulla 9 on tuon KR26:n arvot:
Lainaa
THK KR2602
LM-Guide (Johde osuus)
Basic Dynamic Load Rating 7240N
Basic Static Load Rating 12150N
Ballscrew unit (Kuularuuvi osuus)
Basic Dynamic Load Rating 2350N
Basic Static Load Rating 4020N
Lisäksi perustelut + muut huomioon otettavat seikat:
Pohja kelkkojen leventäminen jakaa tuennan tasaisesti koko kuularuuvi yksikön pohja-alalle.
Suunnittele Z-akselin johteet ylipitkäksi ja osta 2 ylimääräistä kelkkaa, jotta voit rakentaa kärkipylkän samojen johteiden päälle.
THK:n KR-johde kelkan päälle suunnittelisin levy adapterin, jonka päälle tulee karuselli työkalunvaihtaja, joka toimii askelmoottorilla. Tämä on todella yksinkertainen rakentaa ja toimiva. Terien korkeus säätö on edelleen manuaalisesti.
Muista varata tila/kiinnitys paljesuojille, jotta ruuvit/johteet pysyvät hyväkuntoisina.
Mutta kyllä se siitä pikku hiljaa valmistuu varmastikkin... oikea suunta ideana sulla on ;)
Ai niin unohtu... itsellä on yksi käyttämätön THK KR33 hyllyssä... 400-500mm oli isku ellen väärin muista nyt ulkoa... saattaa olla hieman ylipitkä projektiisi...
Rakensin oman cnc:n nuilla ja tuo jäi vahingossa ylitse siitä koneesta sitten...
Mitat tosiaan unohtuivat. Johteiden pituudeksi on tulossa 300 mm kumpaankin suuntaan. Pyörintähalkaisijaksi olen kaavaillut 100 milliä.
Taidan jättää valmiin yksikön X-akselille käyttämättä ja suunnittelen koko liikkeen uusiksi.
Työkalunvaihtajaakin aluksi mietin, mutta taidan pitäytyä kiinteissä työkaluissa. Tarpeeksi suureen kelkkaan kuitenkin saa asennettua ulkosorvaus- ja sisäsorvausterät sekä kiristysholkki-istukan niin, että ne eivät ole tiellä.
X-liikkeen kelkan runkolevyn suunnittelu on haastavaa, kun kuulajohteiden kelkat ovat mallia, joka pultataan vastapuolelta kiinni. Rungon molemmin puolin ei siis voi olla kelkkaa samassa kohtaa. Tämä olikin syy siihen, miksi ensimmäisessä konstruktiossa oli kaksiosainen runko. X-liikkeen ruuvi kuitenkin vaikuttaa mahtuvan johteiden väliin, kunhan sen upottaa runkolevyyn.
Tämänkertainen kysymys on, että onko Z-liikkeen ruuvin pakko olla johteiden keskellä? Helpottaisi kelkan suunnittelua, jos ruuvi voisi olla toisessa reunassa.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 04.10.17 - klo:20:15
Työkalunvaihtajaakin aluksi mietin, mutta taidan pitäytyä kiinteissä työkaluissa. Tarpeeksi suureen kelkkaan kuitenkin saa asennettua ulkosorvaus- ja sisäsorvausterät sekä kiristysholkki-istukan niin, että ne eivät ole tiellä.
Et tainnut ymmärtää mitä tarkoitin.
Mieti normaali manusorvin 4 työkalun pidin...
(http://www.practicalmachinist.com/vb/attachments/f33/65193d1355875999-lathe-tool-holder-tailstock-018.jpg)
Tuota sitten pyöritetään+lukitaan askelmoottori + solenoidi yhdistelmällä. 4 työkalu lisätään manuaalisesti kiinni ja pyörityksellä vaan vaihdetaan näiden välillä.
Tuo voi olla myös pikavaihtaja malli jolloin korkeus säätö on vakiona.
Sitten suosittelen että teet koneeseen kärkipylkän, joka on standardi kartiolla johon voit vaihtaa poraistukan/holkki istukan yms kiinni.
Kerta sulla tuskin tulee pyöriviä työkaluja kelkkaan kiinni, jonka myötä keskiökuopan ja keskireiän poraus on ainoat mitä teet, jotka voi tehdä koneella ns. manuaalisesti.
Eriasia olisi jos koneessa olisi pyörivät työkalut jolloin reikäjaon/jyrsinnän voisi tehdä otsa/ulkopinnalle...
Sitten jos vielä meinaat tehdä sorvin ilman kärkipylkkää, niin kannattee muistaa että se on myös turvallisuus tekijä, kun ei ole käytössä hydraulista pakkaa + piikki leukoja, joilla voi olla lähes varma että kappale ei irtoa, jos kappale on vain vähän kiinni leuoissa.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 04.10.17 - klo:20:15
X-liikkeen kelkan runkolevyn suunnittelu on haastavaa, kun kuulajohteiden kelkat ovat mallia, joka pultataan vastapuolelta kiinni. Rungon molemmin puolin ei siis voi olla kelkkaa samassa kohtaa. Tämä olikin syy siihen, miksi ensimmäisessä konstruktiossa oli kaksiosainen runko. X-liikkeen ruuvi kuitenkin vaikuttaa mahtuvan johteiden väliin, kunhan sen upottaa runkolevyyn.
