CNC雕刻機的結構設計精講（教材案例講解）

同事好 我是大廈老師 從今天開始 讓老師給大家講講這個束縛雕刻機的設計 大家看一下 同學們 首先 我們這個刻碟框分的比較多 分爲五個小點 大家注意一下 同學們 好 然後我們看一下我們這個案例吧 這個案例實際上就是對我們一些金屬或者一些泡沫板子進行雕刻 比如說我們這個圖圖框就是雕刻這個6028出來 是不是 好 那我們做完設備框 我們到底從哪些方面來研究呢 首先我們看我們這個DG卡 我們這個呢 主要是講到這一個結構設計 其實就是原理設計嘛 我們爲什麼這樣設計 這是第一個 第二個呢 就是我們這裏面一個用得特別多的滾珠四感機構的應用 是不是啊 好 我們來看一下 同學們 說到這個原理的話呢 我們首先必須搞清楚 這個雕刻頭啊 實際上的話呢 是單獨的採購的呀 是不是啊 這個東西不是我們自己設計的 是不是啊 所以這個時候呢 我們要注意它選項的點 第一個的話呢 我們雕刻度深 第二個的話呢 雕刻度寬 然後呢 我們需要多大的這個雕刻頭嘛 是不是啊 當然的話 這裏面細節的道理是呢 不多說 因爲的話 它設計的跟這個廠商直接的溝通嘛 是不是啊 好 這是第一個 第二個的話呢 我們看一下 我們爲了進雕刻的話呢 要注意同學們 我們必須滿足幾個點 你這款設備的話呢 到底要雕刻它什麼呀 比如說這個多寬的 然後呢 這個多長的 是不是啊 所以的話呢 在我們這個上面這個平臺的話呢 哎 它一定要能安裝我們這個什麼呀 安裝吧 安裝吧的話呢 上面再把我們這個需要雕刻的這些呢 固定在上面嘛 是不是啊 這就是我們這個雕刻的一些什麼呀 一些這個長寬的參數 還有個問題 大家看一下 同學們 我們呢 爲了能滿足它這一個長寬方向的 這一個什麼呀 這一個範圍的這一個挪動 所以呢 我們這地方呢 就選擇 比如說這個地方呢 我們選擇的是什麼呀 同學們看一下 是用到我們這個電機 然後呢 來驅動我們這個雕刻頭 實現我們這個方式的運動嘛 是不是啊 好 這是我們說這個X方向 好 運動方式呢 就是Y方向嘛 是不是啊 Y方向呢 我們看一下 實際呢 是由這個電機 然後呢 驅動我們整個這一塊 大家看一下同學們 呃 我們都稱之爲這個方式呢 爲X方向 那X方向後呢 它這個雕刻頭沿着這邊的通道和明星呢 就是Y方向嘛 是不是啊 但是要注意同學們 我們注意幾個細節吧 第一個細節 我們這的話呢 這個驅動的電機 全部是選擇的 不僅點擊 大家會想啊 哎 爲什麼選擇不僅點擊呢 大家注意了什麼 因爲的話呢 它是雕刻一些很什麼呀 很小的 以及呢 這一個強度不是特別大的這一些點 是不是 所以的話 它這個力的話呢 很小 所以它不需要很大的扭矩 所以這個時候呢 我們從原則上來說啊 應該是從成本原則 很明顯 我們是選擇不僅點擊 而且注意了什麼 我們這個雕刻頭呢 它並不是用到這個裝配上面 它就是什麼呀 做一些這樣的一些特徵出來 是不是 所以說呢 它對這個裝配的精度呢 要求不是很高 對裝配精度要求不高呢 那意味着我們這個雕刻頭呢 它的這個精度呢 要求也不是很高 主要是看上去啊 比較美觀 是不是 所以對了 我們現在在這個地方選擇不僅點擊呢 精度是綽綽有餘嘛 是不是 所以說呢 我們選擇這個不僅點擊呢 沒問題啊 是不是 好 當然後面的話呢 會探討的這個不僅點擊呢 