Z-направляющая
Для сборки части станка, отвечающей за перемещение Z-координате (см. рисунок 1), необходимо будет наличие следующих инструментов и материалов:
— металлической заготовки, имеющей сечение 25×75мм;
— раздвижной подставки для телевизора;
— ножовки;
— дрели;
— сверл;
— болтов и гаек.
Рис. 1. Готовая направляющая по оси Z
Направляющую по оси Z мы соорудили из раздвижной подставки под ТВ, а также двух арматурных заготовок, имеющих сечение 25×75мм (см. рисунок 2).
Рис. 2. Подставка под ТВ
Начинать сборку следует с вращающейся площадки небольших размеров, которая крепится к металлическому листу, соединяющему салазки. Мы высверлили заклепку в центре площадки (см. рисунок 3).
Рис. 3. Высверливание заклепки
Поскольку Y-каретка имеет внутреннюю ширину между ребрами, равную 125мм (см. рисунок 4), нам необходимо было вырезать элемент пластины, скрепляющей салазки, ширина которого составит 120мм (см. рисунок 5).
Рис. 4. Внутренние габариты Y-каретки (с NuArc — копировального фотоаппарата)
Рис. 5. Вырезание части пластины (ширина 120 мм)
Далее следует избавиться от заглушек, установленных на салазках (см. рисунок 6), и вырезать кусок алюминия для установки его по ширине салазок (см. рисунок 7).
Рис. 6. Снятие заглушки
Рис. 7. Z-направляющая: алюминиевый суппорт на каретке
Мы просверлили в алюминиевой пластине, применяемой как посадочная поверхность для режущего инструмента направляющей по Z-оси, четыре отверстия, а затем произвели их раззенковку (см. рисунок 8).
Рис. 8. Просверливание и раззенковка отверстий в пластине
Мы просверлили по два отверстия на каждой из сторон каретки Y-направляющей, а также соответствующие отверстия в арматуре сечением 25×75мм, которая применялась при поднятии конструкции направляющей по оси Z над кареткой (см. рисунок 9).
Рис. 9. Стальная арматура сечением 25×75мм: монтажные отверстия
Для установки с тыльной стороны Z-каретки держателя вертикального ходового винта, нам нужно было наличие пространства между низом Z-каретки и верхом Y-каретки. Нами были применены уже имевшиеся на нижней части Y-каретки монтажные отверстия, предназначенные для закрепления опорного подшипника ходового винта, который вертикально перемещает Z-каретку (см. рисунок 10).
Рис. 10. Крепеж опорного подшипника вертикального ходового винта
Ширина опорного подшипника не позволяла ему разместиться между опорами Z-каретки, и мы обрезали его с каждой стороны на 13 мм, а также провели модификацию крепежных болтов (см. рисунок 11).
Рис. 11. Модификация болтов и корпуса опорного подшипника
Промежуток от центра отверстия нижнего опорного подшипника до внутренней части Z-каретки мы применили для определения центра отверстия, расположенного в алюминиевом уголке для крепления гайки вертикального ходового винта. Далее мы просверлили отверстие для винта и болтов, предназначенных для крепления к уголку гайки (см. рисунок 12). Затем проделали два отверстия по размеру верхних отверстий в передней пластине Z-каретки и пластине из металла, соединяющей салазки (см. рисунок 13).
Рис. 12. Нахождение центра в алюминиевом уголке отверстия для ходового винта (А=В)
Рис. 13. Отверстия в уголке для крепления ко внутренней части Z-каретки
После выполнения всех работ над Z-кареткой, мы установили ее на распорки, изготовленные из арматуры сечением 25×75 мм, которые закреплены на Y-каретке. Затем мы разметили на ней отверстий, совпадающие с верхними и нижними отверстиями для болтов, крепящих салазки (см. рисунок 14).
Рис. 14. Монтажные отверстия на направляющей оси Z
Сначала мы затянули нижние болты, затем прижали лицевую пластину для выравнивания верха салазок, а далее затянули верхние болты. После таких манипуляций можно затягивать нижние болты лицевой пластины, при этом верхние, удерживающие гайку ходового винта, следует оставить слегка ослабленными, пока не будет закончена установка вертикального ходового винта и шагового электродвигателя.
Y-направляющая
Для сборки части станка, отвечающей за перемещение по Y-координате, необходимо наличие следующих инструментов и материалов:
— направляющих;
— каретки от NuArc — копировального фотоаппарата (можно заменить на 4 самодельных опорных подшипника, закрепленных на алюминиевой пластине);
— болтов с квадратным подголовком, гаек и шайб;
— гаечного ключа.
Y-направляющая включает две соединительные балки на портале, прикрепленные к ним направляющие и каретки от копировального фотоаппарата. Мы произвели установку в каретку новых подшипников, так как от фотоаппарата осталось лишь четыре. В корпусах каретки размещение новых подшипников прошло органично, поскольку они являются абсолютно идентичными подшипникам фотоаппарата. Для установки направляющих нужно, прежде всего, установить болты в каждое из крепежных отверстий на направляющей (см. рисунок 15).
Рис. 15. Y-направляющая: монтажные отверстия
Мы завинтили болты слегка, чтобы затем они не могли помешать привертывать направляющую с обратной стороны. Затем просунули направляющие через подшипники каретки (см. рисунок 16) и поддержали верхнюю для завинчивания болтов на ее конце. Далее мы завинтили болты на нижней направляющей. В случае, когда центры отверстий располагаются на определенном расстоянии друг от друга, направляющая привертывается довольно легко. Следует помнить, что просверливаемые отверстия должны иметь немного больший диаметр, чем болты, и если межцентровые расстояния разные, проблем с установкой не будет (см. рисунок 17).
Рис. 16. Вставка направляющих в подшипники
Рис. 17. Межцентровое расстояние направляющих
После завертки болтов на концах, следует привернуть остальные болты, однако затягивать их не стоит. Направляющие должны располагаться на равных расстояниях от соединительных балок, а промежуток между соединительной балкой и ходовым винтом должен быть такого размера, чтобы винт смог проходить по центру отверстия в целях крепления винтовой гайки (см. рисунок 18).
Рис. 18. Расстояние между соединительной балкой и винтом, дающее возможность ему проходить сквозь отверстия в стойках (А=В)
Необходимо отрегулировать расстояние, чтобы произвести подгонку винта. Далее с применением штангенциркуля и линейки нужно установить направляющие на одинаковых расстояниях от соединительных балок, а затем затянуть на них болты с двух сторон для закрепления рельсов (см. рисунок 19).
Рис. 19. Применение штангенциркуля и линейки для регулирования направляющих
В заключении необходимо отрегулировать опорные подшипники. Подвигая Y-каретку по направляющим, регулируем ее, если нужно, чтобы обеспечить плавность хода. Следующим шагом является проверка по всем осям перемещения, которое должно выполняться без заеданий.
Таким образом, монтаж Z- и Y-направляющих на портал, который перемещается по Х-направляющей, закончена. Основная часть нашего ЧПУ-станка уже собрана, необходимы только шаговые двигатели для приведения системы в действие.
Далее мы дадим описание процессу установки ходовых винтов, а также ШД для управления каждой из направляющих.