ЧПУ-адреса — описание, рекомендации, примеры. Как выбрать комплектующие для станка с чпу Чпу станок 4 оси своими руками чертежи
При подготовке к проектированию технологического процесса производится детальный анализ чертежа для выявления недостающих размеров и конструктивно - технологических данных. Недостающие размеры и другие данные могут быть получены от конструктора, из сборочных чертежей, либо путем геометрических построений контура детали.
С целью облегчения подготовки УП простановка размеров в чертеже детали должна удовлетворять требованиям программирования.
Так как обработка на станках с ЧПУ ведется по командам, определяющим координаты точек траектории в прямоугольной системе координат, то размеры на чертежах должны задаваться так же в прямоугольной системе координат от единых конструкторских баз детали. Для этого необходимо выбрать начало координат и направление осей. Желательно, чтобы направление осей относительной системы координат детали совпадало после ее установки на станке с направлением осей координат станка.
При нанесении размеров на чертежах в некоторых случаях отверстия, группы отверстий или элементов деталей могут быть заданы в местной системе координат, как это показано для отверстия Б (рис.11.8,а). Переход от такой системы с началом в точке А к основной системе не вызывает трудностей.
Крепежные отверстия, расположенные на том или ином радиусе от центра основного отверстия, обычно принято задавать центральным углом дуги между их осями и радиусами. Для станков с ЧПУ такая информация должна заменяться координатами осей каждого отверстия (рис.11.8,б). В рассматриваемом примере за начало координат целесообразно назначить ось большого отверстия, т.к. она обеспечивает минимальное протяжение холостых (позиционирующих) ходов при обработке.
Рис. 11.8. Простановка размеров на чертежах деталей для станков с ЧПУ:
а) в местной системе координат; б) в системе координат основного отверстия
Часто детали имеют большое число мелких крепежных отверстий. Указывать координаты оси каждого из них нецелесообразно, т.к. это затрудняет чтение чертежа. В подобных случаях для указания размеров рационально использовать табличный метод, удобный и для программирования (рис.11.9,а).
Рис. 11.9. Простановка размеров на чертежах деталей табличным методом:
а) осей крепежных отверстий; б) криволинейных контуров
Согласно общему правилу нанесения размеров на чертежах деталей, обрабатываемых на токарных станках могут быть выведены участки с жесткими допусками (размеры а 1 , а 2 , а 3 на рис.11.10,а) и промежуточные участки с широкими допусками (размеры в 1 , в 2 , в 3 , в 4). Это вполне оправдано для станков с ручным управлением, т.к. рабочему надо выдержать точно только эти размеры. Для станка с ЧПУ это не имеет значения, ибо точность отсчета перемещений одна и та же, а начало отсчета, как правило, не совпадает с конструкторской базой и находится вне детали. Поэтому размеры для таких деталей следует наносить цепочкой (рис.11.10,б).
Рис. 11.10. Простановка размеров на чертежах деталей для токарной обработки:
а) на станках с ручным управлением; б) на станках с ЧПУ
В общем случае нанесение размеров на чертежах деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, должно быть таким, чтобы при подготовке управляющей программы не возникла необходимость их пересчета.
И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный . Повествование будет вестись от первого лица, но знайте, что к большому своему сожалению, я делюсь не своим опытом, а лишь вольно пересказываю автора сего проекта.
В этой статье будет достаточно много чертежей , примечания к ним сделаны на английском языке, но я уверен, что настоящий технарь все поймет без лишних слов. Для удобства восприятия, я разобью повествование на «шаги».
Предисловие от автора
Уже в 12 лет я мечтал построить машину, которая будет способна создавать различные вещи. Машину, которая даст мне возможность изготовить любой предмет домашнего обихода. Спустя два года я наткнулся на словосочетание ЧПУ или если говорить точнее, то на фразу "Фрезерный станок с ЧПУ" . После того как я узнал, что есть люди способные сделать такой станок самостоятельно для своих нужд, в своем собственном гараже, я понял, что тоже смогу это сделать. Я должен это сделать ! В течение трех месяцев я пытался собрать подходящие детали, но не сдвинулся с места. Поэтому моя одержимость постепенно угасла.
В августе 2013 идея построить фрезерный станок с ЧПУ вновь захватила меня. Я только что окончил бакалавриат университета промышленного дизайна, так что я был вполне уверен в своих возможностях. Теперь я четко понимал разницу между мной сегодняшним и мной пятилетней давности. Я научился работать с металлом, освоил техники работы на ручных металлообрабатывающих станках, но самое главное я научился применять инструменты для разработки. Я надеюсь, что эта инструкция вдохновит вас на создание своего станка с ЧПУ!