Katselet hommaa liian kapealla näkemyksellä...
http://www.zappautomation.co.uk/mechanical-products/ome-precision-profiled-rail/15mm-35mm-size.html
Nuita blockkeja saa kierteyttettynä että läpipultattavina malleja melkein kaikilta valmistajilta. (Uppokanta pultit välilaippaan ;) ja kelkat pultataan ensin välilaippaan kaikki kiinni ja sitten liututetaan kokopaketti (laippa+kelkat) paikoilleen akseli kerralla... näin ne on paljon mukavempi asentaa :) )
Blockit yksittäisenä ovat noin 10-80e hintahaitarissa riippuen valmistajasta ja johteen koosta.
Sitten tuosta kelkan sijainnista... jos teet fem-simuloinnin niin huomaat että tuossa käytössä jos välilaippa (oikea materiaali ja ainevahvuus) ja pohjakelkat (z-akselin kelkat) on oikein sijoiteltu niin x-akselin kelkat voi hyvinkin vapaasti sijoittaa... ja tällä on suhteellisen minimaalinen vaikutus koneen tukevuuteen.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 04.10.17 - klo:20:15
Tämänkertainen kysymys on, että onko Z-liikkeen ruuvin pakko olla johteiden keskellä? Helpottaisi kelkan suunnittelua, jos ruuvi voisi olla toisessa reunassa.
Ruuvin voi asentaa johteiden sivuunkin, mutta tämä asettaa tiettyjä asioita huomioitavaksi:
1. Johteiden kelkkojen kuormitukset. Kerta ruuvin vetäessä sivuttain ja jos sorvin terä osuu kappaleeseen niin koko pakettiin kohdistuu vipuvarrella tapahtuvaa vääntöä + painetta itse sorvauksesta.
2. 1-kohdasta johtuvat rasitukset asettavat ruuvin moottorin enemmän vaatimuksia eli vääntöä tarvitaan enemmän.
3. Liikenopeudet ja ruuvin nousu. Tiheämmällä nousulla saadaan enemmän voimaa, mutta vastaavasti liikenopeudessa hävitään. Tosin tämä taas riippuu karamoottorista tuleeko se ongelmaksi. Kerta jos oletetaan että ajetaan perusyötöllä eli sen n. 0,15mm/kierros ja karamoottori on esim. 2000rpm että kuinka suuri liikenopeus akselille tarvitaan => 300mm/min.
Monesti manuaalikoneissa Z:tan ruuvi on etujohteen alapuolla. Esimerkiksi jos googlaat kuvia TOS SN40, näet hyviä kuvia. Poikkikelkka taas on lähes poikkeuksetta johteen keskellä. Jos jotain muuta manuaalikoneesta apinoisin niin X:n johteen rakentaisin kiinteäkis, jolloin saat lisää jäykkyyttä koko työalueelle.
Jos itse rakentaisin konetta käyttäisin mieluummin rullajohteita.
Nuo vastakkain olevat kelkat samalla laipalla voi tehdä myös siten, että kelkat eivät ole vastakkain: ensin päällimmäiset kelkat kiinni alapuolelta ja sitten leveämmällä olevat (Z) kelkat kiinni päältä.
Laitetaanpa tämä tähän, niin voi porukka seurata koska piirustukset tulee saataville:
Pelkästään simuloitujen kuvien perusteella oman version suunnittelu ei ole älyttömän vaikeaa...
http://www.openbuilds.com/builds/farm-ox-four-axis-rotary-machine.2415/
(http://www.openbuilds.com/data/article_images/l/2/2415.jpg?t=1438353710)
Työkalujen kiinnitykseen ajattelin kuvan mukaista tapaa. Se on huomattavasti yksinkertaisempi kuin työkalunvaihtaja ja mielestäni tarpeeksi monikäyttöinen. Eikä mikään estä myöhemmin rakentamasta työkalunvaihtajaa.
(https://i.ytimg.com/vi/ZA7on8RHxW4/hqdefault.jpg)
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 05.10.17 - klo:11:59
Työkalujen kiinnitykseen ajattelin kuvan mukaista tapaa. Se on huomattavasti yksinkertaisempi kuin työkalunvaihtaja ja mielestäni tarpeeksi monikäyttöinen. Eikä mikään estä myöhemmin rakentamasta työkalunvaihtajaa.
Miten tuon kanssa käytät kärkipylkkää? Se on ns. aika oleellinen varuste sorvissa ellei kappaletta puristeta 50mm aina kiinni ja tehdä ns. pitkiä hukkapätkiä...
Nyt sain valmiiksi version numero kaksi. Saa nähdä montako vielä tulee, ennen kuin voi siirtyä toteutusvaiheeseen ::)
Sain sovitettua X-liikkeen ruuvin kelkan "sisään". Kelkan runkolevystä tuli kyllä varsin monimutkaisen mallinen.
Työkalunvaihtajistakin googlettelin ja löysin kuvia maltan ristiin perustuvasta mallista. Se olisi varsin yksinkertainen tehdä ja lukitus toimii automaattisesti.
