Производство направляющих для ЧПУ своими руками

Производство направляющих для ЧПУ своими руками

Направляющие – важная деталь в устройстве фрезерного станка. Направляющие для ЧПУ своими руками могут выполнить многие мастера, опыт работ в домашних условиях имеется у большинства практикующих специалистов.

Задумав домашнее производство мебели, необходимо соблюдать точность в конструкции. Поэтому многие мастера, осваивающее его нуждаются в качественном оборудовании. Специальный деревообрабатывающий механизм облегчит труд, позволит создавать качественную, продукцию в короткий срок.

Чтобы изделия отличались высокой точностью, но соответствовали современным характеристикам, применяются модели ЧПУ.

Числовое программное управление дает такую возможность, но покупать его под силу не каждому предпринимателю. Именно по этой причине появляется потребность изготовить самодельный агрегат, для устройства которого применяются детали собственного производства.

Основными частями фрезерных станков, предназначенных для обработки того или иного материала, являются направляющие. Они представляют собой шариковые или роликовые подшипники качения, назначением которых является перемещение каретки. Их цель – ускорение, упрощение и придание точности производству.

Виды линейных подшипников на вал:

1. Шариковые втулки

Линейные подшипники качения имеют большие люфты по сравнению с каретками рельсовых направляющих и меньшие нагрузочные характеристики.

Помимо этого для защиты от поворота каретки необходимо использовать как минимум два направляющих вала на одну ось. Недостатки линейных подшипников качения:

  • Низкая грузоподъемность.
  • Cледствие предыдущего пункта, а также конструктивного строения линейных подшипников.
  • Недолговечность.
  • Каждый шарик линейного подшипника касается вала в одной точке, что создает очень высокое давление. Со временем шарики могут прокатать канавку на валу, после чего вал подлежит замене.

  • Люфт
  • Бюджетные линейные подшипники многими производителями изготавливаются зачастую с весьма существенным люфтом.
  • Достаточно чувствительны к пыли и стружке на валу

2. Линейные подшипники скольжения

Втулки скольжения используют трение скольжения и изготавливаются из бронзы, латуни, капролона и иных материалов.

При должном соблюдении допусков бронзовый подшипник скольжения не уступает подшипнику качения в точности и грузоподъемности, и при этом легче переносит пыль и стружку. Однако необходимо быть уверенным, что вы всегда сможете достать материал для подшипника и обработать его как нужно.

Кроме того, периодически, по мере износа подшипник скольжения приходится подгонять для устранения зазоров. В большинстве случаев шариковая втулка предпочтительней для начинающих, по причине их высокой доступности и взаимозаменяемости.

Во время работы профильные рельсовые направляющие подвергаются, ввиду приложенной нагрузки, воздействию упругой информации. Показания величины деформации зависят от типов элементов качения. Но так или иначе она становится меньшей, когда нагрузка увеличивается.

Для увеличения жесткости системы применяется преднатяг. Он уменьшает срок службы линейных направляющих, вызывая в них внутреннее напряжение, но при этом способен к поглощению деформирующих нагрузок при работе линейной направляющей в условиях сильной вибрации или ударной нагрузки. В связи с тем, что преднатяг вызывает упругую деформацию подшипников, они становятся зависимыми от негативного влияния ошибок при монтаже. Это говорит о том, что больше внимания следует обращать на точность обработки установочной поверхности.

  • нормальный — применяется при наличии незначительных вибраций;
  • легкий — используется при наличии легких вибраций и легком крутящем моменте;
  • средний — применяется при ударных нагрузках и сильных вибрациях, а также при опрокидывающих нагрузках.

Вал и его виды

Стоит дать краткую характеристику и остальным видам.

  • Шлицевому валу свойственно наличие специальной дорожки для шариков втулки. Отличаясь большей жесткостью и износостойкостью, сравнительно с валом обычного вида, применим в механизмах, в которых желателен монтаж направляющих на концах. В конструкции станков задействованы крайне редко из-за дороговизны.
  • Вал на опоре в виде цилиндрических рельс линейного типа не допускает прогибания под нагрузкой и собственным весом. Его крепят на станине, надежно фиксируя. Несмотря на минусы, выражающиеся в наличии большого люфта втулок, их малом сроке эксплуатации, у цилиндрических рельс – большая грузоподъемность. Отличаясь от линейных подшипников, каретка по-разному реагирует на степень нагрузок. У небольшого станка ЧПУ, имеющего тяжелый шпиндель, есть вероятность того, что снизится точность.

