Alesatrice per maschere fai da te

Nei moderni negozi al dettaglio, è possibile acquistare una foratrice a coordinate per l’elaborazione e la creazione di fori con posizionamento preciso in un sistema di coordinate rettangolare di assi, lavori di fresatura leggera, foratura, marcatura e misurazioni accurate di dimensioni lineari, in particolare le distanze da centro a centro. Per elaborare fori inclinati e fori specificati nel sistema di coordinate polari, è possibile acquistare tavole rotanti per il dispositivo. Tuttavia, i prezzi delle alesatrici per maschere “mordono”, quindi puoi sempre provare a assemblare il dispositivo con le tue mani, avendo precedentemente familiarizzato con il design e il principio di funzionamento del dispositivo.

Contenuto:

Progettazione della macchina di alesatura della maschera

Le alesatrici a maschera sono realizzate particolarmente rigide, con un’attenta equilibratura di componenti e parti in rapida rotazione per ridurre le vibrazioni e trasmissioni fluide dei movimenti. Le macchine richiedono condizioni d’uso particolari, quindi è consuetudine installarle in locali coibentati termo-costanti, dove la temperatura è costantemente mantenuta ad un livello di 20 gradi sopra lo zero ± 1 grado Celsius.

Le parti principali delle alesatrici a colonna singola sono il banco, la testa di alesatura, il supporto, il tavolo con lo scivolo. Le foratrici dime a due colonne hanno colonne, un bancale, teste a forare, un tavolo di lavoro e una traversa. L’utensile da taglio e i prodotti su una alesatrice a coordinate si muovono reciprocamente in coordinate rettangolari e polari.

Il letto è la base della macchina. Ha due guide piatte e una a T lungo le quali si muove la slitta. Sul letto si trovano un pannello di controllo e un meccanismo di coordinate. Lo schienale del letto funge da struttura portante per la cremagliera. Sulla cremagliera sono posti i seguenti elementi: un riduttore, un blocco di guide e un coperchio trasmissione a cinghia trapezoidale.

La testa del mandrino contiene un manicotto con un mandrino. L’abbassamento e il sollevamento della testa del mandrino avviene ruotando il volantino. Il tavolo di lavoro è destinato all’installazione del pezzo da lavorare su di esso e al suo spostamento nella direzione dell’asse X, cosa che avviene quando il tavolo viene spostato lungo le guide longitudinali. La slitta viene utilizzata per spostare la tavola e il pezzo installato su di essa nella direzione dell’asse Y quando la slitta si muove lungo le guide trasversali del letto.

La misurazione accurata dell’ampiezza dei movimenti coordinati della diapositiva e del tavolo viene eseguita utilizzando dispositivi ottici e righelli di vetro di precisione. Il righello da tavolo ha mille divisioni e il regolo calcolatore ne ha 630. Ogni divisione equivale a un millimetro. I dispositivi ottici della slitta e del tavolo sono gli stessi. Inoltre, le alesatrici a coordinate sono dotate di vari dispositivi e strumenti per alesare e praticare fori, fresatura, filettatura e marcatura lineare..

Il principio di funzionamento della macchina alesatrice jig

Il principio di funzionamento delle alesatrici a maschera è il seguente. Il pezzo da lavorare è fissato sul piano della tavola, l’utensile a forare si trova nel mandrino delle teste a forare. A seconda dell’altezza del pezzo, la testa a forare e la traversa vengono impostate a una certa altezza e fissate.

L’impostazione delle coordinate specificate del mandrino avviene spostando la tavola in due direzioni, tra loro perpendicolari, quando si lavora su una foratrice a coordinate a colonna singola, oppure spostando la tavola lungo le guide in direzione longitudinale e spostando la testa a forare lungo la traversa in senso trasversale nel caso di lavorazione su macchina utensile a due colonne a portale.

Le caratteristiche della foratrice, la sua installazione e manutenzione sono:

• la presenza di dispositivi correttivi che compensano l’errore nel passo della vite;
• l’uso di dispositivi ottici per il conteggio delle coordinate;
• l’utilizzo di guide a rulli che percepiscono la massa della slitta, prodotto, tavola e forza di taglio;
• notevole precisione nell’assemblaggio degli assemblaggi di macchine utensili, nella lavorazione delle parti e nell’alta qualità del lavoro;
• buona resistenza alle vibrazioni e solide fondamenta.

Il processo di rotazione del mandrino proviene da un motore elettrico DC regolabile tramite un riduttore a tre stadi. All’interno dei limiti di ogni fase, la velocità del mandrino è regolata in modo continuo nell’intervallo 50-3000 giri/min. Anche la procedura di avanzamento del mandrino è controllata da un variatore di attrito continuo. C’è un meccanismo per spegnere l’avanzamento del mandrino in modalità automatica ad una determinata profondità e sono presenti morse da tavolo meccaniche e un bloccaggio manuale della testa del mandrino.