Шаг 1: Дизайн и CAD модель
Все начинается с продуманного дизайна. Я сделал несколько эскизов, чтобы лучше прочувствовать размеры и форму будущего станка. После этого я создал CAD модель используя SolidWorks. После того, как я смоделировал все детали и узлы станка, я подготовил технические чертежи. Эти чертежи я использовал для изготовления деталей на ручных металлообрабатывающих станках: и .
Признаюсь честно, я люблю хорошие удобные инструменты. Именно поэтому я постарался сделать так, чтобы операции по техническому обслуживанию и регулировке станка осуществлялись как можно проще. Подшипники я поместил в специальные блоки для того, чтобы иметь возможность быстрой замены. Направляющие доступны для обслуживания, поэтому моя машина всегда будет чистой по окончанию работ.
Файлы для скачивания «Шаг 1»
Габаритные размеры
Шаг 2: Станина
Станина обеспечивает станку необходимую жесткость. На нее будет установлен подвижной портал, шаговые двигатели, ось Z и шпиндель, а позднее и рабочая поверхность. Для создания несущей рамы я использовал два алюминиевых профиля Maytec сечением 40х80 мм и две торцевые пластины из алюминия толщиной 10 мм. Все элементы я соединил между собой на алюминиевые уголки. Для усиления конструкции внутри основной рамы я сделал дополнительную квадратную рамку из профилей меньшего сечения.
Для того, чтобы в дальнейшем избежать попадания пыли на направляющие, я установил защитные уголки из алюминия. Уголок смонтирован с использованием Т-образных гаек, которые установлены в один из пазов профиля.
На обоих торцевых пластинах установлены блоки подшипников для установки приводного винта.
Несущая рама в сборе
Уголки для защиты направляющих
Файлы для скачивания «Шаг 2»
Чертежи основных элементов станины
Шаг 3: Портал
Подвижной портал - исполнительный орган вашего станка, он перемещается по оси X и несет на себе фрезерный шпиндель и суппорт оси Z. Чем выше портал, тем толще заготовка, которую вы можете обработать. Однако, высокий портал менее устойчив к нагрузкам которые возникают в процессе обработки. Высокие боковые стойки портала выполняют роль рычагов относительно линейных подшипников качения.
Основная задача, которую я планировал решать на своем фрезерном станке с ЧПУ - это обработка алюминиевых деталей. Поскольку максимальная толщина подходящих мне алюминиевых заготовок 60 мм, я решил сделать просвет портала (расстояние от рабочей поверхности до верхней поперечной балки) равным 125 мм. В SolidWorks все свои измерения я преобразовал в модель и технические чертежи. В связи со сложностью деталей, я обработал их на промышленном обрабатывающем центре с ЧПУ, это дополнительно мне позволило обработать фаски, что было бы весьма затруднительно сделать на ручном фрезерном станке по металлу.
Файлы для скачивания «Шаг 3»
Шаг 4: Суппорт оси Z
В конструкции оси Z я использовал переднюю панель, которая крепится к подшипникам перемещения по оси Y, две пластины для усиления узла, пластину для крепления шагового двигателя и панель для установки фрезерного шпинделя. На передней панели я установил две профильные направляющие по которым будет происходить перемещение шпинделя по оси Z. Обратите внимание на то, что винт оси Z не имеет контропоры внизу.
Файлы для скачивания «Шаг 4»
Шаг 5: Направляющие
Направляющие обеспечивают возможность перемещения во всех направлениях, обеспечивают плавность и точность движений. Любой люфт в одном из направлений может стать причиной неточности в обработке ваших изделий. Я выбрал самый дорогой вариант - профилированные закаленные стальные рельсы. Это позволит конструкции выдерживать высокие нагрузки и обеспечит необходимую мне точность позиционирования. Чтобы обеспечить параллельность направляющих, я использовал специальный индикатор во время их установки. Максимальное отклонение относительно друг друга составило не более 0,01 мм.
Шаг 6: Винты и шкивы
Винты преобразуют вращательное движение от шаговых двигателей в линейное. При проектировании своего станка вы можете выбрать несколько вариантов этого узла: Пара винт-гайка или шарико-винтовая пара (ШВП). Винт-гайка, как правило, больше подвергается силам трения при работе, а также менее точна относительно ШВП. Если вам необходима повышенная точность, то однозначно необходимо остановить свой выбор на ШВП. Но вы должны знать, что ШВП достаточно дорогое удовольствие.