它有很多特點 因爲不僅點擊呢 它特別容易控制 成本非常低 而且呢 它特別一些一些什麼呀 小旅居場合作呢 選擇不僅點擊呢 它的這個成本的話呢 哎 遠遠要比伺服點擊呢要低一些 是不是 好 我們再來看一下 我們這個傳動的選擇吧 是不是 傳動選擇 比如說我們現在這個地方呢 它要實現我們這個方式運動 比如說Y方向啊 選擇的是不僅點擊 很明顯的控制點擊 高精度點擊嘛 是不是 然後呢 這個驅動機構的話呢 我們選擇的是滾珠四輛 它也屬於高精度傳動嘛 是不是 好 然後呢 我們看一下老師們 這地方呢 也是選擇的這個滾珠四輛機構 如果說我們現在看到這個位置之後呢 哎 它選擇的就是我們這個D方向嘛 是不是 選擇的是同步帶 同步的傳動嘛 是不是 所以我們要注意 老師們 爲了保證它的精度 我們在傳動的時候 以及呢 我們這個點擊的選擇呢 我們全部選擇這個高精度的 但是要注意 老師們 實際上這個精度它也有分別的呀 是不是 所以 不僅點擊的話呢 它這個精度 比如說它的分辨率 到底選擇多少呢 大家都呢 在我們這一個什麼呀 不經點擊的選項裏面 會講到這個問題 還有的話呢 我們的四杆它的精度呢 怎麼選擇 比如說四杆精度呢 它這個什麼呀 高精度的有0G的 是不是 6G呀 5G呀 是不是 好 但是呢 通常來說 非定位狀態 或者說定位要求不是很高的狀態呢 我們可以選擇7G 或者說 真的要求不是很高的時候呢 也可以選擇8G精度嘛 是不是 所以在這個地方 精度呢 它也有一些選擇的一些取向嘛 是不是 好 我們接着來看一下 剛纔講到的話呢 實際上啊 它就是我們這個基本的工作原理 因爲的話 我們這個叼個頭的話呢 它是自帶動力的 所以這裏面的話呢 它實際上是各層面自成一華 OK 好 我們來看下 然後呢 我們講到這個地方呢 選擇的是滾軸四杆機構 那滾軸四杆機構 同學們要注意一下 實際上呢 它的話呢 有一個層面單獨的選行東西 大家注意一下 同學們 我們等會找一下 實際上呢 在我們這個樣冊裏面的話 這是我們這一個聲明啊 這個用的這個教材裏面的話 其實講到這個滾軸四杆機構 大家呢 跟着老師呢 一起來去學習嘛 是不是 好 我們來看一下 老師們滾軸四杆機構 這個原理的話不多說 老師們 但是呢 我們要清楚呀 滾軸四杆機構 它跟我們這一個逆轉四杆機構呢 哎 它有明顯的區別 是不是 逆轉四杆機構呢 實際上就是我們通常所述的 這一個聲明啊 梯形四杆 有時候我們也會說滑動四杆 大家看一下 好 因爲滾軸四杆機構呢 它裏面有這個滾珠 所以的話呢 它是屬於什麼呀 滾動摩擦 滾動四杆呢 它是這一個槽與槽之間 直接逆合 所以說呢 它的話呢 這個地方會呈現這種滑動摩擦 大家想想啊 滑動摩擦的話 這個摩擦係數呢 大大多 滾軸四杆的話呢 這一個滾動摩擦呢 很小 是不是 所以我們可以推測出來 第一個呢 它是高效率的 它呢 低效率 很明顯從效率角度來說 我們的話呢 有選高精度的 這個高效率的 是不是 還有一個呢 軸向剛度高 實際上它也是保證我們這個運動的平穩性嘛 很明顯我們選擇滾軸四杆呢 哎 它有優勢 好 還有一個呢 它可以消除軸向進氣 什麼叫軸向進氣呢 當然是開始來分析分析啊 實際上的話呢 比如說 就是我們現在運動的時候 你給它一點的這個驅動 如果說它進氣很小或者爲零的話呢 