Tarkemmin ajateltuna vaikuttaa tosiaan siltä, että työkalunvaihtaja on hyvä olla kuin myös kärkipylkkä.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 07.10.17 - klo:00:22
Nyt sain valmiiksi version numero kaksi. Saa nähdä montako vielä tulee, ennen kuin voi siirtyä toteutusvaiheeseen ::)
Sain sovitettua X-liikkeen ruuvin kelkan "sisään". Kelkan runkolevystä tuli kyllä varsin monimutkaisen mallinen.
Työkalunvaihtajistakin googlettelin ja löysin kuvia maltan ristiin perustuvasta mallista. Se olisi varsin yksinkertainen tehdä ja lukitus toimii automaattisesti.
Tarkemmin ajateltuna vaikuttaa tosiaan siltä, että työkalunvaihtaja on hyvä olla kuin myös kärkipylkkä.
Nyt alkaa kuulostaa järkevämmältä...
Vinkki osa suunnitteluun:
Yritä välttää olakkeita levy kappaleissa... Tällöin pääset huomattavasti halvempiin valmistus kustannuksiin kun kappaletta ei tarvitse jyrsiä vaan se voidaan laser/vesileikata.
Myös yritä välttää isojen taso pintojen/alueiden koneistusta kerta se melkein aina laukaisee levyn sisäiset jännitykset ja vetää levyn banaaniksi... Jonka oikaisu on monesti aikaa vievä prosessi.
Nyt kun rakenne ja sitä myötä massat alkavat olla oikealla hehtaarilla, voisi laskea alustavasti sopivia askelmoottoreita ja välityssuhteita.
Laskujen suoritus sinänsä on selvää, mutta millaisia arvoja voisi käyttää halutuille nopeuksille ja kiihtyvyyksille?
Kun kone ei ole tulossa tuotantokäyttöön urakkavauhdilla, niin ajattelisi ettei pikaliikkeiden tai kiihtyvyyksien taritse mitään järjettömiä olla. Mutta vaatiiko esim. kierteitys riittävän nopeaa kiihtyvyyttä?
Vai onko määräävänä tekijänä pitomomentti tai tarvittavat työstövoimat?
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 09.10.17 - klo:15:28
Nyt kun rakenne ja sitä myötä massat alkavat olla oikealla hehtaarilla, voisi laskea alustavasti sopivia askelmoottoreita ja välityssuhteita.
Laskujen suoritus sinänsä on selvää, mutta millaisia arvoja voisi käyttää halutuille nopeuksille ja kiihtyvyyksille?
Kun kone ei ole tulossa tuotantokäyttöön urakkavauhdilla, niin ajattelisi ettei pikaliikkeiden tai kiihtyvyyksien taritse mitään järjettömiä olla. Mutta vaatiiko esim. kierteitys riittävän nopeaa kiihtyvyyttä?
Vai onko määräävänä tekijänä pitomomentti tai tarvittavat työstövoimat?
Käytännössä liikenopeudet ovat sidonnaisia sulla karan pyörimisnopeuteen.
Otetaan pari esimerkkiä:
Esimerkki 1:
Vakio M10x1,5 kierteen sorvaus.
Nousu on 1,5mm eli kun kara pyörähtää yhden kierroksen meidän pitää päästä 1,5mm matka liikkumaan.
Käytetään 1000 rpm kierteen sorvauksessa. Saadaan (1,5*1000)/60=25mm/s on liikenopeus sillon kun sorvataan 1,5mm nousuinen kierre 1000rpm kierrosnopeudella.
Yleinen ohjesääntö mitä ohuempi akseli mitä sorvataan sitä enemmän kierroksia mielellään käytetään sorvauksessa.
Esimerkki 2.
Vakio M24x3 kierteen sorvaus
Nousu on 3mm eli kun kara pyörähtää yhden kierroksen meidän pitää päästä 3mm matka liikkumaan.
Käytetään 400rpm kierteen sorvauksessa. Saadaan (3*400)/60=20mm/s
Käytetään 1000rpm kierteen sorvauksessa. Saadaan (3*1000)/60=50mm/s
Yhteenveto:
Jos meillä on maksimi karan kierrosnopeus 1000rpm. Niin käytännössä 50mm/s nopeus riittää kattamaan nousut 0-3mm asti.
Kierteen sorvaus on oikea tapa minkä mukaan kannattee mitoittaa nopeudet... kerta normaali sorvauksessa syötöt ovat alueella 0,05-0,3mm/kierros yleensä eli kierteen sorvauksessa syöttönopeudet ovat huomattavasti isommat.
Mitä pienempi karan nopeus on käytössä kierteen sorvauksessa sitä vähemmän nopeutta tarvitaan.
Siitä päästäänkin sitten kiihtyvyys arvoihin.
Mitä enemmän karassa on kierroksia sitä kovemmat kiihtyvyys arvot tarvitaan... Miksi?
Kierteen lopetus saadaan tarkaksi... ettei lopussa ala nousu heittään tai osuta mahdolliseen olakkeeseen. Kun meillä kara aika varmasti pyörii vakionopeudella kokoajan.
Otetaan esimerkiksi tuo 3mm nousu ja 50mm/s liikenopeudeksi.
Yksi suositeltava tapa on tehdä ns. päätösura joka on nousun levyinen ja hieman alle kierteen pohjan niin mutteri ei jää kantamaan.