Utensile da taglio per alesatrici jig

L’utensile da taglio è fissato nel foro del mandrino. Quando si lavora su alesatrici a maschera, vengono spesso utilizzati strumenti di alesatura: vengono utilizzati anche incisori, passanti, filettati e scanalati, trapani, alesatori, svasatori, frese e maschi. L’utensile di alesatura più utilizzato è realizzato sotto forma di una barra di alesatura a sbalzo con una fresa per aste fissata al suo interno..

L’impostazione dell’utensile è facilitata quando si utilizzano frese-inserti con controllo micrometrico della dimensione. Le teste di alesatura sono barre di alesatura con frese poste su lati diametralmente opposti. Le frese sono destinate al taglio, la cui parte di taglio viene eseguita con un angolo. Sulle alesatrici a coordinate con CNC viene solitamente installato un utensile di alesatura prefabbricato, che comprende un gambo unificato, una testa e un elemento di prolunga..

L’alesatura di fori cilindrici viene eseguita con frese per alesatura, rifilatura delle estremità di grandi dimensioni – con uno strumento di incisione, superfici cilindriche interne di un diametro significativo – con una fresa per alesatura, che è installata sulla piastra frontale di una alesatrice a coordinate in un mandrino.

Il movimento principale viene eseguito dall’utensile che ruota con il frontalino. In questo modo vengono lavorate superfici cilindriche corte. Le scanalature interne e le superfici terminali dei pezzi devono essere lavorate con frese appropriate, che sono fissate in un supporto radiale.

Tavolo e controllo scorrevole

Il movimento del pezzo nella posizione richiesta per la lavorazione del foro successivo viene effettuato controllando manualmente i movimenti della slitta e della tavola, o con un set preliminare di coordinate.

Il movimento della tavola è comandato manualmente ruotando il regolatore dalla posizione zero ad una divisione, che indica la velocità di spostamento della tavola in millimetri al minuto. La rotazione della tavola avviene nel momento in cui si gira il regolatore, mentre la luce rossa si spegne e si accende la luce verde. Quindi il tavolo si sposterà di lato alla velocità impostata, che corrisponde all’iscrizione e alla freccia. La nuova posizione della tabella viene contata approssimativamente in base al puntatore e alla scala del righello.

Quando il tavolo si avvicina alla posizione richiesta, si consiglia di ridurre la velocità del suo movimento ruotando il regolatore e quindi spegnerlo posizionando lo zero della scala del regolatore contro il rischio stazionario. È possibile controllare il movimento laterale della slitta sulla foratrice a coordinate verticali utilizzando il regolatore nello stesso modo in cui si controlla il movimento della tavola.

Un set preliminare della quantità di movimento richiesta della slitta e del tavolo consente di ridurre il tempo per la loro installazione nella posizione desiderata. La direzione di movimento del tavolo è impostata con un interruttore speciale. L’interruttore viene girato a sinistra per spostare il tavolo a sinistra e spostato a destra per spostare il tavolo a destra.

La quantità di movimento richiesta del tavolo verrà reclutata ruotando la manopola. La corsa della tavola per ogni giro diminuisce o aumenta di 100 millimetri. I numeri e le divisioni sulle scale indicano la corsa della tavola in centesimi di millimetro e permettono di impostare la corsa della tavola, osservando la precisione al millimetro. La corsa del tavolo viene sempre conteggiata da zero divisioni del quadrante. Un set preliminare della corsa e della direzione della slitta è costituito da un altro quadrante e un interruttore, che sono disposti in modo simile.

Produzione di alesatrici per maschere

Molti proprietari sognano una foratrice CNC. La base di qualsiasi macchina CNC è la tabella delle coordinate, che fornisce il movimento della parte e dell’utensile su tre piani: fronte-retro, destra-sinistra, su-giù. Il tavolo è una lastra in duralluminio, delle dimensioni di 260 per 340 millimetri, sulla quale sono fissate parallelamente due binari dal basso.

Guide

La parte principale della tabella delle coordinate sono guide che forniscono un movimento facile e preciso delle parti mobili l’una rispetto all’altra. Nella pratica delle macchine utensili fatte in casa, di regola, usano aste tonde e boccole che scorrono su di esse, come negli scanner o nelle stampanti a getto d’inchiostro e a matrice di punti. Ma ci sono molti problemi che attendono tutti coloro che li installeranno sulla macchina, legati all’usura..