Несмотря на то, что понятие удобных и красивых адресов для страниц сайта введено достаточно давно, пользуются ими ещё не все владельцы сайтов, а рекомендации по использованию ЧПУ часто не являются полными. Данная статья подробно раскрывает вопросы выбора правильной структуры ЧПУ , описывает наиболее распространенные ошибки при использовании этих дружественных адресов, а также отвечает на некоторые другие популярные вопросы.
Что такое ЧПУ
ЧПУ это сокращение фразы “Ч еловекоП онятные У РЛы” (на английском, S earch E ngine F riendly URL s ), что означает красивые и дружественные адреса. Смыслы, вложенные в русский и английский термины, немного разнятся, так как ЧПУ касается больше юзабилити (удобства использования для человека), а SEF больше направлен на SEO (быть дружественным поисковикам). Как бы там ни было, у ЧПУ -адресов есть множество преимуществ над обычными адресами, поэтому, их всегда рекомендуется использовать, но использовать грамотно, как и любой другой инструмент.
Рассмотрим пример ЧПУ
Старые версии адресов (неудобных и недружественных):
3. Длина ЧПУ
Длинные ЧПУ не очень удобны в плане юзабилити: их трудно запомнить, они часто обрезаются при вставке ссылки на старых форумах и часто в соцсетях (а также в поисковой выдаче, если не определены хлебные крошки), они также затрудняют навигацию по сайту.
Пример длинного и неудобного ЧПУ :
Настройте свою CMS таким образом, чтобы длина ЧПУ была не более 60-80 символов (чем меньше, тем лучше и удобней). Если у вас подкатегории товара (например, в интернет-магазине) имеют 4-5 уровень вложенности, то целесообразно отобразить в ЧПУ лишь последнюю подкатегорию или первую и последнюю, но не все 4-5, чтобы сократить длину ЧПУ .
4. Подчеркивания или дефисы?
Что лучше использовать для ЧПУ для разделения слов: подчеркивания или дефисы? Можно и то и другое, но дефисы предпочтительней, так как для их набора требуется одно нажатие на клавиатуре, а для подчеркивания два (плюс Shift).
А что с пробелами? Пробелы лучше не использовать в ЧПУ , так как во многих случаях они могут вызвать только головную боль вебмастера. Заменяйте пробелы на другие разделительные символы (дефисы, подчеркивания или, в крайнем случае, на плюсы). Оптимальные ЧПУ содержат однотипные символы на каком-либо языке и разделительные знаки – никаких пробелов, кавычек, запятых или других служебных символов.
5. Какой ЧПУ выбрать для мультиязычных сайтов?
При добавлении дополнительных языковых версий сайта необходимо сначала определиться, хотите вы их вынести на поддомен, отдельный домен или всё же добавить в ЧПУ ? Если последний вариант, то оптимальней всего часть, отвечающую за языковую версию, добавлять в начало адреса (сразу после названия домена).
6. Нужны ли ЧПУ для названий изображений и видео?
Если на сайт планируется получать трафик также с поиска по изображениям или видео, то здесь важно лишь название изображения (например, hrizantema.jpg вместо 1244_2344.jpg), а сам путь, где хранится изображение или видео-файл, не имеет значения (только Google может находить изображения по имени папки). Также адреса изображений не так активно используются как адреса страниц.
Часто возникающие ошибки при использовании ЧПУ
- Использование пробелов и служебных символов.
- Формирование слишком длинных ЧПУ -адресов.
- Использование цифровых значений в ЧПУ
Такие адреса сложно назвать ЧПУ , так как по ним понятно лишь, что мы перейдём в раздел новостей, но цифры ID ни о чем не говорят.
- Отсутствие странц на сайте при удалении правых частей ЧПУ до слешей.
- Использование не значимых слов в адресе
/page/contact.html
/category/news/some-news-title.htmlЧастица /page/ в данном случае (или /category/) не является значимой, поэтому, её можно удалить, чтобы сократить длину ЧПУ .
Заключение
Часто возникающие проблемы с ЧПУ связаны, в основном, с использованием старых CMS . В новых системах управления сайтами этот модуль более-менее хорошо продуман и позволяет гибко управлять структурой ЧПУ (хотя, иногда приходится добавлять вспомогательные плагины). Если вы используете старые версии CMS и хотите иметь на сайте красивые ЧПУ , стоит рассмотреть вариант перехода на новые системы, выбирая их в зависимости от типа проекта.
А каких правил придерживаетесь вы при продумывании ЧПУ -адресов?
Проектирование и подбор комплектующих для станка с ЧПУ
Часть 1. «Какую подобрать электронику к станку?» или с чего начать.