Tämä ura joudutaan joskus tekemään leveämmäksi mikäli kierreterän profiili tämän vaatii!!!
Tällöin voimme ns. uhrata hidastukselle viimeisen nousu kierroksen. Kerta meillä on ura siinä niin siihen ei tule kierrettä.
Tällöin 3mm matkalla meidän pitää hidastaa 50mm/s nopeus => 0mm/s
Kiihtyvyys/Hidastuvuus tulevat olemaan samat. Eli voimme tarkastella tämän asian 50mm/s=>0mm/s tai 0mm/s => 50mm/s
Sitten lasketaan:
Keskinopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
vk=(v0+v)/2
vk=keskinopeus tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä
v=loppunopeus
v0=alkunopeus
vk=(0+50)/2=25mm/s
Aika tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä:
t=s/vk
s=matka
t=aika
t=3/25=0,12s aika mikä menee 0=>50mm/s kiihdyttäessä 3mm matkalla.
Tasaisesti kiihtyvä liike
a=(v-v0)/t
a=kiihtyvyys
a=(50-0)/0,12=416.6667mm/s^2 on kiihtyvyys mikä laskennallisesti pitäisi vähintään löytyä tässä tilanteessa.
Nyt kun tiedät laskennallisen arvon, niin tämän kun kertoo 1,5 varmuuskertoimella niin ollaan aika turvallisilla vesillä eli
416.6667*1,5=625mm/s^2 olisi se millä mitoitetaan moottorit yms...
Melkein unohtu sanoa:
Muista että tämä on myös se alkumatka minkä kone sulla tarvii kiihdytykseen eli kierteen lähtö piste on 3mm ennen kierteen alkua tässä esimerkki tapauksessa 3mm nousulla...
Muuten käy niin että kierteen alku on muuttuva nousuinen :P jos kierteen sorvaus alkaa kiihdytys alueella...
Ps.
Jos ei kaikkea jaksa käsin näpytellä niin... http://www.smartconversion.com/unit_calculation/Acceleration_calculator.aspx
Nyt on ollut lopulta aikaa syventyä tähänkin projektiin.
Laskin, että askelmoottoreiden tulisi vääntää 2 Nm ja 1,5 Nm. Kuulostaako yhtään järkevältä? Mitoitin niin, että välityssuhde moottorilta ruuville olisi 1,3.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 09.01.18 - klo:20:07
Nyt on ollut lopulta aikaa syventyä tähänkin projektiin.
Laskin, että askelmoottoreiden tulisi vääntää 2 Nm ja 1,5 Nm. Kuulostaako yhtään järkevältä? Mitoitin niin, että välityssuhde moottorilta ruuville olisi 1,3.
Otithan huomioon seuraavan asian askelmoottorissa tapahtuvan väännön laskun kierrosnopeuden kasvaessa...
Kannattee lukea: http://www.cnc-tekniikka.com/CNC-forum1/index.php?topic=8601.0
Sorvi asiat alkaa jossain vastaus 24:n kohdasta eteenpäin...
Toinen huomioon otettava on että askelmoottoreista yleensä ilmoitetaan sen pitomomentti.
Moottorin vääntö momentti on jonkin verran tuota heikompi ja heikkenee suhteessa nopeuteen ja mikro-askelluksella on oma vaikutuksensa:
http://www.nmbtc.com/step-motors/engineering/torque-and-speed-relationship/
Lisäksi kiihtyvyys ja varmuuskerroin tulee ottaa huomiion tuossa vielä, eli ettei toimita lähellä tuota rajaa, jossa se alkaa hukkaamaan askelia.
Lasken uudestaan ja dokumentoin tähän.
Kelkan massa m = 15 kg
Kiihtyvyys: 50 mm/s / 0,12 s = 0,42 m/s^2
Johteiden kitkakerroin µ = 0,1
Kiihtyvyyteen tarvittava voima: F = ma = 15 kg * 0,42 m/s^2 = 6,25 N
Kitkavoima: m*g*µ = 15 kg * 9,81 m/s^2 * 0,1 = 14,7 N
Terän syöttövoima: 50 N
Yhteensä: 70 N
Ruuvin nousu = 4 mm
Näillä arvoilla
http://www.orientalmotor.com/motor-sizing/ballLeadScrew-sizing.html (http://www.orientalmotor.com/motor-sizing/ballLeadScrew-sizing.html)
Sanoo, että tarvitaan 10 Nm.
Meneekö tähän asti oikein?
Vaaditulla nopeudella ja ruuvin nousulla ruuvin pyörimisnopeus olisi 750 1/min.
Millainen välityssuhde tarvittaisiin ja miten moottorin vääntökäyrän muoto otetaan huomioon?
Siellä ketjussa oli selkeät kuvat...
(http://www.americanmotiontech.com/Upload/TorqueCurve/86HS80_EC_1000.jpg)
Tuosta kun katsot lähtö väännön ja sitten katot väännön sieltä sun kierrosnopeus alueelta... niin voit varmaan todeta että ei todellakaan ole järkevää pyörittää askelmoottoria nuin suuria kierroksia...
