X2微型钻铣机床数控改造的详细过程Word格式.docx
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对控制电源也做些简单的改造。
先上第一张图片,这是即将变性的X2的原图,呵呵,一定要有啊,要不改谁去啊。
图1(原文件名:
CNC080032_01.jpg)
改造X2需要的部分准备好的材料和配件(控制方案1)
图2(原文件名:
CNC080032_02.jpg)
改造X2需要的部分准备好的材料和配件(控制方案2)
图3(原文件名:
CNC080032_03.jpg)
改造X2的滚珠丝杆,都是1402的。
很不好找啊,是在淘宝网上经过网友微特电机给精心寻找得到的,成色很好,根据X2的结构和加工范围,我还是选用1402的丝杠,主要是从其受力情况考虑,电机选用57型2-3A电流的就足以使机床的能轻松灵活的运行。
图4(原文件名:
CNC080032_04.jpg)
最后选了这三个,上边的是用来做Y轴的,带电机架,经过简单加工可以直接用,省了不少加工的麻烦,规格1402,有效行程160mm,长了点,要截断一小节;
中间的是用来做Z
轴的,双螺母,能够承受较重的主轴重量载荷,1402,有效行程260mm,正好够Z轴的最大行程;
下面一根是用来做X轴的,1402,有效行程320mm,也不用加工改动,可直接用到X轴上。
图5(原文件名:
CNC080032_05.jpg)
这是准备作第四轴的小转台,五相电机,精度很高的,可以调节回差,调节后基本没有回差。
图6(原文件名:
CNC080032_06.jpg)
图7(原文件名:
CNC080032_07.jpg)
又买了一个80mm四爪卡盘安了上去,很不错,不过有点大了点。
有点小马拉大车的感觉。
图8(原文件名:
CNC080032_08.jpg)
控制方案1采用的8吋液晶平板手写电脑作为控制计算机,这是我原来用作汽车导航仪的电脑,后来换了一个新的导航仪,就拿来作为控制机,使用很方便,CPU是PII366,320M内存,800*00触摸式液晶显示屏,40M硬盘,原带一个USB接口,自己改造了一下,增加了一个USB接口,又配了一个PC并口卡,作为数控输出接口。
图9(原文件名:
CNC080032_09.jpg)
新编辑的MACH3
800*600界面,力求简洁,可以实现编码手轮控制
图10(原文件名:
CNC080032_10.jpg)
控制方案一,采用我原来的套件,步进电机是三洋57双轴头电机,2.9A,如果采用双向接线,实际工作电流应该是2.04A,套件基本可以使用,电源电压采用自己改造后的36V10A开关电源
控制方案二,使用二手的东方五轴数控器作控制驱动器,该驱动器自带开关电源,原来是110V,后来改造了一下,可以直接使用220V的电源,这个驱动器我试验了一下,是采用高压驱动步进电机,达160V,所以步进电机高速运转非常有力,速度非快,美中不足的是,只能二细分,低速噪音大些,另外电机发热量稍微大些,不过能高速大力矩运行步进电机的高电压驱动器,大多会使步进电机温度高些,但是,比步进电机的最大工作温度还是低不少。
图11(原文件名:
CNC080032_11.jpg)
增加的1200W水冷电主轴和2200W的变频器,电主轴选用的是直径62mm的,长180mm,用在X2上比较合适。
变频器采用主轴专用变频器,带手控板,特意配置了模拟电压控制接口和RS422微机数据接口
图12(原文件名:
CNC080032_12.jpg)
这是准备用来做机床三维数显的容栅式位移测量传感器,是用市场数显卡尺改的,带有数据输出接口,不过不是标准数据接口,要单独设计一个数据接口,将数据显示在控制面板上。
两根长300mm的用作X轴和Z轴位移测量,150mm用作Y轴位移测量,已经设计完三维数显接口,还没有进行调试。
这样配合脉冲手轮,可以很好的手动控制X2的三维加工。
图13(原文件名:
CNC080032_13.jpg)
数显卡尺的数据接口
图14(原文件名:
CNC080032_14.jpg)
电子手轮和接口板
图15(原文件名:
CNC080032_15.jpg)
开关电源电源,48V,13.5A,二手货,我拆开看了,用料十足,我准备用模块改成0到46V可调电源
图16(原文件名:
CNC080032_16.jpg)
图17(原文件名:
CNC080032_17.jpg)
DC-DC模块,稳压和调压性能非常好,最大电流可大12A
图18(原文件名:
CNC080032_18.jpg)
这是准备用来做桌面小控制台的,还没考虑面板的布置,要把三轴的位移数显、脉冲手轮和摇杆控制都放上,当然主轴调速和必要的控制开关等等也是少不了的。
图19(原文件名:
CNC080032_19.jpg)
X2微型钻铣机床数控改造的详细过程
(2)
X2的Y轴改造过程
第一天改造,因为即将要给X2解体了,先利用它给改造Y轴的滚珠丝杆加加工,这是Y轴电机座,利用滚珠丝杆原来的电机座加工改造了一下。
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这是原来丝杠带的电机座,可以直接利用,省了不少的加工麻烦,因为前台有些高,和Y轴滑板干涉,所以采用砂轮硬是给磨下了16mm,亮的那部分就是抹掉的部位,很光滑,以后再做个烤黑处理或喷点黑漆。
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钻连接孔,按照Y轴丝杆轴承座的原来连接尺寸钻两个连接孔,直径6.5mm,保证与底座很好的连接
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丝杆长一点,看来要截去一小段。
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用最简单的办法来切割,注意加冷却液,以防丝杠退火,降低耐磨和强度
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先安到Y轴上试试看,合不合适
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正式安装到Y轴底座上,先装轴承座,然后将将丝杆从里侧插入到轴承座里,上好压紧螺母,注意掌握好压紧力的大小,既没有轴向窜动,有保证转动灵活
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装上步进电机和联轴器,步进电机是三洋57型,双轴头带个塑料手轮,以后要换成一个铝合金手轮
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再来个Y轴局部放大图
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制作固定丝杠螺母的调节压板,还是用最简单的办法,磨、磨、磨啊。
不过有加工条件的网友可不要笑话了,我只是想尽量利用业余条件来做做了
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雏形出来了,在用卡尺好好量量,再磨。
呵呵!