  • Предназначение профильных рельсовых направляющих – большая точность. Они также прикреплены к станине. Благодаря специальным дорожкам качения, нагрузки на каретку распределяются равномерно по поверхности, а профилем касания шарика к рельсе есть дуга. Среди плюсов – наличие хорошей грузоподъемности и износоустойчивости, а люфт сведен к минимуму. Сложности производства таких рельсов, отрицательно сказываются на ценообразовании, они дорогостоящие. Особенно это относится к направляющим, поставляемым известными брендами, у которых станки имеют числовое программное управление.
  • У роликовых рельсов – плоские дорожки качения, а в опорном модуле, на месте шариков, установлены ролики, улучшающие все параметры направляющей. Их применяют в станках, фрезерующих черные металлы, сталь и камень.
  • «Ласточкин хвост» выбирают для промышленного металлообрабатывающего оборудования, если нужна повышенная жесткость крепления. В направляющих этого типа – скольжение плоских поверхностей при максимальной площади контакта. Их выполняют в виде монолита со станиной. Вследствие сложности и трудоемкости процесса изготовления и ремонта, поэтому хоббийное станкостроение не приемлет эти направляющие.

  • Отправить тему по email
  • Версия для печати

Подшипник скольжения своими руками?

Сообщение Гармонист » 26 авг 2011, 10:30

Например из графитированного(графитизированного) капролона — обладающим отличной прочностью, скольжением и износостойкостью.

вот тут http://ntpo.com/patents_bearing/bearing . _158.shtml мне попался патент изготовления подшипника скольжения из дерева!

К стати там способ интересный — изготавливать кольцо не сразу, а из секторов, а потом сектора стянуть в кольцо. Как раз получится автоматическая компенсация люфта подшипника.

На счет дерева — это не шутка — в царской России изготавливали подшипники из дерева железной березы. Это та от которой пули отскакивают, топор тупится, которая тонет в воде и занесена в красную книгу.

Ну да ладно там из дерева. увидел как делают подшипники профессионалы:

и подумал, а можно ли так же дома сделать? Зажать заготовку в дрель, дрель в тиски и . фрезой, ножом, напильником. сделать внутри ровное отверстие?

Кидайте сюда ваши идеи, методы изготовления, ваши мнения почему можно и почему нельзя сделать достаточно высокоточный подшипник скольжения в домашних условиях.

Re: Подшипник скольжения своими руками?

Сообщение Nick » 26 авг 2011, 11:05

Сделать можно, почем нет. Возможно будет трудно, возможно трение в нем будет больше, чем в промышленном, но должно получиться.
Вообще, если есть ровный вал, то для него нужно изготовить разрезную втулку, и в нее вставить скользящую прокладку и зажать винтом на вале.

Чем точнее получится сделать отверстие и чем ровнее будет прокладка, тем лучше получится подшипник. В идеале диаметр отверстия должен совпадать с диаметром вала + 2*толщина прокладки. Но если он не будет совпадать, то лучше, чтобы он был чуть чуть меньше, чем чуть-чуть больше. В самом простом случае, это отверстие можно просто просверлить большим сверлом. Люфты сможешь выбрать за счет затяжки винта, при этом появится компромисс, между легкостью хода и отсутствием люфтов. чем точнее отверстие, тем меньше нужно затягивать винт.

Читайте также  Кварцевая лампа своими руками

Зачастую бывает достаточно сложно найти подходящие материалы, по стали хорошо скользит бронза и графитированный капролон. Если сможешь найти брусок чего-то из них, то подшипник можно сделать без прокладки. Или нужно искать хорошую «прокладку» из тех же материалов.

Use the Console, Luke.

Re: Подшипник скольжения своими руками?

Сообщение vladimir74 » 26 авг 2011, 21:02

Области применения линейных подшипников и их виды

Современный подшипник линейного скольжения или качения иногда называют направляющими, так как это слово наиболее полно определяет назначение этой детали – направлять вал, ось или штангу, перемещающуюся в направлении, параллельном ее оси. Основным элементом этой опоры является шариковая или простая втулка с антифрикционными вкладышами. Очень долго этот тип подшипников не развивался, так как в производстве и транспорте безраздельно царило вращение, и спросом пользовались только радиальные, упорные и комбинированные вращающиеся опоры. Но с развитием современных технологий и появлению обработки материалов на станках ЧПУ, робототехники, 3D печати и других инновационных направлений с перемещением деталей в трех осях координат, стал нужен узел, обеспечивающий поступательное движение высокой точности и скорости.