Tuo laskurin antama tulos on jotakin lehmää/hehtaarilla luokkaa. Ei varmana tarvita 10Nm vääntöä tuohon, pikemminkin kymmenesosa siitä. Kannattaa tuo laskea ihan itse, jos haluaa vähän paremmin ymmmärtää.
Kannattaa redusoida työstövoima, liikutettavan nikaleen kiihdyttämiseen tarvittava voima ja pyörivien massojen hitausmomentit yhtenä hitausmomenttina moottorin akselille, niin on helppo määrittää tarvittava vääntömomentti halutulle kiihtyvyydelle. Voin laittaa huomenna tästä ihan rautalangasta väännetyn laskentaesimerkin. (Meitsin jyrsinkoneessa on nimellismomentiltaan 1Nm servot ja sekin jaksaa katkaista 6mm:n pikateräsjyrsimen 4mm:n tehollisella ruuvin nousulla.)
Ajatteinkin luvun olevan niin suuri, että sen on pakko olla väärin.
Jaksoin nyt vasta tarkistaa nuita lukuja...
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 10.01.18 - klo:23:25
Ajatteinkin luvun olevan niin suuri, että sen on pakko olla väärin.
n. 0,3Nm vääntöä tarvii nuilla arvoilla 1,5 varmuuskertoimella... eli oot laskimen näpytellyt päin prinkkalaa...
Liittenä laskurin arvot...
Käytännössä jos haluat pyörittää moottoria tuon 750rpm niin esim. tuo 86hs80-ec pystyy vielä siihen kyseisellä vääntömomentilla..
Nyt muuten tiedänkin jo, minkä virheen tein. Laitoin hyötysuhteen desimaalilukuna prosentin sijaan.
Kannattee lukea aloittajan oppaasta moottorin nopeuden suhde pulssien määrään minkä ohjain tarvii... kerta herkästi tällaisissa kierrosnopeuksissa tulee vastaan logiikan/moottoriohjaimen maksimi pulssitaajuus...
Olen katsellut moottoreiksi näitä:
https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-103-H7123-5040-NEMA23-flange-56mm-2A-85-Ncm (https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-103-H7123-5040-NEMA23-flange-56mm-2A-85-Ncm)
Ja moottoriohjaimiksi näitä:
https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-driver-Leadshine-M542-Analog-20-50V-DC-10-42A (https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-driver-Leadshine-M542-Analog-20-50V-DC-10-42A)
Jos käyttää 3200 pulssia/kierros, niin pulsseja tarvittaisiin 750 rpm nopeudella 40 kHz taajuudella.
Moottoriohjaimen ominaisuudet ainakin riittäisivät kirkkaasti tuollaiseen pulssitaajuuteen.
Varsinaista liikkeenohjainta en ole vielä kovin tarkasti katsonut, mutta ei tuo 40 kHz näytä niillekään mikään ylitsepääsemätön taajuus olevan.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 11.01.18 - klo:14:37
Olen katsellut moottoreiksi näitä:
https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-103-H7123-5040-NEMA23-flange-56mm-2A-85-Ncm (https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-103-H7123-5040-NEMA23-flange-56mm-2A-85-Ncm)
Ja moottoriohjaimiksi näitä:
https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-driver-Leadshine-M542-Analog-20-50V-DC-10-42A (https://www.dold-mechatronik.de/Stepper-motor-driver-Leadshine-M542-Analog-20-50V-DC-10-42A)
Jos käyttää 3200 pulssia/kierros, niin pulsseja tarvittaisiin 750 rpm nopeudella 40 kHz taajuudella.
Moottoriohjaimen ominaisuudet ainakin riittäisivät kirkkaasti tuollaiseen pulssitaajuuteen.
Varsinaista liikkeenohjainta en ole vielä kovin tarkasti katsonut, mutta ei tuo 40 kHz näytä niillekään mikään ylitsepääsemätön taajuus olevan.
Tästä asiasta on mainittu aikaisemminkin... mutta joillain ohjaimilla tuo on yhteistaajuus kaikille lähdöille... eli 40kHz * 3 moottoria = 120kHz kokonaistaajuus... ja jos joku ohjain ilmoittaakin kokonaistaajudeksi 100khz niin tämän jakaa moottorien määrällä esim 3:lla niin ollaan 33.3kHz per moottori...
Kerta nuita ohjaus logiikoita tehdään niin monella tavalla... että jos ongelmia alkaa esiintyyn niin syy voi olla tässä herkästi...
Onko tuollainenkin pulssitaajuus kuitenkin saavutettavissa, kunhan vain valitsee komponentit huolella?
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 11.01.18 - klo:19:27
Onko tuollainenkin pulssitaajuus kuitenkin saavutettavissa, kunhan vain valitsee komponentit huolella?
Tuohon pystyy aloittajan oppaassa mainitut 2usb vaihtoehtoa ainakin... CSmio ja Smoothstepper... tosin puhutaan hintaluokasta 500e+ kun siihen otetaan bob yms tarvittavat kytkentä hilppeet.
