Здесь будет рассказано о модернизация трансмисии станка с ЧПУ. Цель модернизации – увеличение скорости.

Модернизация заключается в:

1. замене строительных шпилек на трапецеидальные винты Tr12x3;
2. перенастройке драйверов двигателей;
3. перенастройке Mach3.

1. Замена строительных шпилек на трапецеидальные винты Tr12x3

Концы винтов обработаны под диам. 7 мм; диам. валов двигателей – 6,35 мм. Спиральные муфты заменены на виброгасящие внешним диам. 20, длиной 30 мм. По разным данным они выдерживают момент от 3 до 6 Н*м, что вполне достаточно для использованных двигателей с моментом удержания 1 Н*м. Требуется три таких муфты.

На станке винты стоят в распор. Для фиксации их от продольных перемещений используются зажимы из доработанных деталей двух муфт внутренним диам. 7х7 мм:

Эскизы винтов:

Расчет длины винта Z:

Чтобы зажим не касался обойм подшипника со стороны установки муфты, используется шайба толщиной S мм, диам. 7х12.

Расчет длинн винтов X, Y:

В качестве ходовых гаек используются гайки из графитонаполненного капролона размерами 25х25х40 от DARXTON:

В гайках по всем осям выполнены крепежнае отверстия диам. 2,8 мм, паз 2х31 мм и отверстия для стягивания половин гаек при выборе люфтов. Половины стягиваются винтом М3х30 DIN 912. Использование винтов с внутренним шестигранником позволяет применить ключи с шаром на конце, что повышает удобство в труднодоступных местах. Для гайки по оси Z дополнительно снята часть материала, чтобы исключить сопрокосновение с крепежными элементами оси Y:

Метки отверстий на размерах 15х30 выполнены на самом станке до модернизации. Все 3 гайки были накручены на винт и установлены на стол станка на двусторонний скотч. Осевое базирование производилось за обработанные концы винта. Положение отверстий вдоль оси не критично, поэтому в этом направлении за базу принимался край гайки. Эскиз с пояснением доработки см. в приложении внизу страницы.

Гайки на каретки крепятся шурупапи диам. 3,5 мм через наборные дистанционные прокладки:

2. Перенастройка драйверов двигателей

На плате драйверов ST6560-T3 изменена настройки тока (Current setting) с 75% на 100%:

На плате стоят токозадающие резисторы по 0,16 Ом => пиковый ток = 0,5 / 0,16 = 3,125 А. Значения при различных настройках тока:

Используются двигатели с током фазы 2,5А: при предельном токе драйвера 2,22 А получается недостаток тока => максимальный по паспорту момент не достигается, что косвенно подтверждается температурой моторов после прогрева — примерно 50 град. C. Оптимально здесь использовать драйверы на м/сх TB6600, что также позволило бы поднять напряжение питания до 36 В.

Деление шага (Subdivision regulation) осталось прежним — 1/2:

Настройка спада тока (Current decay adjustment) осталась прежней — "Slow decay":

Попытка изменения значения на "25%" приводит к нежелательному случайному уходу координат, что становится заметным примерно через 0,5 часа при чистовой обработке.

3. Перенастройка Mach3

Настройки по всем осям одинаковые, ниже показано для оси X:

Через 70-100 ч наработки планируется поднять скорость перемещений до 1500 мм/мин.

4. Обкатка и смазка станка

После сборки проводилась обкатка станка:

• с 0 по 10 ч — 800 мм/мин, на сухую;
• с 10 по 25 ч — 900 мм/мин, со смазкой 2 капли масла;
• с 25 по 30 ч — 990 мм/мин, с консистентной смазкой + 2 капли масла;
• с 30 по 35 ч — 1080 мм/мин, консистентной смазкой + 2 капли масла;
• с 35 по 40 ч — 1170 мм/мин, консистентной смазкой + 2 капли масла.

Консистентная смазка: MC 1510 BLUE EP 2/3, "ВМПАВТО", класс консистенции NLGI 2/3. Масло: трансмиссионное полусинсетические ТМ-4 75W-90, "ЛУКОЙЛ", API GL-4.

К статье прилагаются файлы:

• Эскизы в формате PDF и файлы обкатки

Внимание! Запрещается воспроизведение данной статьи или ее части без согласования с автором. Если вы желаете разместить эту статью на своем сайте или издать в печатном виде, свяжитесь с автором.
Автор статьи: Вершинин И.В.