Так как область применения опор такого типа в современном производстве очень широка, то появились различные виды линейных подшипников, обеспечивающих плавный ход. Выбрать модель для применения в том или ином случае очень легко — для этого нужно лишь знать несколько основных параметров системы: величина нагрузки, скорость перемещения, эксплуатационный ресурс, степень жесткости и необходимый уровень точности движения.

В продаже представлены три типа линейных опор, которые удовлетворяют все потребности современной техники:
• Шариковые втулки;
• Направляющие профильного типа;
• Направляющие с телескопическим принципом.

Востребованы также такие разновидности этих опор как шлицевые втулки. Пока еще не слишком распространены магнитные и высокоточные подшипники на основе гидростатических сил, спрос на которые постепенно увеличивается в наукоемких отраслях деятельности человека.

Все компоненты, из которых состоит линейный подшипник, делятся на две основные группы. В первую входят детали узла, совершающие перемещение: каретка, шариковая или роликовая, втулка с телами качения или разрезного типа, сепаратор. Вторая – это элементы, относительно которых происходит перемещение: вал, рельс, линейная опора. Устройство опорного узла может являться как сложным, так и предельно простым. В зависимости от типа и назначения изделия, оно может поставляться как в виде готового продукта, так и состоять из отдельных компонентов для сборки на месте. Стандарты размеров подшипников охватывают очень широкий диапазон, и у нас в стране не составит труда отыскать как миниатюрный узел для привода 3D-принтера, так и массивную деталь для заводского манипулятора сборочного конвейера.

Структура

Линейные подшипники, известные также как шариковые направляющие валов и втулок, состоят из металлического сегмента качения и полимерных сепараторов. Свободное перемещение шариков обеспечивает возможность применения в оборудовании с неограниченной длиной передвижения валов по направляющим.

Согласно отдельным стандартам, производится несколько отдельных конструкций подшипников – малогабаритные и изделия, предназначенные для повышенных механических нагрузок.

Выделяют линейные подшипники, которые отличаются способом перемещения по направляющим.

Конструкции с шариковой втулкой представлены в виде металлического цилиндра, в средине которого передвигаются железные шарики по принципу замкнутого контура. При этом втулка получает свободный ход вдоль вала, что обеспечивает плавное функционирование системы с незначительным люфтом.

Следующий тип – подшипник линейного перемещения с кареткой, который содержит несущую платформу. Внутри каретки по замкнутым дорожкам циркулируют элементы качения. Обеспечивается подвижность этой конструкции за счет четырех независимых цепочек шариков, которые формируют блок качения. При езде каретки по шлифованной и закаленной рельсовой направляющей шарики отдельных дорожек прокатываются по закольцованным канавкам, подталкивая друг друга.

Реализация указанной выше схемы способствует поддержанию незначительного коэффициента трения. Впрочем, снизить негативные последствия для функционирования механизма в результате интенсивного контакта составляющих элементов позволяет подача смазывающих материалов посредством ниппеля, расположенного на внешней поверхности каретки. Чтобы защитить линейные подшипники с кареткой от проникновения внутрь посторонних частиц, блоки качения снабжают специальными скребками и резиновыми уплотнителями.

Монтаж подшипников

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Правильная установка подшипников качения и скольжения проходит с предварительной подготовкой рабочего места, вала и подходящих инструментов. В зависимости от характера и направления нагрузки в узле, плотно фиксируется внутреннее кольцо на вал, или наружное кольцо подшипника в посадочное гнездо.

Для установки подшипников без внутреннего кольца проверяется уровень шлифовки дорожки качения на валу (не менее 46 HRC). Диаметр посадочного места вала должен быть больше места, через которое проходит подшипник. При одинаковом диаметре вала по всей длине рабочей области, подшипник для установки нагревается до +100 градусов в минеральном масле, и свободно проходит до места посадки, где остывает, после чего плотно садится в рабочее положение. Применяется для монтажа подшипников и заморозка сухим льдом до -80 градусов, например при одинаковом диаметре наружного кольца и гнезда в корпусе детали. Вообще есть несколько способов установки подшипников:

  • фиксирующая / плавающая;
  • враспор;
  • врастяжку.