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大家知道磨了多少吧?
自己都不好意思了,加工方法实在是太土气了,不过还好,使用还是没有问题
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知道是用来做什么的了吧
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放好螺母压紧调节块,精心调节预紧螺丝,这一步很关键,一定要将滑座移动到靠近Y轴滚珠丝杠的轴承一侧进行调整才行,这样可以保证螺母和轴承在全程的同心度
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从底座下部的角度看看
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再看看
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整体看一下
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X2微型钻铣机床数控改造的详细过程(3)
X2的X轴改造过程
这是用来做X轴的滚珠丝杠,1402,有效行程320mm,也不用加工改动,可直接用到X轴上。
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原来的丝杆是采用止推轴承,现在滚珠丝杠采用的是双角接触轴承。
外经一样大,都是26mm
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原来的X轴承座通孔直径小了点,用电磨把通孔加大一些
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磨好后的X轴承座通孔
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另外滚珠丝杠的螺母原来是方的,大了一些,用砂轮将底部磨成X轴导轨底部形状一样的圆弧形状。
先放上试试,还不错
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正式安装到X轴底座上,先装轴承座,然后将将丝杆从里侧插入到轴承座里,上好压紧螺母,注意掌握好压紧力的大小,既没有轴向窜动,又保证转动灵活
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看看X轴整体的丝杠安装图
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用细铁棒做几根步进电机的连接柱
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用小车床简单加工处理一下,两边钻好孔
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用M5的丝锥套螺口
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与步进电机连接好
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摆上位置试试,其实也不用试,都是已经计算好的了,不过还是忍不住试试看
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有点着急试验,有没有找到合适的钢板,先用有机玻璃做个步进电机连接座看看,也顺便让原来做的雕刻机给X2的改造做点贡献,这是原来设计的AUTOCAD零件图纸
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转换到atrCAM8.1里做切割刀路
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装好有机玻璃材料,用手轮调节好刀头的原点位置
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雕刻机的控制现场,很乱,叫大家见笑了,一直没有时间做控制箱,这次准备做一个
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加工完的步进电机连接座。
做完试验再换成钢板的
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把连接座和步进电机摆好看看,很合适
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呵呵,其实在发帖前已经找到钢板了,这是用12mm钢板做的电机连接座,还是用比较原始的加工方法了,制作工艺图片就不上了,否则各位加工专业人士该见笑了。
不过还是等试验完再将有机玻璃的换下来
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图20(原文件名:
CNC080034_20.jpg)
如上图,考虑到X轴丝杠太长,将悬空端安装一个支撑轴承要好些,否则X轴滑板运行到右侧时,空端丝杠会发颤。
没有找到合适的钢棒,用原来剩的铜棒车一个
图21(原文件名:
CNC080034_21.jpg)
车好后的轴承座,不过还是要用砂轮将底部磨成X轴导轨底部形状一样的圆弧形状
图22(原文件名:
CNC080034_22.jpg)
这是做好后的样子
图23(原文件名:
CNC080034_23.jpg)
放到X轴导轨底部,钻孔后再安装
图24(原文件名:
CNC080034_24.jpg)
图25(原文件名:
CNC080034_25.jpg)
X轴滚珠丝杠螺母比较大,如果还是固定在原来XY底座的位置上,要加工很深的底槽,所以我采取了一个很简单的固定方法。
直接用螺栓固定在XY底座的边。
但是以减少了X轴的10mm行程为代价的,不过以后可以在X轴的轴承座上加一个10mm厚垫板把行程补回来
图26(原文件名:
CNC080034_26.jpg)
图27(原文件名:
CNC080034_27.jpg)
这是X轴和Y轴改好后的X2图,很简洁。
先上一个,大家先看看
图28(原文件名:
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X2微型钻铣机床数控改造的详细过程(4)
X2的Z轴改造过程
先上个Z轴的结构图纸看看
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这几天期末比较忙,今天抽时间做了步进电机的改造,Z轴的组件已经制作完成了,等有时间再组装。
先给大家上个图看看我的Z轴结构有什么特点
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z轴改造全部完成,现在已经全部拆卸喷漆,等组装好后再上详细说明
已经组装好了,先看看XYX三轴的细节全貌
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X轴细节
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Y轴细节
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Z轴细节
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XY轴组合
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XYZ全貌
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还没有完,过几天将数显尺部分和其它附属的小东西也装配上
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