En nyt osaa täysin tulkita teknisiä tietoja. Löysin varsin mielenkiintoisen ohjaimen, mutta taajuusasia on vähän epäselvä.
https://planet-cnc.com/product/cnc-usb-controller-mk34-4-axis/ (https://planet-cnc.com/product/cnc-usb-controller-mk34-4-axis/)
Pulssitaajuus on 110 kHz. Onko se tuo akseleiden yhteinen "huijaustaajuus" vaiko akselikohtainen? Onko taajuus muuten yleensä jaettu akseleiden kesken? Eli voisiko ajaa yhtä akselia 110 kHz tai kahta 55 kHz jne.?
Itse laittaisin omien kokemusten perusteella 3Nm moottorit vaikka laskukaavat antavatkin pienempiä arvoja.
Omassa kaivertimessa on 2Nm moottori ja en niihin kyllä paljoa kun liikenopeus menee 3m/min, 4mm ruuvinousulla. Ohjaimina on Gecko 251:set ja Eding cnc:n lanilla toimiva kortti.
X-akselilla nopeus on kaksin kertainen, koska mennään halkaisijan suunnass... Tämä kannattaa muistaa kun laskee nopeuksia/tarkkuuksia. Itsellä odottaa JHQ:n aloittama projekti hallilla, jospa sen saisi joskus tehtyä loppuun. Turretti on suunniteltu ja toteutusta vailla. Lukitus ja paikoitus on omaa patenttia 😊
Jussi
Lainaus käyttäjältä: JuKa - 11.01.18 - klo:22:21
Itse laittaisin omien kokemusten perusteella 3Nm moottorit vaikka laskukaavat antavatkin pienempiä arvoja.
Omassa kaivertimessa on 2Nm moottori ja en niihin kyllä paljoa kun liikenopeus menee 3m/min, 4mm ruuvinousulla. Ohjaimina on Gecko 251:set ja Eding cnc:n lanilla toimiva kortti.
X-akselilla nopeus on kaksin kertainen, koska mennään halkaisijan suunnass... Tämä kannattaa muistaa kun laskee nopeuksia/tarkkuuksia. Itsellä odottaa JHQ:n aloittama projekti hallilla, jospa sen saisi joskus tehtyä loppuun. Turretti on suunniteltu ja toteutusta vailla. Lukitus ja paikoitus on omaa patenttia 😊
Jussi
Juka siis tuo laskurin antama vääntö ei ota huomioon kierrosnopeudesta johtuvaa väännön laskua... niinkuin aikaisemmin linkkaamani kuva kertoo selkeästi että 7Nm moottorilla vääntö on laskenut jo 1Nm tienoille 750rpm:n kohdalla... Kirjotin yhteen ketjuun jossa yritin laskea väännön laskun pelkästään kun tiedettiin moottorin lähtövääntö ja kelojen induktanssi mH:nä... joka oli loppujen lopuksi aikalähellä todellisuutta kun sitä verrattiin valmistajan arvoihin...
Tämä on siis valmistajan speksikuva:
(http://www.americanmotiontech.com/Upload/TorqueCurve/86HS80_EC_1000.jpg)
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 11.01.18 - klo:20:44
En nyt osaa täysin tulkita teknisiä tietoja. Löysin varsin mielenkiintoisen ohjaimen, mutta taajuusasia on vähän epäselvä.
https://planet-cnc.com/product/cnc-usb-controller-mk34-4-axis/ (https://planet-cnc.com/product/cnc-usb-controller-mk34-4-axis/)
Pulssitaajuus on 110 kHz. Onko se tuo akseleiden yhteinen "huijaustaajuus" vaiko akselikohtainen? Onko taajuus muuten yleensä jaettu akseleiden kesken? Eli voisiko ajaa yhtä akselia 110 kHz tai kahta 55 kHz jne.?
Nuo kallimmaat csmio ja smoothstepper niin jokaista akselia voi ajaa omalla taajudella... maksimissaan 4Mhz per kanava/akseli nuissa ellen väärin muista...
Tollanen planetcnc pyöri täällä foorumilla myynnissäkin olisko puolivuotta -vuosi sitten... en nyt muista kenellä se oli...
Laitoin CNCZonen puolelle kysymyksen tuon Planet CNC:n askeltaajuudesta.
Vastauksena tuli, että jos maksiminopeus vaatisi 100 kHz, niin kaikkien akseleiden ajaminen maksimilla olisi edelleen vain 100 kHz.
Kuulostaa vähän epäilyttävältä, kun eikö ongelmaa kuitenkin tulisi, jos haluaa ajaa akseleita eri nopeutta? Onko vinkkiä, että mitä tuohon voisi vastata, että tulisi totuus selville?
Siis tärkein kysymyshän on että voiko jokainen akseli voi saada sen 100kHz että ei ole kyse kokonaistaajuuskaistasta joka jakaantuu kaikkien akselien kesken...
Yksi vaihtoehtohan on tuo karvalakki malli http://en.cs-lab.eu/product/csmioip-m-4-axis-ethernet-motion-controller-stepdir-with-connectors/
Joka tosin jää siihen 125kHz per akseli...
Järkevä versio laajennusoptioilla on http://en.cs-lab.eu/product/csmioip-s-6-axis-ethernet-motion-controller-stepdir-with-connectors/
Missä on enkooderi tuesta lähtien kaikki... mutta hintakin on ihan eri...
