增加一根光轴---明显提高雕刻机的机头强度

Lancrey

我的雕刻机用了蛮久，本来是想裁个非金属板子什么的，结果自己用着用着就越来越多的就去铣铝了，当然都是很小的模型零件，用也能用，就是加工时间很长，因为需要很低的进给量以避免雕刻机过多的变形，低到用0.1mm吃刀，100mm/min以下的参数，加工一个小零件时间超过1小时是家常便饭。效率上不去，主轴的机头箱偏软是最大的原因。机头用手不费劲都可以弄出明显的摇晃。我感觉很多雕刻机的设计机头部分体积都非常大，像个悬臂梁一样伸出龙门太多，难怪这吗多人喜欢做钢的机器，也许只有钢材料的才更好解决这个问题。但材料不行可以结构弥补。我就隐约见过一个日本人的不清晰的照片里有一台双龙门的铝制雕刻机，主轴机头箱夹在两个龙门之间运行，刚性一定不错。当然我的情况，除非重新定制一个机器，否则我也只能设法弥补了。

记得坛里著名的反Pvc斗士U大说过“朽木不可雕也！”，而今只能“化腐朽为神奇”了。U大说：“把无知当......芙蓉姐姐就是你这种人”，其实那个什么姐姐从美术的角度一点都不难看。:em15:

我的雕刻机放在家里洗衣服的地方，每次晾衣服路过都侧脸去看它一眼，改造方案慢慢就成型了。我决定为X轴增加一根光轴。

首先，用卡尺精确的侧量原有雕刻机相关尺寸，然后在CAD里做了一番准确的揣度，设计好改造图纸，最后让机器自己铣了几块8mm厚的PVC板子。我车了两个POM做的滑动轴承（和照片不一样、后来又重车，换成更长的了，原先的长径比太小，滑动的时候容易造成自锁），买了一根20的光轴（原机的光轴也是这个直径）。光轴裁得长了1mm,我又做了个刀路，让雕刻机自己把它磨短了1mm。真是机器自己改造自己呀，给人一种机器拥有生命力的幻觉，让人陶醉。看了坛上有人提供下 载的80年美国的金格力写的《建设自己的金属工作室》系列书籍，里面作者就感慨车床的自我创生的美感，真是共鸣。

当然，U大以前贴的精华贴，木质的CNC雕刻机我也是很共鸣的哦。作为家庭制作，我喜欢精巧而有效的设计。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 20:56 编辑 ]

Lancrey

:em15:

Lancrey

装好后，用手摇晃主轴箱，确实明显强了很多。
试铣了一块6mm的航空LY12硬铝板。
这是最后的样子，图中白色轴套长度比以前的加长了。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 20:57 编辑 ]

抹香鲸

强 沙发

活到老学到老

确实明显强了很多

Lancrey

3mm刀，8000转。铣出一块50x50x6的铝板。

以前用的参数：
吃刀0.15mm，行走速度120mm/min
结果铣出的边有明显的粗振纹。

现在用的参数：（行走加倍）
吃刀0.15mm，行走速度240mm/min
结果铣出的边是细细的振纹。照片内的铝块没有用锉刀修，之用刀清理了一下菱角铝皮边。
这样的成果，使得今后加工铝制小零件有更为实用的意义，不仅加快了速度，铣后的品质也为后期手工整形提供就是比较好的基础。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 20:59 编辑 ]

jjjtony

帮顶

活到老学到老

问，
光轴上那个白色的套是啥材料？？

Lancrey

原帖由 活到老学到老 于 2010-12-9 19:35 发表
问，
光轴上那个白色的套是啥材料？？

Lancrey

一会再上过程照片。:em15:

活到老学到老

原帖由 Lancrey 于 2010-12-9 19:39 发表

谢。
牺牲了一些 可通过高度。
不知原机的 可通过高度 是多少？----150mm???

Lancrey

事前做了仔细的侧量，同时希望找到一个可以依靠的基准参照物来安装，最后选择的是原机的两根X轴的光轴为安装依靠物。CAD里准确的设计了些半圆缺口，只要我的改装板子的缺口能准确的卡进原机的光轴上，这样新增加的光轴会处于正确的位置，与原机也有较好的平行度。

但在实际的侧量里，我发现原机的X轴的两根光轴，在500mm的长度里，原机的两端间距居然也有近0.5mm的差异，看来这是整体装配造成的，或许这也正常。看了很多人装的雕刻机，真不知道他们能做到什么样的整体精度，最近还看到一个坛友的钢机子的平台居然有近2mm的波动。我很怀疑坛上这么多人要用某某高精度的方导轨，用什么什么高精度的零件，但整体装配这一块可能没有多少个人做的好。那些安装孔的位置，上了螺丝以后，部件都有很大位移，再加上缺少真正平整的基础安装台和夹具，很难做到精确的安装。而大家都热衷于做大机，又热衷于谈精度，谈精度又喜欢谈零件精度。安装精度估计才是最大的软肋。

我增改的这个附件，估计精度也不高，但最终机器也还保持顺利的运转，这就够了。误差会在系统内有一定程度的自我抵消。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 21:00 编辑 ]

Lancrey

这板的下端用于夹持新增光轴。

Lancrey

用键盘控制机头左右跑跑，感觉还顺畅。

Lancrey

开始为机头下方的PVC板打孔。
新增板的孔是设计好用机器自己CNC钻的，透过这些孔再为原机打螺丝安装孔。打孔是手工打（手工定位，然后吊磨钻孔），必然造成误差，使轴承位置不正确，不过实践证明，没什么可以感觉到影响的影响出现。有时候现实就这样，看起来正常就是正常，追逐那个指标也没什么用。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 20:54 编辑 ]

Lancrey

想不到这里有一个Z轴的限位开关！:em20: 设计的时候没注意这里。偏偏这里就要钻个孔。
用吊磨钻的孔，戳得太深，把限位开关钻坏了。不太好修，这个机子制造人已经用胶水粘死了。索性改掉MACH3的设置，不要搞什么限位了。以后有精神再慢慢修吧。

“下有电缆，禁止挖掘”，呵呵:em15:  今后制造人要在这里贴一个警示牌！

Lancrey

逐步上紧，然后左右再跑跑，逐步上全，然后解开C型夹，机器就改制完毕了。

Lancrey

分别在改制前和改制后，都用百分裱选了主轴一个特定地方打表，用弹簧秤在特定地方用不同的拉力牵引。

在+X、+Y、+Z三个方向，用500g、1000g、2000g、4000g的拉力做了牵引测试，最后发现，所有的参数都显示，改制后的机器，主轴的抵抗形变平均都减少了一半。

也就是说，改制的机器，刚性提高了一倍。

这个增加的附件，都是螺丝上紧的，不需要的话还可以拿下来。缺憾是牺牲了一点龙门通过高度。但实际对我并没有什么影响，因为，加工高工件的时候，顶视面积一般都很小，根本不需要通过龙门。而加工大面积工件的时候，又无需这么高的空间。

也许这个增加导轨的方法，可以拓展到其他的雕刻机设计里。假如你想让雕刻机做一点铣的工作的话，这是提高刚性的简单办法。

[ 本帖最后由 Lancrey 于 2010-12-9 20:54 编辑 ]

瞎折腾

不错 慢慢改进 更加理想

sz1988

宜家的铅笔?...