Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель от какого принтера

Выбираем шаговый двигатель для 3D-принтера: особенности и назначение устройств

С появлением 3D-принтеров жизнь людей стала значительно проще. Устройства успешно используют во многих сферах — стоматологии, промышленности, ювелирном деле и медицине. Сейчас 3D-принтер — не предмет роскоши, а вполне доступная по стоимости конструкция. Но все же есть те, кто решается на самостоятельное изготовление печатающих станков. Далее поговорим о том, как выбрать шаговый двигатель для будущего 3D-принтера и какие особенности при этом стоит учесть.

Также вам понадобятся обычные инструменты, такие как дрель, сверла, отвертка и другие.

Шаг 1-й: найдите старый принтер или сканер

Чтобы сделать самодельный ЧПУ станок из принтера, для начала нужно запастись необходимыми материалами. Данный этап является самым приятным в процессе сборки станка, поскольку он представляет собой попытки найти тот хлам, от которого люди стремятся избавиться. Вы можете использовать свои материалы или купить их. Но если вы максимально сократить затраты на станок, лучшим вариантом будет ЧПУ из старого принтера. Вот предметы, которые вам нужно найти:

  • Планшетный сканер
  • Старый принтер

В этих устройствах есть отличные шаговые двигатели, а также замечательные стержни, изготовленные из закаленной стали, и не только.

Также вы найдете в них шестерни, втулки, холодные катоды, конденсаторы, кнопки, параллельные порты и многое другое.

Шаг 2-й: инструменты

При сборке использовалось только все самое необходимое, чтобы показать, что можно собрать ЧПУ станок из принтера своими руками, имея минимальный набор инструментов.

Необходимые инструменты:

  • Дрель
  • Набор отверток
  • Комплект метчиков и плашек
  • Многофункциональный инструмент
  • Ножовка по металлу
  • Станочные тиски или другое зажимное приспособление
  • Плоскогубцы
  • Сверла
  • Напильник
  • Кернер

Рекомендуемые инструменты:

  • Ленточная пила
  • Циркулярный станок
  • Токарный станок
  • Настольный шлифовальный станок
  • Болторез

Шаг 3-й: линейные направляющие

Центром вашего ЧПУ из принтера является его рабочий стол, поэтому внимательно прочтите данную статью и следуйте инструкции

Необходимые материалы:

Кол-во Размеры (мм) Тип
450х152х12Вспененный ПВХ
250х101х12Вспененный ПВХ
2254 Д 9 Фалюминиевый вал
2304 Д 9 Фалюминиевый вал
2203 Д 9 Фалюминиевый вал
1285 Д 15 Ф М24резьбовая шпилька
1234 Д 15 Ф М24резьбовая шпилька
1184 Д 15 Ф М24резьбовая шпилька

Это всего лишь перечень самого необходимого.

Как видите, для сборки ЧПУ из старого принтера своими руками требуются простые, общедоступные и недорогие инструменты. Подобные материалы имеются в запасе почти у каждого, но вы можете и приобрести их в любом магазине за небольшие деньги.

Положите два куска вспененного ПВХ одинакового размера друг на друга и просверлите в них отверстие по центру, и еще два отверстия — каждое на расстоянии 3/4 дюйма от осевой линии (от края).

Теперь отрежьте алюминиевые прутки под нужный размер и вставьте их в просверленные отверстия — у вас должны получиться детали, похожие на те, что показаны ниже. ЧПУ станок из принтера уже почти готов!

Повторите вышеописанную процедуру для каждой оси.

Шаг 4-й: плиты направляющих по осям X,Y, Z

Итак, мы переходим к самому материалоемкому этапу работы — изготовлению плит направляющих. По завершении их изготовления появляется реальное ощущение того, что работа по проекту начала продвигаться.

Необходимые материалы:

Кол-воРазмер (мм)Тип
1152х304х6лист оргстекла
1152х254х6лист оргстекла
1139х127х6лист оргстекла
1538х44х12листы оргстекла
Читать еще:  Что такое ступень двигателя

Теперь вам необходимо положить 4 листа оргстекла размерами 38х44х12 мм друг на друга и просверлить в них отверстие точно по центру, используя сверло на 9,5 мм.

После выполнения вышеописанной процедуры, продвиньте куски пластика, надетые на прутки (по 2 шт. на каждом прутке), до нужных мест, и выровняйте их, после чего поместите листы сверху. Затем переверните конструкцию и приклейте их.

Повторите процедуру для каждой оси.

Теперь самое время просверлить отверстия, необходимые для фиксации заготовок при обработке на планируемом ЧПУ из принтера.

Шаг 5-й: установка электродвигателя

В зависимости от того, какой вы взяли электродвигатель, для его установки вам потребуются различные крепления, поскольку все они отличаются друг от друга.