它馬上可以運動 是不是 如果是有進氣的話呢 先要把這個間隙給填充 隨着呢 其實說白了就是它的精度呢 比較高嘛 是不是 好 我們還是回到我們這剛纔啊 這本教材來探討一下 嗯 還有就是我們這個滾軸四杆機構 它的摩擦阻力很小 啓動扭矩很小 傳動 靈敏 同步系統 低速時呢 不易爬行嘛 是不是 還有呢 這個導程導程大的話 實際上就是導程這個範圍比較大 是不是 隨着呢 更加容易去選擇嘛 是不是 好 但是呢 它有問題啊 我們這地方這要注意滾軸四杆機構 它不可自鎖 不可自鎖的話 我們這裏面其實也沒問題 或者說我們也有解決方案 是不是 我們這時候呢 實際上電機本身我們選擇的就是帶自鎖功能的 或者說它本身呢 有這個自動功能的步進電機嘛 是不是 步進電機或者呢 四步電機呢 它都具備這個能力 是不是 如果說一些載荷比較大的情況下 我們可以單獨的選帶這一個什麼呀 帶這個鎖的這一個什麼呀 剛纔講到的這個步進電機或者呢 四步電機嘛 是不是 好 我們還是回到我們剛纔講到的這個滾軸四杆機構了 它的一些特點 到這呢 好好的去一下 好 還有多了它這個磨損小說明長 它同來這一個磨損通常比較大 然後呢 價格通常比較貴 它通常比較便宜了 很明顯的 我們這地方的後來基於精度 基於說明 基於我們這一個阻力的話呢 我們優選的很明顯的就是滾軸四杆機構 是不是 那麼的研究下滾軸四杆機構 它到底有哪些知識值得我們去探討呢 是不是 好 那是給大家來看一下我們這一個結構呢 在這個位置 好 這個位置的話 我們看一下在這個位置吧 這個的話 我們看看這個C方向吧 是不是 好 大家看一下 滾軸四杆機構呢 實際上呢 我們可以看得很簡單呀 是不是 這地方的話是一個固定座 好 然後呢 下面的話 這地方呢 它是一個支撐座固定座的意思的話呢 大家可以理解爲什麼呀 我們這個走在這個位置的時候呢 它無法發生這個軸身運動 是不是 支撐的動作呢 因爲我們這個地方呢 選擇的軸身呢 是一個 而且呢 選擇的是深鉤球軸身 所以到這個地方呢 我們允許它發生一定的軸身運動 對 這是我們這個支撐這塊 好 然後呢 這塊的話呢 我們選擇的是什麼呀 這個是四杆 我們這個本身啦 是不是 好 然後上面的話呢 這一個軸度呢 還要安裝這個同步帶 同步輪嘛 裝這個同步輪就可以了 是不是 還有呢 我們這個地方大家看一下 把這部分呢 會發現 我們這個呢 實際上就是這個四個螺母 四個螺母的話呢 它呀會跟我們這一個什麼呀 這一個驅動的這個板子 然後呢 裝在一起 是不是 好 這是我們這個第一個結果 然後呢 我們看一下另一個結果呢 實際上呢 它非常類似 只是呢 它這個形式上稍微有點不一樣 是不是 這是我們這個固定座 以及呢 這個支撐座呢 它有可能是方形的 有可能呢 是圓形的 有可能是輕型 有可能是重型 具體的在樣子裏面呢 我們去尋找就可以了 是不是 我們看一下 這個結果呢 也是一樣的呀 這是我們這個四個本身 然後呢 這個地方呢 是一個什麼呀 固定座 固定座的話 實際上呢 大家可以看一下 把這個地方引導起來 然後呢 會發現 實際上呢 它裏面的話有兩個軸承 這是一個軸承吧 是不是 七開頭的 大家應該知道 腳接觸 球軸承 是不是 好 然後呢 兩個軸承的話呢 因爲腳接觸嘛 大家呢 也可以瞭解瞭解 