ПОЛЕЗНО Люфты и антилюфтовые гайки

[vvv1234]

Недавно увеличивал в 3018 расход по Z. А заодно заменил латунные гайки (с упорными винтами для компенсации люфта) на пластиковые. Пластиковые поставил из-за простоты установки, небольшой высоты и удобства регулировки люфта. Вот такие.


При работе по мягким материалам и фрезеровке ПП все работало без проблем и с хорошей точностью. Потом попробовал фрезернуть латунь и ужастнулся: ошибка в размерах 0.3мм . А причина - сильная зависимость люфтов в пластиковых гайках от нагрузки. Также сравнил люфты по X и Y до и после фрезеровки латуни: было 0.02мм, стало - 0.05мм. Т.е. гайки поплыли.

Вообщем, гайки надо менять на латунные. Сначала хотел восстановить исходную конструкцию с упорными винтами. Но вспомнил, что в них тоже были недостатки: люфт слегка плавал из-за небольших поворотов антилюфтовой гайки в пазу и упора винтов мягкий дюраль. Кроме того, практически невозможно обеспечить двумя винтами равномерное давление на разные стороны ходового винта. Да и конструкция высоковата для оси Z, из-за чего увеличивался вынос шпинделя.

В результате появилась идея такого антилюфтового механизма.

Берутся две стандартные китайские гайки: одна цилиндрическая, вторая - с фланцем. Фланец второй гайки фрезеруется под ключ, после чего она запрессовывается в стальную втулку с наружной резьбой М12х0.5. Вкручиваясь по резьбе в корпус, втулка выбирает люфт и контрится контрагайкой.

Сделал детальки на микротокарнике и 3018 (на 3018 фрезеровал только шестигранники под ключ). Резьба получилась не очень чистая, микротокарнику при работе по стали жесткости не хватает. Да и резец был не очень, все качественные у меня на даче. А внутреннюю резьбу пришлось не резцом, а резьбовой фрезой на токарнике резать . Но все получилось, крутится плавно.

Для проверки работы установил механизм в родной держатель от 3018 MAX.

Прикрутил все это дело на ось Y 3018 МАХ. Отрегулировал люфт и измерил его величину в Candle-Tools. Вот таким способом: тиски через прокладки на ось Y и винтик в торец стола. Один щуп пробника на винтик, другой - на тиски.

Перемещая тиски вдоль оси, измерил люфт при разных положениях стола по Y. Получилось очень неплохо, стабильные 15мкм по всей оси.

Вывести люфт на 15мкм оказалось несложно и быстро, минут за 10 справился. Причем при таком люфте ход плавный, без заеданий, нагрузка небольшая, винт легко проворачивается рукой. И что интересно, проворачивается существенно легче, чем было с пластиковой гайкой. Вообщем, симметрия рулит.

Потом попытался вывести люфт на 10мкм. Получилось, но крутил долго, думаю, что дело в чистоте резьбы. Тогда как и с пластиковыми гайками, и с латунными с упорными винтами люфт меньше 20мкм не получался. Да и ходовой винт проворачивался с существенно большими усилиями. Симметрия, симметрия, и еще раз симметрия - вот что нужно для 10-микронного счастья .

 

[vvv1234]

Пофрезеровал квадратики из материалов разной жесткости: инженерный пластик, дюраль, латунь. Фрезами 1, 2, 3мм. По оси Y, где установлен новый антилюфтовый механизм, размеры соответствуют заданным. По оси Х, где оставил пластиковую гайку, размеры меньше на 0.1-0.2мм. Чем жестче материал или чем больше диаметр фрезы - тем больше ошибка. Причины две.
1. Зависимость люфта от нагрузки.
2. Подклинивание в гайке, которое приводит к потере шагов. Появляется из-за того, что антилюфтовая часть гайки работает на перекос. А конструкция этой части довольно хилая. Затянешь слабо - люфтит, затянешь посильнее - подклинивает.

 

[Robinson1957]

Подклинивание в гайке, которое приводит к потере шагов. Появляется из-за того, что антилюфтовая часть гайки работает на перекос.

Совершенно верно, ось расклинивающейся части гайки перекашивается, отсюда она работает лишь малой частью резьбы в ней, и тут либо люфт, либо клин. В некоторых токарных применяют подобное, но, как правило, гайка крепится на один болт и сидит в гнезде, т.е. имеет возможность самоцентровки, тут же самоцентровка исключена двумя болтами.

 

[vvv1234]

Совершенно верно, ось расклинивающейся части гайки перекашивается, отсюда она работает лишь малой частью резьбы в ней, и тут либо люфт, либо клин.

Помнишь, я тебе рассказывал про ось Z с пластиковой гайкой? Где под весом шпинделя был такой клин, что появлялись миллиметровые потери шагов? С осью Х та же история, только нагрузка поменьше, поэтому и потеря шагов поменьше.

