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【参赛】数显万能小铣床

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发表于 2021-2-8 20:30:29 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tzxk007 于 2021-2-8 21:25 编辑

矿友们好!
这台小铣床从设计制作直到到昨天走刀器安装调试完成用了近一年的时间,因为都是工作闲暇时间制作,加之最求高精度,力求完美,结果拖到了一年时间。
小铣床的设计理念是:
刚性好,精度高,操控灵活,可完成钻铣镗磨工序,由于机身设计结构是旋转构造,所以,既可立铣也可卧铣,也可利用立柱下滑板加装磨附件增加磨功能(附件已备齐)加工范围广。
下面详细说明一下:
铣床外形长宽高尺寸为:830X730X820(mm) 算上底柜,总高度为1600毫米,机器自重152公斤(底柜是45公斤)。
48公斤的铸铁底座和垫高铁都是利用工作关系焊接后热时效处理后又稳定10后再精加工的,回来后打表检测后又刮研后保证了平面度误差在0.01毫米以内,这两件的后续刮研耗费了我三个月的业余工时,因为这两工件都是铣床的安装基准,还有就是铣床的立柱(Z轴)本身精度就高,闲鱼偶然的机会买到的美帝货,打了下千分表,垂直度在0.005毫米,这个就没费事打理 ,接下来就是十字滑台,目前国内的滑台普遍精度底,螺纹丝杆间隙大,自己制作局限性大,最后也是在闲鱼以便宜的价格买到一台精度较高的十字滑台,自己拆解调整后精度很高,几乎没有回差(消回差螺母)。
本机的整体性好,我设计的机身和旋转机构有别于专业铣床厂家的结构,结构刚性好,可360连续旋转并定位,机身为厚钢板打坡口连续焊接,焊后粗精加工再研磨基准面,旋转盘为一次定位加工两端面再平磨,精度高!
最后经过多次调整修配,铣床完成了机械安装,经过用该铣床加工的铣床走刀器不锈钢壳体及其他铣床零配件精度没有问题,而且在铣削的过程中机器没有振动,这也和铣床本身的自重和刚性是分不开的。
铣床数显及控制系统的安装、调试及制作:
铣床加工孔系及其他要求精度的加工没有数显系统是不行的,这方面由于有现成的数显表及数显尺,安装也只是自己根据铣床的实际情况制作了一个数显表支架,采用了隐藏线缆的结构,而且可以调整角度,三个数显尺的安装则是制作了几个特殊的安装座再调整一下就完成了。
走刀器原本想买现成的,但市面上的走刀器很笨重而且由于是串激电机,声音又很大,价格多为700多元,而我对小铣床的要求是低噪音,调谐方便,稳定,于是考虑用步进电机加控制器及开关电源来制作走刀器,也没有参考,但原理是清楚的(详见接线图),于是根据滑台丝杆的转动力矩大小在我“破烂堆”里选了一台扭力为1.6牛米的"57步进电机" 又捡了台配套的控制器及24伏10A的开关电源及其他配件,控制器不锈钢壳体及其他后续配件就是用这台铣床加工的,由于年底太忙,走刀器昨天才完成,险些没有赶上这次大赛!
最后还是请矿友们看链接视频及图片吧,你们都是行家里手,我就不多讲了,总之这台小铣床达到了我设计要求:精度高,刚性好不振刀,易操控(经对比,强于商品机!)
谢谢大家!
https://b23.tv/3LamHN
https://b23.tv/iiubdc
https://b23.tv/jQ6BxZ
https://b23.tv/X8WQF8

补充内容 (2021-2-9 08:19):
视频里有详细的功能介绍,主轴电机采用的是750瓦伺服电机,控制器调速,扭矩基本不受速度快慢的影响,主轴是采用日产,Er32 夹头,适用刀具范围广,回转精度低于3u(0.003mm) 轴承为原装圆锥滚子轴承