Le macchine operano in condizioni gravose di lavorazione dei metalli, polvere e trucioli si depositano sullo stelo lubrificato e sotto le boccole. Inoltre, è inutile sperare di ottenere un’elevata precisione. Le guide già pronte differiscono semplicemente per il prezzo cosmico. La “rotaia” più primitiva con un carrello, lunga mezzo metro, costa più di $ 200. E per una buona macchina occorrono almeno 6 guide, quindi dovrai spendere molto.

Lo spazio nelle guide viene regolato mediante quattro viti, che sono avvitate nel canale dal lato a livello della guida. Due piastre d’acciaio figurate, spesse 4 millimetri, sono attaccate al canale sui lati e una guida è sulla parte superiore. La guida verticale è montata perpendicolarmente alla parte mobile. Tutte le parti in movimento sono azionate da motori passo-passo mediante dispositivi di azionamento.

Carrozze per macchine da scrivere

Quindi, la ricerca dell’attrezzatura necessaria da utilizzare come guida ci ha portato ai predecessori dei computer: le vecchie macchine da scrivere meccaniche ed elettriche. Hanno solo bisogno di carrozze. I carrelli vengono rimossi in modo molto semplice: lo spostano a sinistra, svitano un dado a destra, che contiene l’intero dispositivo, quindi spostano il carrello a destra e svitano lo stesso dado a sinistra, quindi sollevano il carrello e scollegano il guinzaglio di cotone del suo ritorno.

Quindi è necessario smontare il carrello e rimuovere i binari di guida: lunghe aste di metallo nero. Bisogna fare attenzione, poiché quando si rimuove la guida, le sfere oi rulli fuoriescono, il che consente un facile scorrimento del carrello. Avrai bisogno di queste aste, rulli e sfere, una molla di ritorno del carrello e un blocco guida che si trova sulla parte mobile del carrello.

Cosa c’è di così bello in questi dettagli? I carrelli delle vecchie macchine da stampa sono realizzati in acciaio di alta qualità. Le loro rotaie si consumano molto lentamente. Quasi tutti i carrelli possono essere utilizzati in tutto e in parte, ritagliando il frammento desiderato dal carrello se la macchina è grande. I giochi nei cuscinetti dei carrelli sono facilmente regolabili, ciò è dovuto al design dei carrelli. Inoltre, le macchine da scrivere oggi non mancano, vengono sostituite dall’informatizzazione degli uffici e vengono cancellate..

Se hai intenzione di realizzare una piccola foratrice per maschere con le tue mani, puoi utilizzare metà del carrello, che fungerà da guida per il desktop. È possibile utilizzare l’altra metà come guida per il movimento trasversale dell’utensile lungo la coordinata Y. Per spostare l’utensile in verticale, utilizzare un’altra parte del carrello.

Strumento e unità da tavolo

Non c’è nulla di complicato nell’azionamento dell’utensile e del tavolo: per ogni asse di movimento c’è un motore passo-passo, un cardano fatto in casa, un albero motore, un dado diviso in bronzo, che è fissato sulla parte mobile del carrello. Non è necessario utilizzare una vite, puoi anche prendere una cinghia dentata dell’azionamento, tuttavia, la discrezione dei movimenti e la precisione saranno di un ordine di grandezza migliori con una vite. Inoltre, fornisce un elevato sforzo di trazione..

È meglio prendere un motore con cuscinetti e sottoporlo a revisione, mentre è necessario eliminare il gioco longitudinale dell’albero. Per questo, è consuetudine avvitare una piastra quadrata sul retro del motore, dove viene praticata una rientranza al centro, e inserire una sfera dal cuscinetto tra l’albero e la piastra. Quando la piastra è attratta dalla parte posteriore del motore, la sfera premerà sull’albero del motore e ne impedirà il gioco..

Cardano fatto in casa

Un cardano fatto in casa è costituito da un manicotto in bronzo o acciaio, il cui diametro interno viene prima reso uguale al diametro dell’albero motore e della madrevite. Quindi posizionare la boccola sull’albero del motore, praticare un foro passante attraverso di essa, il cui diametro è uguale al diametro dell’ago dal cuscinetto ad aghi piccolo. Inserire il gambo della madrevite nel mozzo, ruotare il mozzo sull’albero motore di 90 gradi e praticare un secondo foro passante.

Rimuovere la boccola, aumentare il suo diametro interno di 0,5 – 1 millimetro. Quindi inserire nuovamente l’albero del motore e il gambo dell’albero di trasmissione in esso, premere pezzi di raggi o aghi della bicicletta dal cuscinetto. Rivettare i fori nel mozzo per evitare che gli aghi cadano. Non dimenticare di far cadere un paio di gocce di olio nel cardano. Con un diametro di punta adatto, il gioco nel gimbal sarà solo di pochi micron, il che è adatto per la maggior parte delle operazioni.