Mutta nämä tulee sitten eteen jos halutaan saada synkronoitu liike kierteen ajoa yms varten... tai tarvitaan varmistukset akseleille lasisauvoilla + moottorienkoodereilla...
Käsitelläänkö tulot ja lähdöt yhtenä rinnakkaisporttina? Tällöin jos portin päivitystaajuus on 100Khz niin jokainen bittihän siis päivittyy 100khz taajuudella. Kaikkien moottorien kaikki tilabitit päivittyy samanaikaisesti.
Voihan se olla että joku vili vilperi vääntää sellaisia ohjaimia missä joka bittiä päivitellään vuoronperään... 8) 8) 8)
Lainaus käyttäjältä: ttontsa - 12.01.18 - klo:11:29
Käsitelläänkö tulot ja lähdöt yhtenä rinnakkaisporttina? Tällöin jos portin päivitystaajuus on 100Khz niin jokainen bittihän siis päivittyy 100khz taajuudella. Kaikkien moottorien kaikki tilabitit päivittyy samanaikaisesti.
Voihan se olla että joku vili vilperi vääntää sellaisia ohjaimia missä joka bittiä päivitellään vuoronperään... 8) 8) 8)
Sehän siinä onkin kun valmistajia on monia... mutta nuo hyvät csmio ja smoothstepper nehän perustuu siihen että siellä on fpga/arm piiri... joka toimii jollain +120mHz kellotaajuudella...
Mikä sitten ajaa akseleita... ja riippuen piiristä,logiikasta ja ohjelmasta(piirin) niin akseleita voidaan ajaa omina itsenäisinä ulostuloina.
Tämä on mahdollista piirin korkean ominaisen kellotaajuuden myötä mikä on monin kerroin suurempi entä ulostulon pulssitaajuus eli ohjelmaa ajetaan ympäri niin nopeaa että että jokainen ulostulo/akseli saa haluamansa taajuuden pihalle... kerta kysymyshän on vain siitä millä tahdilla sitä ulostuloa vaihdetaan 0 ja 1 tilan välillä.
Tämähän perustuu siihen että kun tilaa vaihdetaan tarpeeksi nopeaa niin lopulta loppupään elektroniikka ei huomaa/tajua edes eroa... syitä miksi PWM on niin suosittu...
Tuo lähdöt ja tulot rinnakkaisporttina (jos puhutaan vanhanaikaisesta tavasta) on aikalailla muinaisjäänne... joka taitaa toteutua enään plc logiikoissa... kerta käytännössä kaikki nykyaikaiset ohjaukset toteutetaan nopealla loopilla...
Tuo Planet CNC kiinnostaa siksi, että siinä olisi karan synkronointi ja aika hyvin muitakin ominaisuuksia yhdistettynä edulliseen hintaan, mikä tietysti herättää epäilyksiä.
Kysyin CNCZonella nimenomaan, että onko se 110 kHz per kanava, vai onko kyseessä kaikkien kanavien taajuudet yhdessä.
Lainaus käyttäjältä: Kestis - 12.01.18 - klo:13:25
Tuo Planet CNC kiinnostaa siksi, että siinä olisi karan synkronointi ja aika hyvin muitakin ominaisuuksia yhdistettynä edulliseen hintaan, mikä tietysti herättää epäilyksiä.
Kysyin CNCZonella nimenomaan, että onko se 110 kHz per kanava, vai onko kyseessä kaikkien kanavien taajuudet yhdessä.
Ahaa... nyt hokasin :D
Toi toimii vain niiden omalla softalla johon joutuu ostaan lisenssin XD se siitä halvasta :D
https://planet-cnc.com/product/cnc-usb-controller-license/
Onneksi projekti on edennyt verkkaiseen tahtiin. Tuli mahdollisuus parempien työstökoneiden käyttöön, mistä on tietenkin otettava hyöty irti.
Suunnitelmat menivät siis uusiksi. Käytin nyt strategisten mittojen perustana kiinalaisia minisorveja.
Piirtelin uuden aiempaa isomman ja vahvemman rungon. Ainevahvuus on 20 mm ja muodonmuutokset ovat maltillisia. Kuvan lasku on tehty 2 kN voimalla toisen puolen johdealustan päähän. Tuo työstövoima on varmasti hirveästi enemmän kuin koneella koskaan tultaisiin lastuamaan, joten muodonmuutoksen määrään voi olla tyytyväinen.
Vinkki:
Kannattee suunnitella tuo runko niin että saat siihen hiekkahartsi täytön tehtyä sen sijaan että käyttäisi paksua terästä.
Saat paremman värähtelyn vaimennuksen ja massaa runkoon...
Lisäksi tällä tavoin on mahdollista yksinkertaistaa valmistusta huomattavasti...
Saahan tuossakin tuon alaontelon täytettyä.
Sitä en kyllä näe, että miten se yksinkertaistaa valmistusta. Hitsauskoneen virtasäätöä ei tarvitse kiertää ihan niin pitkälle kuin paksummalla raudalla, mutta tilalle tulee sitten täytöksen tekeminen.
Johteiden kiinnitystä mietin.
Ohjeissa kehotetaan tekemään kynnys, jota vasten johde asennetaan sivuttaisvoimien ollessa suuria. Johde pitäisi tällöin puristaa kynnystä vasten jotenkin, esimerkiksi kuvassa esitetyllä pyöreän tapin ja uppokantaruuvin yhdistelmällä.