补充内容 (2021-2-9 08:26):
无动力主轴与电机的传动采用的是齿形带的传递,优点是综合了链传动和带传动的优点,传递力矩大,不“丢转”噪音低,但安装位置精度要求高,我这皮带松紧调整采用加减垫片的方式调整,简单有效,不占空间位置。
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发表于 2021-2-8 21:38:12 | 显示全部楼层
给你个建议 z轴加个配重

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 楼主| 发表于 2021-2-8 20:36:06 来自手机 | 显示全部楼层
接线图及零件设计图
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 楼主| 发表于 2021-2-8 20:49:12 来自手机 | 显示全部楼层
继续上图,请不要占楼层
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发表于 2021-2-8 20:41:55 | 显示全部楼层
总费用是多少
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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:03:06 来自手机 | 显示全部楼层
不能多发,多了就没!
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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:08:56 来自手机 | 显示全部楼层
365171757 发表于 2021-2-8 20:41
总费用是多少

总费用是3500,商品机没有我功能多的还7000多呢!而且商品机刚性和精度也不行的,后期还有残余应力变形,哈哈
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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:11:37 来自手机 | 显示全部楼层
90不留宿 发表于 2021-2-8 20:56
以前做模具每天都用,校准工件XY是关键

您指的是千分尺吧? 当然了,千分尺可以打出平面度多少,还有垂直度,平行度, 测量形位公差千分尺必不可少!
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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:17:54 来自手机 | 显示全部楼层
继续上图,请矿友批评指正
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发表于 2021-2-8 21:20:55 | 显示全部楼层
厉害了,年轻人,能独立作出一台现代的,具有多种功能的机器,不简单,顶一个。

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发表于 2021-2-8 21:28:20 | 显示全部楼层
没有说主轴动力头,动力头是买的吗?马达输出功率多少?

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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:36:05 | 显示全部楼层
90不留宿 发表于 2021-2-8 21:21
就是这种带杠杆的


您这个是杠杆百分表,一般用在车床上,打一般几道的误差还行,但u级的千分之几的就不行了
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 楼主| 发表于 2021-2-8 21:47:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 tzxk007 于 2021-2-8 22:04 编辑
天天做梦寂寞 发表于 2021-2-8 21:38
给你个建议 z轴加个配重



谢谢您了的建议,没有什么偏向力矩,因为立柱是燕尾导轨且不是滚珠丝杠,立柱也没有那么高,主轴机头不是重型的,因此,小铣床一般不采用配重的,一般机头很重且探出Y轴方向很长且是滚珠丝杆的才加配重,我这个铣通过了加工验证,没有机振现象,因为立柱垫铁是六面体,刚性极好,而且立柱有加强筋
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发表于 2021-2-8 21:53:32 | 显示全部楼层
tzxk007 发表于 2021-2-8 21:47
谢谢您了的建议,没有什么偏向力矩,因为立柱也没有那么高,机头也不重,一般机头很重且探 ...

短时间使用的话确实没什么问题 时间长了丝杠螺母那些就出问题了
偶尔开机玩一两回的话也可以不加
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 楼主| 发表于 2021-2-8 22:07:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 tzxk007 于 2021-2-8 22:17 编辑
天天做梦寂寞 发表于 2021-2-8 21:53
短时间使用的话确实没什么问题 时间长了丝杠螺母那些就出问题了
偶尔开机玩一两回的话也可以不加


这是“硬轨”,主轴滑板和立柱是燕尾导轨,丝杆不是滚珠丝杆的! 丝杆螺母不会受到偏心力矩的!因为机头的重量都由燕尾导轨承担了,结构刚性好!
您说的是重型机头,滚珠丝杠的,那个不加配重不行的
您看一般小铣床有加配重的吗?尤其是某宝上卖的7、8000的商品机比我这个轻,立柱还单薄,就那小体格还不加呢,而且人家那个用个几年也没问题!
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