Albero di viaggio

L’albero di trasmissione è una semplice barra d’acciaio con un filo che viene tagliato al suo interno. Puoi acquistarlo in articoli per la casa oppure puoi provare a tagliare il filo da solo. Per le macchine piccole è sufficiente un diametro dell’albero di 6 millimetri, per le macchine grandi è di circa 8-10 millimetri. Il passo della filettatura deve essere standard.

Quando ti tagli, prendi una barra di 100-150 millimetri più lunga del necessario e taglia il filo lungo l’intera lunghezza, ad eccezione della coda, gli ultimi 10 millimetri. Quindi misurare la lunghezza desiderata dell’albero, dal lato dell’inizio del filo, tagliare il pezzo in più.

In genere, il filo si appiattisce dopo 100 millimetri, quindi il dado funzionerà senza intoppi. Si noti che il passo della filettatura non corrisponderà sempre esattamente a quello specificato e con una lunghezza della vite significativa si verificherà un piccolo errore. Pertanto, una lunghezza del filo di 400 giri con un passo di 1 millimetro non è sempre uguale a 400 millimetri, le deviazioni raggiungeranno i 2 millimetri..

Dado in bronzo spezzato

Per realizzare un dado spaccato si consiglia di prendere un blocco rettangolare di bronzo, nel quale, su una macchina a tavola orizzontale, praticare un foro per una filettatura, e tagliare la filettatura con il primo maschio, con un diametro che è uguale al diametro dell’albero di traslazione. Quindi lubrificare la filettatura del dado e l’albero, avvitare più volte il dado all’estremità della parte filettata sull’albero fino a quando il dado non ruota facilmente. Ciò contribuirà a ridurre al minimo il gioco nel dado..

Per ridurre ulteriormente il gioco, è necessario tagliare il dado, ma non completamente, quindi installare la vite di regolazione, che fornisce una leggera interferenza nel dado. Successivamente, il dado dovrebbe essere fissato sulla parte mobile e il motore con l’albero dell’elica fisso e il cardano – sulla parte fissa del carrello. È imperativo garantire il rapporto richiesto tra l’albero motore e il foro nel dado diviso.

Calcolo della velocità e della quantità di mangime

Dopo aver prodotto l’unità di alimentazione, è necessario calcolare di quanto si sposterà in un unico passaggio. La vite di comando di una grande macchina calcolatrice di coordinate si distingue per un passo di 1 millimetro e l’angolo di rotazione del motore passo-passo raggiunge i 7,5 gradi. Dividi 360 per 7,5 e ottieni il numero di passaggi per giro completo. Quindi, il motore farà 48 passi per giro..

Un giro in questo momento farà muovere la parte o l’utensile di 1 millimetro. Ora dividendo 1 millimetro per 48, ottieni la quantità di movimento dello strumento di un passo – 0,0208 millimetri. Quindi determinare la velocità massima di spostamento dell’utensile. Ad esempio, secondo il passaporto, un motore passo-passo fa fino a 500 passi al secondo..

Dividi 500 per 48 (passi per giro) per ottenere 10,4 millimetri al secondo. Questa non è affatto una velocità negativa per l’utensile al minimo, in altre parole quando l’utensile è sollevato. La velocità di avanzamento viene calcolata, ma senza tenere conto di un fenomeno come la risonanza del motore passo-passo. È un po ‘meno in effetti, dipende da vari fattori ed è determinato da un metodo sperimentale lungo ciascun asse di movimento, ma solo dopo la fabbricazione di una macchina alesatrice a coordinate.

Alcuni consigli

Dopo aver assemblato l’alesatrice a maschera e averla regolata, non dovresti fare affidamento sui collegamenti a vite, perché possono allentarsi rapidamente. È meglio fissare le parti da collegare con perni, soprattutto quando si tratta di guide e parti che sono accoppiate con esse.

Il motore più caricato è il motore di avanzamento verticale quando si solleva l’utensile a causa del suo peso elevato. La mancanza di potenza del motore può provocare il fatto che al momento del movimento al minimo l’utensile cadrà nella parte. Per garantire un facile e sicuro ritorno dell’utensile, è possibile utilizzare un compensatore del peso dell’utensile, costituito dalla molla di ritorno del carrello di una vecchia macchina da scrivere. Se il router è pesante, si consiglia di utilizzare due molle di ritorno.

E infine, ricorda che è imperativo proteggersi dai trucioli dall’ingresso nelle guide. Ciò consente di ottenere pezzi di alta qualità, nessun inceppamento e un funzionamento duraturo della foratrice a maschera. Le guide longitudinali del tavolo hanno particolarmente bisogno di protezione. Puoi usare un normale grembiule in polietilene o similpelle.