因爲腳接觸的呢 它肯定有個方向 比如說 我們這一個往上的方向呢 所以的話 實際上我們這個四腳呢 在這個一對腳接觸 球軸承中的這個位置 它是不能發生這個軸承運動的 是不是 所以我們都來基於這個 我們稱爲固定座呀 是不是 固定 就這個意思 好 然後呢 我們這個地方 大家看一下 很明顯的選擇的是 深鉤球軸承 是不是 深鉤球軸承中呢 它這個地方呢 實際上呢 它這個稍微的 這種固定的話呢 是用的這個東西啊 對 這什麼東西呢 就是卡簧嘛 卡簧的話呢 很明顯 它這個呢 哎 它有點的彈性 是不是 所以說呢 一旦發生這個熱背型 或者呢 這個阻力比較大的時候 引起這個絲桿的這個延長的時候呢 它有地方去 所以這段我們稱爲支撐座 大家呢 一定要注意啊 是不是啊 當然的話呢 裏面這個重點就是這個軸承的選擇了 是不是 好 這地方呢 很明顯呢 就是我們這一個輪母啊 輪母的話呢 可以把我們這一個 需要驅動的物體的話呢 哎 裝在一起就可以驅動 是不是啊 但是剛剛還沒顯示這個輪母的話呢 跟剛纔這個輪母完全不太一樣 大家看一下 但是實際上的話呢 它這個地方呢 還是差不多的 比如說呢 它主要啊 是跟我們這個要驅動物體的話呢 裝在一起就可以了 是不是 實際上細節的話呢 並不是那麼重要 是不是 好 然後呢 我們再想想 滾動絲桿機構的話 當然的話呢 它會涉及到很多選心的問題 對 當然我們之前有專門的探討過滾動絲桿的選心了 大家呢 稍微回顧一下 當然是跟大家講講吧 是不是 滾動絲桿選心的話呢 首先第一個 我們必須選擇它的精度 像我們如果說有定位需求 我們通常來說的話呢 會根據定位的精度來選 是不是 好 如果是沒有太高的這個定位精度要求呢 我們可以選擇7級 甚至呢 可以選擇8級 是不是 這是第一個 精度選擇 第二個的話呢 這是我們根據實際的這個力 來計算我們這個滾動絲桿呢 它的這個壽命 是不是 壽命它主要涉及的話呢 其實主要是我們這一個地方 大家看一下 就是我們這個地方的這個直徑 是不是 這個溝槽裏面的這個直徑 它都呢 可以根據我們這個實際情況 計算出一個推演出來的一種壽命值 這個壽命值的話呢 跟我們所需求的這個壽命值呢 進行比較 是不是 如果說小了的話呢 哎 這個絲桿的話呢 要放大一些 是不是 好 這的話呢 可以算出這個軸徑 然後呢 我們再根據實際情況呢 去叫和我們這一個什麼呀 我們這一個羅摩座 對 這個時候呢 我們這個選出來 是不是 至於我們的固定座 以及呢 這個支撐座的話呢 它主要是根據我們這個軸徑 以及的話呢 它這一個固定的方式來判斷的 是不是 好 這裏面還有一個問題 當然是給大家補充一下 就是我們這個滾軸絲桿的話呢 它這個製作方式呢 有兩種方式 第一種方式的話呢 是選擇了這一個摩制 摩制呢 通常說成本高 但是呢 它的話呢 精度也更高 是不是 還另一種方式的話呢 是閘制 閘制的話呢 它的成本的話呢 低得多 但是呢 通常說它這個精度也低一些 我們現在其實主要是用的這個閘制 因爲它成本很低 而且呢 實際上我們現在這個技術發展後呢 基本上它都能達到我們的技術要求嘛 是不是 好 這個就是關於我們這節課的這個主幹內容 大家呢 回顧一下 是不是 好 如果說大家想進步的學習呢 可以加入我們的學區 6255-3171 好 謝謝大家