Фиксация подшипников также может осуществляться различными способами:

  • с натягом до упора в заплечик;
  • с помощью пружинного кольца;
  • торцевой шайбой;
  • гайкой;
  • конической разрезной втулкой.

Как запрессовать подшипник

О том, как поставить подшипник знают не только механики и слесари, многие автовладельцы самостоятельно выполняют такие работы с помощью ручного инструмента. Однако, для замены не стандартных подшипников на сложном производственном оборудовании часто требуются специальные приспособления: прессы, гаечно-винтовые съемники, монтажные оправки и стаканы с кольцами. Оправки при монтаже подшипников предотвращают перекос и повреждение подшипника. Специальным прессом устанавливаются подшипники в съемных узлах, которые впоследствии встраиваются в конструкцию механизма. Гаечные и винтовые приспособления применяются если на краю вала нанесена резьба.

Есть общие правила установки, которые необходимо соблюдать для дальнейшей правильной работы подшипников.

  1. Усилие запрессовки прилагается только к тому кольцу, которое садится с натягом.
  2. При одновременной запрессовке на вал и в посадочное гнездо, усилие передается на оба кольца.
  3. Усилие запрессовки распространяется равномерно по всей торцевой части кольца, для чего и применяются выколотки, стаканы, оправки и кольца. Удары наносятся в диаметрально противоположные стороны приспособления.
  4. Удары по кольцам непосредственно молотком не наносятся, не допускается воздействие на тела качения или сепаратор.
  5. Свободное кольцо не должно проворачиваться, для чего применяют пружинный преднатяг.

Как ставятся подшипники без внутреннего кольца

Особую технику установки требует монтаж роликовых подшипников без внутреннего кольца и сепаратора. Для посадки на вал с нанесенной дорожкой качения на наружное кольцо наносится консистентная смазка, на которую приклеиваются ролики (иглы). Вспомогательная втулка диаметром на 0,2-0,3 мм меньше диаметра вала, вводится в отверстие подшипника. К втулке вплотную прижимается вал и вместе с ней проталкивается в подшипник.

Подготовка оси

Подготовка оси — главный секрет. Ось должна быть подготовлена так, чтобы не повредить довольно нежный материал прослойки. Даже кожа легко может пострадать от малейшего заусенца на металлической оси. Ветошь протрется вообще моментально. Раньше в качестве осей телег использовались прочные круглые деревянные черенки. Дерево — неплохой материал для таких осей, так как его довольно легко отполировать, и он довольно мягкий, так что дополнительно полируется в самом подшипнике о кожаную прокладку.

Читайте также  Пневмо штихель

Если ось у Вас металлическая, то есть два пути. Во-первых, можно надеть на ось пластиковую трубку. Пластик скользкий и довольно мягкий. Я именно так и поступил в своем случае с тележкой для баллонов. Во-вторых, можно отполировать саму ось. Для этого ось сначала шкурят мелкой шкуркой, а потом полируют пастой ГОИ. Можно аккуратно, чтобы не сделать еще больших повреждений оберните ось несколькими слоями бумаги или ткани, зажать ось в патрон токарного станка или дрели, включить, и прижать ветошь с пастой к оси. Будьте только очень осторожны, не повредите руки.

Второй способ я применял для ремонта малогабаритного электродвигателя.

1 2

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Почему крошится, трескается, разрушается бетон в фундаменте, дорожке, .
Залили летом дорожку и фундамент. После зимы видны серьезные разрушения, наблюда.

Садовая скамейка своими руками на дачном участке.
Конструкция садовой скамейки. Как сделать своими руками удобную лавочку на даче.

Как и чем закрутить саморез? Вкрутить, завинтить, ввинтить, завернуть.
Советы, как закручивать саморезы и шурупы в разные материалы и в разных случаях.

Самодельная рамка картины. Как сделать самому, как уменьшить покупную.
Как сделать своими руками рамку для картины или фотографии или подогнать покупну.

Керамическая плитка в деревянном доме. Как правильно положить.
Тонкости укладки керамической кафельной плитки по подвижному основанию (древесин.