Желательно использовать шаговые электродвигатели от принтеров ввиду легкости их установки, но электродвигатели от сканеров также будут хорошо работать.

В ходе выполнения третьего шага вы должны были просверлить отверстия для установки электродвигателя, и теперь вам остается только закрепить его.

Выбор подходящего типа соединительной муфты, при помощи которой шаговый электродвигатель соединяется с резьбовым стержнем, зависит от типа двигателя, имеющегося в вашем распоряжении.

В данном случае в качестве соединителя использовали удлиненную гайку, но вы можете изготовить ее из пластика — главное, чтобы она имела достаточные размеры.

Все, что вам нужно будет сделать — это просверлить отверстие в центре прутка со стороны двигателя, соответствующее по диаметру валу шагового электродвигателя, затем просверлить отверстие диаметром 8 мм под резьбовой стержень с другой стороны.

После этого нарежьте резьбу со стороны, на которой находится отверстие диаметром 8 мм, и склейте части между собой.

Шаг 6: Делаем резьбу

После того как вы установили гайку, настало время закрепить резьбовой стержень и приклеить гайку к одной из прямоугольных пластин размерами 38х44х12 мм.

Необходимо убедиться в том, что центр гайки с резьбовым соединением совпадает с центром резьбового стержня.

После выполнения этой процедуры у вас должен получиться узел, похожий на тот, что изображен ниже.

Необходимые материалы:

3 шт 127 мм М24 удлиненная гайка

Повторите вышеописанную процедуру для каждой оси.

Шаг 7-й: пора склеивать

Теперь у вас должны быть готовы все три оси, поэтому пришло время выровнять их и склеить.

В качестве использовался кусок белого оргстекла размерами 508x304x6 мм, который можно приобрести в магазине товаров из пластика.

Вы можете использовать кусок меньшего размера, но это нежелательно.

Как только у вас появилось основание и самодельный ЧПУ станок из принтера уже начинает обретать свои черты, приклейте к нему ось «X», а затем приклейте ось «Y» к пластиковому основанию верхней части оси «X». У вас должен получиться узел, похожий на тот, что изображен ниже.

Для выполнения данной процедуры используйте акриловый клей.

Кстати, он также подходит для склеивания вспененного ПВХ.

После этого приклейте ось «Z» к куску оргстекла размерами 203x101x6 мм.

Необходимые материалы:

Кол-воРазмер (мм)Тип
1508х304х6лист оргстекла
1203х101х6лист оргстекла

Шаг 8-й: А где же ось Z?

Не волнуйтесь — о ней тоже не забыли. Идем дальше.

Теперь нам необходимо изготовить крепление для многофункционального инструмента на листе оргстекла, расположенного на оси «Z».

Для этого используйте клипсу для крепления труб и хомут — вы можете приобрести их в любом строительном магазине по очень низкой цене.

Читать еще:  Что стрикочет в двигателе

Необходимо сделать небольшой выступ для закрепления многофункционального инструмента на листе оргстекла, поскольку клипса деформируется, когда вы вставите в нее многофункциональный инструмент.

Разместите хомут листе оргстекла в верхней части выступа на и приклейте его.

Необходимые материалы:

1 Клипса для крепления труб

Шаг 9-й: Райская штуковина

Теперь, когда крепление для многофункционального инструмента на оси «Z» установлено, самое время установить стойки и лист оргстекла, соединяющий их вместе.

Для этого необходимо сделать квадратное отверстие по центру листа из оргстекла размерами 10″x16″x5/16″, чтобы продеть через него ось «Z».

После этого следует установить толстый кусок оргстекла для опоры оси «Z».

Теперь приклейте ось «Z к куску оргстекла» и убедитесь, что последний выступает над верхним краем не менее чем на 1/16″, чтобы обеспечить наличие плоской грани.

Необходимые материалы:

Кол-воРазмерыТип
1254х406х8лист оргстекла
138х127х25лист оргстекла

Шаг 10-й: Какие высокие стойки!

Теперь настало время приклеить стойки размерами 1 1/2″x16″x1″ к верхней части оси «Z» из оргстекла, после чего приклеить их к нижнему основанию.

Необходимые материалы:

Шаг 11-й: мы уже закончили?!

Ответом на этот вопрос будет «нет», но в отношении механической части конструкции — это так. Также вам нужно провести работу над электронной частью станка, а как это сделать — узнаете во второй части статьи, которая будет опубликована в ближайшее время.

Такая работа занимает довольно много времени, хотя на первый взгляд может казаться совсем наоборот, поэтому к тому времени, когда вы завершите выполнение всех вышеописанных процедур, инструкция по изготовлению электронной части станка будет готова.