Johteen kiinnityspinnat tietysti jyrsitään tasoiksi. Riittääkö näin saavutettu tasomaisuus, vai joutuuko silti asentelemaan säätölevyjä johteiden alle?
Oletetaan, että jyrsintä on tehty huolella, eikä mitään kappaleen kiinnityksestä tai jännityksistä aiheutuvia muodonmuutoksia ole. Jyrsimenä on käytössä aika uusi ja vähän käytetty, mutta kiinalainen jyrsin ::)
Sama kysymys koskee kynnystä. Sorvissa se ei sivuttaisvoimien puolesta olisi välttämättä pakollinen, mutta helpottaisi johteiden asemointia, mikäli on suora. Epätarkka kynnys taas todennäköisesti vain vaikeuttaisi koneen linjausta.
Toinen mahdollinen tapa asentaa johteet suoraan tuli myös mieleen. Jos laittaisikin tapin ja ruuvin yhdistelmiä johteen molemmille puolille aina kiinnitysruuvien kohdalle. Näin johteen sivuttaissuuntainen säätö olisi helppoa toista ruuvia kiristämällä ja toista löysäämällä. Lisäksi asemointi sivusuunnassa olisi taattu.
Tuo pykälää vasten asennus on ihan ok tyyli. Mikäli siinä pykälässä on heittoa, sinne väliin voi lyödä shimmiä tai vielä viisaammin katsoa värillä kohokohdat ja eliminoida ne vaikka viilalla lykkimällä, tai teroittaa viilan kärjestä kaavaimen.
Tuohon sokalla ja senkkikannalla vastetta päin lykkäämiseen kannattaa jättää pykälä toiseenkin reunaan ja laittaa molemmin puolin sokka. Ne kun ei mitään maksa.
Ensin kannattaa pohtia vähän, sitten tekee ja tarvittaessa pohtii lisää jos ongelmia ilmenee. Etukäteen on paha eliminoida kaikkia mahdollisia virheitä. Tekemällä oppii.
Tuon senkkikanta sokan voi laittaa myös molemmin puolin, silloin reunan tarkkuudella ei ole niin väliä. Tulee juuri niin suora kuin jaksaa säätää ja mittalaitteet antaa myöden. Mekaaninen virheettömyys olisi suotavaa, mutta virheitä voi korjata myös sähköisesti.
Se vähä mitä minä tiedän lineaarijohteista (THK, Star etc.) on periaattessa:
Johteet pareittain: Yksi johde on masterjohde, joka linjataan suoraan. Toinen on slave (orjajohde), joka linjataan masterin mukaan.
Masterille on yhdellä puolella olake, joka on mielellään mahdollisiimman suora. Johteet ovat aina kaaria tai muuten mutkalla. Ne eivät ole mitään oikoviivaimia. Johde puristetaan puristimilla tms. olaketta vasten ja pultataan kiinni tasaisesti, jotta se on suora, sitten kelkka päälle ja löysäti orja kiinni, sitten tsekataan mittakellolla oikoviivainta vasten (jollei ole takymetria, laseria tms. ammattimaista) ja lopuksi säädetään orjajohde siten, että kelkka liikkuu jouheesti.
Merkeissä on sitten eroja. Mm. THK:lta kun tilaat "paketin", niin niissä on merkinnät mikä on masteri, missä järjestyksessä (ja päin = suunta) kiskot on ja etenkin mikä kelkka on masterkelkka, mikä orja. Joissakin orjakelkoissa on eri välys tai asennuksessa pitää ottaa huomioon että pääsee elämään, ettei pakota masteria vinoon jos sattuu lämpiimään toinen pää.
Iseasiassa kun etsin parilla hakusanalla, niin tässä on eka osuma:
https://tech.thk.com/en/products/pdf/en_b01_089.pdf
Mutta osa noista asennusasioista on ihan fundamentaaleja, osa makuasioita ja osa on eritavalla eri valmistajilla. Kaikilla oikeilla lineaarijohteilla on kuitenkin tuo master/slave ja olakkeen/alustan suoruusvaatimukset ja pinnalaatuvaatmukset. Ja parhaimmat johteet ovat hieman kaarevia ulospäin olakkeesta, jotta ne olis helpompi asentaa.
ugh
Ja näin tehtaassa, aika paljon tuota linjausta, tosin eivät näytä kertaakaan lineaarikiskon asetusta olaketta kohden, säännöllisesti siirtyvät kiskojen väliseen linjaukseen.
https://youtu.be/1s7tPqFtBRE
Siten pikku show, jossa pari pointteria;
https://youtu.be/n5AMRX7AdJc
Toka osassa linjataan orja masteriaan.
https://youtu.be/rcH9S2h5pfM
Huomaa, että nämä ohjeet pätee vaan Rexrothin vehkeille, joka merkillä on omat jipponsa merkinnöissä, suunnissa jne.
Ja harrastelijat:
https://youtu.be/-0Cn0WRXPKs?t=351
Tämä on oikeestaan paras (ja sattumoisin se, joka on mulle tutuin):
https://youtu.be/QeP8l_hgdT0
Pekka