P.S. Новый же антилюфтовый механизм - мечта перфекциониста. Измерил люфт после фрезеровки квадратиков - как было 15мкм, так и осталось. А ход винта практически свободный, по сравнению с гайками с упорными винтами - раза в 2-3 легче ходит.
Вот еще думаю, не стоит ли увеличить стабильность, посадив резьбу на полуперманентный фиксатор.

 

[Robinson1957]

Помнишь, я тебе рассказывал про ось Z с пластиковой гайкой? Где под весом шпинделя был такой клин, что появлялись миллиметровые потери шагов?

Я всегда не доверял подобным методам регулировки зазоров и, где возможно, всегда применял комбинацию из двух гаек. Но, на наших конструкциях, даже комбинация пластиковой и латунной не подходит, за счет упругости фланца, очень непросто настроить, всё норовит на перекос натяг дать

 

[vvv1234]

Я всегда не доверял подобным методам регулировки зазоров

Я тоже это подозревал, но пошел по пути упрощения конструкции. Теперь много чего придется переделывать . Ну да ладно, опыт есть опыт, лишним не бывает. Да и нашему народу в помошь, теперь, если планируют ставить пластиковые гайки - глядишь, и передумают.

 

[demyuri]

Я тоже это подозревал,

Я про это года 3 назад говорил, но "пророка нет в своем отечестве". Набивайте шишки дальше!

 

[vvv1234]

Я про это года 3 назад говорил, но "пророка нет в своем отечестве".

Пророчество классика сбылось: проверено на практике. д.Юра, на будущее, с армаггедоном поосторожнее .

Дядя Юра, где ж ты был
Когда я об этом говорил

 

[Дядя Вова]

Всяк сверчок, знай свой шесток! Тоже для антилюфтовой гайки. Пластиковую гайку можно применять там, где особых требований не требуется. На пример для управления шарнирным механизмом.

 

[demyuri]

Дядя Юра, где ж ты был
Когда я об этом говорил

Поиск по форуму "упругие люфты".

 

[vvv1234]

Поиск по форуму "упругие люфты".

Дядя Юра, где ж ты был?

Важным делом занят был
Орфографии учил
Но народ не оценил
Я тогда на все забил .

Вот думаю сделать полезный автономный приборчик для проверки потерь шагов: энкодер, МК, дисплей и батарейка. Повесить такой на ШД и запустить простую УП (скажем, фрезеровка по линии заданной длины). А приборчик скажет, были ли потеряны шаги. Проверить на разных материалах. И сразу будет видно, при каких условиях теряются шаги.

 

[trew21]

Вот думаю сделать полезный автономный приборчик для проверки потерь шагов: энкодер, МК, дисплей и батарейка. Повесить такой на ШД и запустить простую УП (скажем, фрезеровка по линии заданной длины)

А если просто один раз настроить? Я просто не понимаю, зачем всё это городить? Если только от нехер делать...

 

[vvv1234]

А если просто один раз настроить?

Это для тех, кто серьезно занимается модификацией или конструированием ЧПУ. Именно для того, чтобы правильно и быстро настроить.

Например, переделал человек ось Х на рельсы. Покатал рукой, вроде бы ничего не заедает. Запустил фрезеровку, скажем, по дюралю. Вроде бы все работает, станок грызет. А потом сравнил заданные размеры с реальными - получил разницу 0.1мм. В чем причина: люфт ходового винта, биение шпинделя, недостаточная жесткость станка или потеря шагов? Приборчик же сразу скажет, была ли потеря шагов. Причем на слух при работающем шпинделе эту потерю не заметишь.

Далее, пусть приборчик зафиксировал потерю шагов. Возможные причины: ток драйвера, слабый драйвер, слабый ШД, механика. Увеличиваем ток драйвера, проверяем. Не сработало - ставим драйвер помощнее, проверяем. Опять не то - ставим ШД помощнее, проверяем. Как-то так.

 

[trew21]

А потом сравнил заданные размеры с реальными - получил разницу 0.1мм.

не вижу городить кучу для контроля

Приборчик же сразу скажет, была ли потеря шагов

пост выше, стресс тест, и забыл про кучу "говна под столом"

Причем на слух при работающем шпинделе эту потерю не заметишь.

согласен, но если уже всё выставлено?

 

[demyuri]

Повесить такой на ШД и запустить простую УП (скажем, фрезеровка по линии заданной длины). А приборчик скажет, были ли потеряны шаги.

На простой УП приборчик скажет: "все за...ись! Х...рь во все лопатки!". А на дуге (или 3д) начнутся пропуски.
Тоже не вижу целесообразности сего девайса. Потеря пары десятков шагов некриминально, а пропуск 1000 и так видно будет.