Одним из самых распространенных вопросов у наших клиентов является «какие шаговые двигатели/драйверы подобрать для моего будущего станка?». Зачастую этот вопрос ставится в тот момент, когда станка нет даже в проекте, только в задумке – человек определился только примерно с рабочим полем и обрабатываемыми материалами. Данная ситуация является, естественно, ошибочной. Выбор электроники – далеко не первостепенное, он не составляет труда по сравнению с остальными этапами создания станка. Определиться с приводами можно только после определившись с другими параметрами, такими как перемещаемая масса, максимальная скорость и ускорения, усилия резания и пр. Поэтому при создании фрезерного станка с ЧПУ подбор комплектующих начинается с проекта, а проект – с постановки задачи.Проектирование станка с ЧПУ. Часть 2. Постановка задачи
Итак, первый шаг – определить круг изделий, которые будут производиться на станке. Это даст возможность вычленить следующие параметры размеры рабочего поля. Размеры поля соответственно дадут представление о возможном весе станка и его габаритах. Рабочее поле не должно существенно превышать необходимое. В данном случае запас карман тянет, и еще как. Затраты на изготовление, вес и прочие сложности с увеличением станка растут нелинейно!- Обрабатываемые материалы и режимы обработки. Эти данные следует использовать, чтобы вычислить такую информацию как планируемый к использованию инструмент. Очень важно тщательно определить минимальный и максимальный тип и размер фрез, это затем скажется на выборе шпинделя, а он, в свою очередь, обуславливает всю остальную конструкцию станка. Надо определить вид и размер фрез, будут ли использоваться резьбонарезные головки или точное позиционирование инструмента, потребуется ли автоматическая смена, будут ли использоваться шпиндели с инструментальными конусами или достаточно цангового зажима типа ER и т.п.
- Усилия резания на фрезе. Максимальное усилие резания на фрезе обязательно необходимо если не знать более-менее точно, то как минимум иметь интуитивное представление о нём. Усилия резания - параметр, исходя из которого определяется жесткость, т.е. важнейшая характеристика будущего станка. Станок с недостаточной жесткостью будет выдавать некачественную поверхность, ломать фрезы, изнашивать шпиндели и направляющие, с избыточной жесткостью – будет дорогим, громоздким и экономически неэффективным.
- Модель или хотя бы тип и размер шпинделя. Он достаточно определенно вытекает из предыдущих 2 пунктов. Под разные шпиндели – разные станки!
- Комплектация станка. От обрабатываемых материалов зависит, нужна ли будет система защиты направляющих от стружки/пыли, подача СОЖ, вытяжка для удаление продуктов резания и т.п. Скажем, для деревообрабатывающих станков практически невозможно работать без вытяжки, но не нужна СОЖ, а для станков по алюминию – наоборот, для станков по алюминию защита направляющих желательна, но в целом опциональна, а для станков по чугуну – просто необходима, и т.д.
- Количество осей. В зависимости от требований к изделиям станок может быть 3-осевым, 4-осевым (с 1 поворотной осью), 5-осевым (с 2 поворотными осями). Число осей также сильно влияет на конструкцию станка, его сложность и стоимость.
- Ход по осям и вылет шпинделя. Эти данные на данном этапе определяются примерно, без особой точности, для получения модели действующих сил в первом приближении.
Проектирование станка с ЧПУ. Часть 3. Определение жесткости («бюджет жесткости»)
После определения параметров, упомянутых в предыдущей части, в т.ч. примерную длину осей, можно построить условную схему приложения внешних усилий и их распространения по конструкции станка(ниже пример, одна стрелка – усилие на фрезе, вторая – на поворотной оси).Ключевым параметром при создании фрезерного станка с заданной точностью является жесткость на режущей кромке, которая определяется как сила, требуемая для отклонения режущего инструмента от исходного положения на единицу длины(обычно мкм). Согласно некоторым данным, значения жесткости в пределах 10-25 Н/мкм считаются достаточными для большинства станков. Значения 50 Н/мкм и более свойственны высокоточным станкам.
Как правильно подобрать комплектующие для станка с ЧПУ
Далее - ряд статей, которые помогут вам в выборе конкретных комплектующих устройств для вашего станка с ЧПУ:1. ДВИГАТЕЛИ
- коллекторный или бесколлекторный двигатель: что выбрать?
3. ДРАЙВЕРЫ
4. НАПРАВЛЯЮЩИЕ
5. ПЕРЕДАЧИ 6. ПОРТАЛ
7. ШПИНДЕЛИ