Весь необходимый пластик можно найти в мусорном контейнере с пластиком, а остальное приобрел в магазине строительных материалов и местном специализированном магазине изделий из металла.

Шаг 12-й: рекомендации

Поначалу ЧПУ станок из принтера может работать на шаговом электродвигателе от принтера, и он будет неплохо справляться со своими задачами, но будет лучше, если вы решите обзавестись более мощным мотором.

Готово! Вы сделали ЧПУ из принтера своими руками, практически (или полностью) бесплатно.

Сколько это стоило:

Остался шкурный вопрос — сколько это стоило?
Вот сейчас и посчитаем

85$
Корпус — 5$
PLA пластик — максимум на 10$
Поскольку в магазинах linkcnc Store, BIG TREE TECH и других платная доставка, а так же может какую мелочевку забыл указать, то добавим 15$.
Итого 115$
Так же прошу учесть, что вышеприведенные цены приблизительны, можно найти дешевле, направляющие можно изъять из старой техники, электронику купить в магазинах специализирующихся на этом.

Планы на будущее:

Все таки сделать подогрев стола — куплена силиконовая грелка на 220В 100Вт и твердотельное реле;
Спроектировать и напечатать кабель-каналы и спрятать провода;
На оси Z поменять шпильку М8 на трапецеидальный винт — куплен;
Спроектировать радиальнй обдув печатаемой детали.
Прикрутить Octoprint — уже есть, установлен на OrangePi Zero, осталось подать питание.

За сим разрешите откланяться,
Спасибо за внимание.
С критикой, пожеланиями и вопросами — прошу в комментарии.

Возможно, меня уволят за это!

Я давно хотел разместить серию постов по теме самодельных станков с ЧПУ. Но всегда останавливал тот факт, что Станкофф – станкоторговая компания. Дескать, как же так, мы же должны продавать станки, а не учить людей делать их самостоятельно. Но увидев этот проект я решил плюнуть на все условности и поделиться им с вами.

Читать еще:  Что такое разгонный двигатель

И так, в рамках этой статьи-инструкции я хочу, что бы вы вместе с автором проекта, 21 летним механиком и дизайнером, изготовили свой собственный настольный фрезерный станок с ЧПУ. 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.

Читать также: Как чистить латунь в домашних условиях

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».

Модификации для лазерных резаков

Какой выбрать двигатель для лазерного резака? Многие специалисты в этой ситуации отдают предпочтение моделям на 10 В. Чаще всего они изготавливаются со статорами зубчатого типа. Магнитопроводы у них проводимость имеют довольно высокую. Непосредственно роторы в двигателях располагаются в специальных чашах. Модификации двухполюсного типа на рынке встречаются редко.

В среднем угол шага у моделей не превышает 2 градуса. Предельную токовую нагрузку устройства выдерживают на уровне 5 А. Максимальная индуктивность обмотки зависит от количества шагов за оборот. Диаметр вала в двигателе должен составлять 5.5 мм. На сегодняшний день качественные устройства для резаков продаются по цене от 4 тыс. руб.

«Магические числа»

Автор данного исследования: CHEP. Материал о магических числах является вольным переводом.

Вдаваться глубоко в теорию работы шагового двигателя не буду. Это всегда можете найти в сети интернет, иначе получится учебник.

Что же за «магические числа»?

Шаговые моторы на Anycubic i3 MEGA имеют шаг 1.8 градуса, что равно 200 шагам на оборот. Это, если можно так сказать, его «натуральные шаги» или «натуральные положения вала». Эти положения максимально точны.

Микрошаги это дробление каждого шага на некоторое количество шагов. Этим и управляет драйвер двигателя. Микрошаг является менее точным положение. Во-первых, точности привода мешает геометрическая неидеальность ротора и статора двигателя, неидеальные обмотки, зазоры в подшипниках вала и т.п. В результате двигатель выполняет шаги всегда с некоторой погрешностью (как правило, 5% от величины полного шага), причем абсолютное значение погрешности постоянно для любого выбранного микрошагового режима! Кроме того, во многих драйверах управление двигателем также далеко от идеального, что приводит к дополнительной неравномерности перемещения в режиме микрошага.

В принтере Anycubic i3 MEGA на оси Z стоят ходовые валы со следующими параметрами:

  • Внешний диаметр: 8мм
  • Шаг: 2мм
  • Подъем гайки за 1 оборот: 8мм

В виду нехитрых расчетов, зная, что двигатель делает 200 шагов на оборот и за этот оборот подъем по оси Z составит 8мм, получаем 8мм/200шагов = 0.04мм. Это и есть «магическое число».

При любой высоте слоя печати кратной 0.04мм (0.12, 0.16, 0.2 и т.д.) двигатель будет совершать «натуральный шаг», следовательно и самое точное перемещение, что должно в результате дать равномерный слой.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector