Kuinka valita palloruuvi 3D-tulostimen Z-akselille

3D-tulostimen liikejärjestelmässä Z-akseli ei yleensä vaadi yhtä suurta nopeutta kuin X- ja Y-akselit. Sillä on kuitenkin suora vaikutus koneen vakauteen, alustan nostoon, kerrosten tasaisuuteen ja pitkäkestoiseen-tulostuskykyyn.

Jos tulostusalusta ei liiku tasaisesti, jos suuri lämmitetty alusta kallistuu noston aikana tai jos Z--akselin rakenne ei ole tarpeeksi jäykkä, lopulliseen tulostuslaatuun voi vaikuttaa.

Monet pöytäkoneen tee-se-itse 3D-tulostimet käyttävät T8-johtoruuvia Z-akselilla. Tämä on yksinkertainen ja kustannustehokas ratkaisu Mutta kun tulostin kasvaa, lämmitetty alusta tulee raskaammaksi tai konetta käytetään teolliseen painatukseen tai hybridikäsittelyyn, tavallinen T8-johtoruuvi voi alkaa osoittaa rajoituksia jäykkyyden, tehokkuuden, sileyden ja pitkän -vakauden suhteen.

Näissä tapauksissa palloruuvista tulee käytännöllisempi vaihtoehto Z--akselin nostojärjestelmään. Se ei ole välttämätön päivitys jokaiselle 3D-tulostimelle, mutta se voi olla parempi valinta Z--akselijärjestelmille, jotka vaativat suurempaa kantavuutta, tasaisempaa pystysuuntaista liikettä, pidempää matkaa ja mukautettua päätytyöstöä.

Tässä oppaassa kerrotaan X-, Y- ja Z-akselien perustoiminnot 3D-tulostimessa, miksi palloruuveja harkitaan useammin Z-akselille X/Y-akselien sijaan, kuinka valita johdinruuvin ja kuularuuvin välillä ja kuinka valita oikea 3D-tulostimen Z-akselin kuularuuvi halkaisijan, johdon, mutterin tyypin, iskun ja päätykoneistuksen perusteella.

Mitä X-, Y- ja Z-akselit tekevät 3D-tulostimessa?

3D-tulostin liikkuu kolmeen pääsuuntaan: X-akselilla, Y-akselilla ja Z-akselilla.

• TheX-akseliviittaa yleensä vasemmalle-ja-oikealle liikkeelle. Se ohjaa tulostuspään tai suuttimen asentoa vaakasuunnassa.
• TheY-akseliviittaa yleensä etu{0}}ja-takaliikkeeseen. Tulostimen rakenteesta riippuen se voi siirtää tulostuspäätä, alustaa tai osaa portaalijärjestelmästä.
• TheZ-akseliviittaa pystysuuntaiseen liikkeeseen. Se ohjaa tulostuspään, lämmitetyn alustan, alustan tai portaalin ylös-ja-alas liikettä.

Yksinkertaisesti sanottuna X- ja Y-akselit muodostavat kunkin painetun kerroksen muodon, kun taas Z-akseli ohjaa kerrosten välistä korkeutta. Tulostuksen aikana suutin liikkuu X/Y-tasossa luodakseen yhden kerroksen. Kun tämä kerros on valmis, Z-akseli siirtyy yhden kerroksen korkeudella ja seuraava kerros alkaa.

Tämä ero selittää myös sen, miksi kolme akselia käyttävät usein erilaisia ​​liikerakenteita. X- ja Y-akselit tarvitsevat yleensä nopeaa, kevyttä ja reagoivaa liikettä. Z-akseli liikkuu yleensä hitaammin, mutta sen on pysyttävä vakaana ja sen on ehkä kannettava enemmän painoa.

Tästä johtuen X/Y-akselit ja Z-akselit on usein suunniteltu eri siirtomenetelmillä.

Miksi kuularuuveja ei käytetä yleisesti X/Y-akseleilla

Kuularuuveja voidaan käyttää X- ja Y-akseleilla joissakin erikoiskoneissa, mutta ne eivät ole yleinen valinta useimmissa FDM 3D -tulostimissa. Monissa pöytäkoneissa tai tee-se-itse-tulostimissa X/Y-akselit käyttävät hihnoja ohjaamaan liikettä sekä ohjaamaan tasaisia ​​tankoja, lineaarisia akseleita tai lineaarisia ohjauskiskoja.

Tämä kohta on tärkeä: sileät tangot tai lineaariset ohjauskiskot ohjaavat, kun taas hihnat tarjoavat todellisen ajoliikkeen. Tangot tai kiskot pitävät liikkuvat osat suoralla reitillä. Moottori ja hihnajärjestelmä luovat liikkeen.

On useita syitä, miksi kuularuuveja ei yleensä suositella yleisten 3D-tulostimien X/Y-akseleille.

Ensinnäkin X- ja Y-akselit vaativat suurta nopeutta ja tiheää kiihdytystä. Tulostuspää vaihtaa suuntaa monta kertaa jokaisen kerroksen aikana. Kevyempi voimansiirtojärjestelmä auttaa konetta reagoimaan nopeammin. Hihnavaihteisto on kevyempi ja sopii paremmin tällaiseen toistuvaan-nopeaan liikkeeseen.

Toiseksi suurella nopeudella pyörivää pitkää kuularuuvia voivat rajoittaa kriittinen nopeus, tärinä ja asennustarkkuus. Jos ruuvi on pitkä ja akseli liikkuu nopeasti, ruuvi saattaa aiheuttaa melua, tärinää tai ei-toivottuja liikevirheitä, ellei koko rakennetta ole suunniteltu erittäin huolellisesti.

Kolmanneksi hihnat ovat jo riittäviä moniin FDM-tulostussovelluksiin. Pöytätulostimissa, tee-se-itse-tulostimissa ja monissa CoreXY-malleissa hihnat tarjoavat hyvän tasapainon nopeuden, kustannusten ja asennuksen joustavuuden välillä.

Tästä syystä yleinen rakenne monissa 3D-tulostimissa on:

X/Y-akselit: sileät tangot tai lineaariset ohjauskiskot ohjaamaan ja hihnat ajoliikettä varten.

Tästä syystä palloruuveista puhutaan useammin Z-akselille X- tai Y-akselin sijaan 3D-tulostinsovelluksissa.

Miksi Z-akseli käyttää usein lyijyruuvejä tai kuularuuveja

Z-akseli toimii eri tavalla kuin X- ja Y-akseli. Se ei yleensä vaadi nopeaa edestakaisin-ja-liikuntaa. Sen päätehtävänä on siirtää sänkyä, alustaa, tulostuspäätä tai portaalia ylös ja alas pitäen jokaisen kerroksen korkeus vakaana.

Monissa 3D-tulostimissa Z-akseli tukee lämmitettyä alustaa, tulostusalustaa, X--akselin palkkia tai jopa koko portaalirakennetta. Liikenopeus on yleensä pieni, mutta vakaus, kantavuus ja toistettava pystysuuntainen liike ovat tärkeitä.

Siksi Z-akseli käyttää usein tällaista rakennetta:

sileät tangot tai lineaariset ohjauskiskot ohjaamaan ja johtoruuvi tai kuularuuvi nostoliikettä varten.

Sekä lyijyruuvit että kuularuuvit muuttavat pyörivän liikkeen moottorista lineaariliikkeeksi. Ero on siinä, miten mutteri ja ruuvi toimivat yhdessä. Lyijyruuvi toimii pääasiassa liukukitalla. Kuularuuvi toimii pyörivällä kosketuksella kierrättävien pallojen läpi.

Monille pöytäkoneille tarkoitetuille 3D-tulostimille riittää jo T8-johtoruuvi. Suuremmissa tulostimissa, painavammissa sängyissä, pidemmällä Z-akselin liikematkalla tai vaativammilla mekaanisilla järjestelmillä kuularuuvi voi tarjota paremman tehokkuuden, tasaisemman liikkeen ja paremman pitkän-suorituskyvyn.

Tästä syystä monet käyttäjät, jotka etsivät 3D-tulostimen kuularuuvia, keskittyvät itse asiassa Z--akselin nostorakenteeseen.

Lyijyruuvi vai kuularuuvi: kumpi on parempi 3D-tulostimen Z-akselille?

Valinta lyijyruuvin ja kuularuuvin välillä ei saa perustua vain siihen, kumpi näyttää tarkemmalta. Sen pitäisi riippua koneen todellisesta rakenteesta, kuormasta, matkasta, kustannuksista ja vakausvaatimuksista.

T8-lyijyruuvi, jota kutsutaan myös puolisuunnikkaan muotoiseksi johtoruuviksi, on yleinen valinta monille tee-se-itse-3D-tulostimen Z-akseleille. Se on yksinkertainen, edullinen, helppo asentaa, ja sen itselukittuminen on usein parempi. Pienissä pöytätulostimissa lyijyruuvi voi yleensä tarjota riittävän pystysuoran liikkeen suorituskyvyn.

Palloruuvilla on suurempi voimansiirtotehokkuus, pienempi kitka ja tasaisempi liike. Se sopii paremmin Z--akselijärjestelmiin, joissa on suurempi kuorma, pidempi matka tai korkeammat vakausvaatimukset.

Kuitenkin myös kuularuuvi maksaa enemmän ja vaatii parempaa kohdistusta, oikeat tukiyksiköt, sopiva päätytyöstö ja säännöllinen voitelu.

Alla on yksinkertainen valintaopas:

Jokaiseen 3D-tulostimeen ei tarvita kuularuuvia. Pienille ja kevyille pöytätulostimille se voi olla enemmän kuin tarpeellista. Mutta kun Z-akselin kuormitus kasvaa, matka pitenee, alusta levenee tai kone on lähempänä teollisuuslaitteita, kuularuuvin edut tulevat mielekkäämmiksi.

Lyhyesti:

Lyijyruuvi soveltuu edullisiin-kevyisiin-kuormitukseen, työpöydän Z--akselijärjestelmiin. Kuularuuvi soveltuu paremmin raskaaseen-kuormaan, suuriin-muotoisiin, pitkä-tahtoihin tai teollisiin Z--akselijärjestelmiin.

Kuinka valita palloruuvi 3D-tulostimen Z-akselille

Kun päätät, että Z-akseli tarvitsee kuularuuvin, seuraava kysymys ei ole vain "mikä kuularuuvi on paras?" Parempi kysymys on:mikä palloruuvi vastaa tulostimen todellista rakennetta?

Kun valitset kuularuuvia 3D-tulostimen Z-akselille, tärkeimmät tekijät ovat halkaisija, lyijy, mutterin tyyppi, kokonaispituus, tehollinen isku ja päätytyöstö.

Valitse halkaisija Z{0}}akselikuormituksen perusteella

Palloruuvin halkaisija vaikuttaa jäykkyyteen, kantavuuteen ja taivutuskestävyyteen. Suurempi halkaisija tarjoaa yleensä paremman jäykkyyden, mutta se lisää myös kustannuksia, painoa ja tilantarvetta.

3D-tulostimen Z-akselille ei aina ole parempi valita suurinta ruuvia. Halkaisijan tulee vastata sängyn painoa, alustan kokoa, rungon jäykkyyttä ja matkan pituutta.

Alla on yleinen viite:

Pienelle tee-se-itse-tulostimelle voi jo riittää 1204 kuularuuvi.
Keskikokoiselle tai suurelle 3D-tulostimelle 1605 kuularuuvi on usein käytännöllinen ja tasapainoinen vaihtoehto.
Raskaalle lämmitetylle sängylle, leveälle alustalle tai teollisuuskoneelle voidaan harkita 2005, 2010 tai suurempia kokoja.

Monissa keskisuurissa ja suurissa 3D-tulostimen Z-akselijärjestelmissä 1605 kuularuuvi on yleinen valinta, koska se tarjoaa hyvän tasapainon jäykkyyden, ohjauksen, kustannusten ja asennuksen saatavuuden välillä.

Valitse liidi liikevaatimusten perusteella

Lyijy tarkoittaa, kuinka pitkälle mutteri liikkuu, kun ruuvi pyörii yhden täyden kierroksen.

Esimerkiksi:

• 1204 kuularuuvi: halkaisija 12 mm, lyijy 4 mm
• 1605 kuularuuvi: halkaisija 16 mm, lyijy 5 mm
• 1610 kuularuuvi: halkaisija 16 mm, lyijy 10 mm
• 2005 kuularuuvi: halkaisija 20 mm, lyijy 5 mm

3D-tulostimen Z-akselilla erittäin suuri nopeus ei yleensä ole päävaatimus. Vakaus, ohjattavuus ja kerrosten yhtenäisyys ovat tärkeämpiä.

Pienempi johto tarjoaa hienomman liikkeen ja korkeamman mekaanisen resoluution. Se sopii paremmin vakaaseen nostoon ja ohjattuun pystysuuntaiseen liikkeeseen. Suurempi johdin mahdollistaa nopeamman liikkeen, mutta se voi vaatia enemmän moottorin vääntömomenttia ja huolellisempaa ohjausta.

Z-akselin valinnassa seuraava logiikka on yleensä käytännöllinen:

• 4 mm tai 5 mm johdin: parempi vakaaseen Z--akselin nostoon
• 10 mm lyijy: sopii erikoisrakenteisiin, jotka tarvitsevat nopeampaa pystysuuntaista liikettä

Raskas-kuorma Z-akseli: älä valitse suurta etumatkaa vain nopeuden vuoksi

Useimmissa 3D-tulostimen Z-akselin kuularuuvisovelluksissa mallit, kuten 1204, 1605 ja 2005, ovat helpompia hallita, ja ne sopivat paremmin Z-akselin alhaiseen-nopeuteen ja vakaaseen liikkeeseen.

Valitse mutterin tyyppi asennustilan perusteella

Kuularuuvin mutterin on vastattava tulostimen asennusrakennetta. Monissa tapauksissa ongelma ei ole itse ruuvi, vaan se, voidaanko mutteri asentaa oikein.

3D-tulostimen Z-akselijärjestelmissä laippamutteri on usein yleisin valinta. Siinä on kiinnitysreiät, ja se voidaan kiinnittää helpommin nostolevyyn, Z-akselikannattimeen tai alustarakenteeseen.

Yleisiä pähkinätyyppejä ovat:

Useimmat tavalliset 3D-tulostimet eivät tarvitse kaksoismutteria. Kaksoismutteri maksaa enemmän ja vie enemmän tilaa. Se sopii paremmin korkean-jäykkyyden, pienen-välyksen tai teollisiin nostojärjestelmiin.

Useimmissa Z--akselimalleissa tärkeimmät kysymykset ovat: Voidaanko mutteri kiinnittää tukevasti? Ovatko asennusreiät käteviä? Onko mutterinpidin tarpeeksi jäykkä?

Vahvista kokonaispituus ja tehollinen isku

Kuularuuvia valittaessa ei riitä, että sanot: "Tarvitsen 500 mm ruuvin." Ruuvin kokonaispituus ei ole sama kuin käytettävissä oleva Z-akselin iskunpituus.

3D-tulostimen Z-akselin kuularuuvin on otettava huomioon:

• ruuvin kokonaispituus
• tehokas aivohalvaus
• kierrepituus
• mutterin pituus
• tukiyksikön viemä tila
• kytkimen viemä tila
• ylempi ja alempi asennusasento
• todellinen alustan matka-alue

Jos näitä mittoja ei vahvisteta etukäteen, ruuvi saattaa näyttää riittävän pitkältä, mutta kun tukiyksikkö, kytkin ja mutteri on asennettu, todellinen Z--akselin liike ei välttämättä riitä.

Suurikokoisten-muotoisten tai mukautettujen 3D-tulostimien tapauksessa on parempi varmistaa ensin Z--akselin maksimimatka koneen rakenteesta ja määrittää sitten ruuvin kokonaispituus ja päiden työstömitat.

Tämä vaihe on erityisen tärkeä mukautetuissa Z--akselin kuularuuviprojekteissa, koska monet 3D-tulostimet eivät vain käytä vakiopituuksia. Kuularuuvin on usein vastattava runkoa, moottorin asentoa, tukiyksikköä ja käytettävissä olevaa asennustilaa.

Vahvista moottorin ja tukiyksiköiden koneistuksen lopetus

Päätytyöstö on yksi helpoimmin huomiotta jäävistä yksityiskohdista valittaessa kuularuuvia 3D-tulostimen Z-akselille. Se määrittää suoraan, voidaanko kuularuuvi asentaa koneeseen.

Kuularuuvin koneistettujen päiden on yleensä vastattava:

• askelmoottori tai servomoottori
• kytkentä
• tukiyksikkö
• laakeri
• lukkomutteri
• asennuslevy
• Yleisiä palloruuvin pään työstöyksityiskohtia ovat:
• porrastetun akselin työstö
• laakerin istukan halkaisija
• kierteinen pää
• kiinnitysrenkaan ura
• kiilaura
• tasainen pinta
• viiste
• mittatilaustyöstö

Esimerkiksi moottorin akselin halkaisija, kytkinreiän koko, tukiyksikön malli ja laakerin sisähalkaisija vaikuttavat kaikki päätytyöstömittoihin. Vaikka ruuvin halkaisija ja johdin ovat oikeat, kuularuuvi ei välttämättä sovi koneeseen, jos koneistetut päät eivät vastaa moottorin kytkintä, laakeritukea tai asennusrakennetta.

Ennen kuin tilaat Z--akselin kuularuuvin, on hyvä varmistaa:

• moottorin akselin halkaisija
• kytkimen koko
• tukiyksikön tyyppi
• kiinteä{0}}pää ja tuettu-päärakenne
• päätytyöstöpiirustus
• tarvitaanko myös mutterinpidintä tai tukiyksikköä

Laitevalmistajille tai erän ostajille lopputyöstökyky on erittäin tärkeä. AZ-akselin kuularuuvia ei käytetä yksinään. Sen on toimittava yhdessä koneen rungon, moottorin, tukiyksikön, mutterinpitimen ja lineaarisen ohjausjärjestelmän kanssa.

Yksi- vai kaksiakseliset palloruuvit?

Se, käytetäänkö yhtä vai kahta Z--akselin kuularuuvia, riippuu pääasiassa alustan leveydestä, kuorman jakautumisesta ja rakenteellisesta vakaudesta.

Pienelle tulostimelle yksi Z--akselin ruuvi voi riittää, jos alusta on kapea ja kuorma on kevyt. Tämä rakenne on yksinkertainen, edullisempi ja helpompi hallita.

Leveälle alustalle, suurelle lämmitetylle sängylle tai raskaalle portaalirakenteelle kaksois-Z-akseliset kuularuuvit voivat tarjota paremman tuen. Kaksi ruuvia tukevat liikkuvan rakenteen molempia puolia ja vähentävät kallistumista tai epätasaista kuormitusta.

Kaksois-Z-suunnittelu ei kuitenkaan tarkoita vain yhden ruuvin lisäämistä. Keskeinen ongelma on synkronointi. Jos kaksi ruuvia eivät liiku yhdessä, alustan toinen puoli voi nousta toista korkeammalle, mikä voi vaikuttaa tulostuslaatuun.

Kahden Z{0}}akselin suunnittelussa tulisi ottaa huomioon:

• sama palloruuvi malli molemmilla puolilla
• sama asennuskorkeus molemmilla puolilla
• synkronoitu moottorin ohjaus
• jakohihnan liitäntä tarvittaessa
• jäykkä alustarakenne
• lineaariset ohjauskiskot parempaan ohjaukseen

Keskikokoisissa, suurissa tai raskaissa{0}}3D-tulostimissa kaksi Z-palloruuvia ovat yleisempiä. Pienelle tee-se-itse-tulostimelle on yleensä tarpeetonta käyttää vain kaksoispalloruuveja rakenteen näyttämiseksi edistyneemmältä.

Johtopäätös: Oikea Z{0}}-akselinen kuularuuvi sopii koneeseen

3D-tulostimen X-, Y- ja Z-akseleilla on erilaiset liikevaatimukset. X- ja Y-akselit ovat pääosin vastuussa nopeasta tasomaisesta liikkeestä, joten ne käyttävät yleisesti hihnaa liikkeelle ja tasaisia ​​tankoja tai lineaarisia ohjauskiskoja ohjaamiseen. Z-akseli vastaa pystysuorasta nostamisesta ja saattaa joutua tukemaan sänkyä, alustaa tai portaalia, joten se käyttää usein lyijyruuvia tai kuularuuvia.

Tavallisiin DIY 3D-tulostimiin ja pöytätietokoneisiin FDM-tulostimiin T8-johtoruuvi on yksinkertainen, edullinen ja riittävä moniin Z--akselin nostosovelluksiin.

Keskikokoisille ja suurille 3D-tulostimille, raskaille lämmitetyille vuoteille, pitkäisku-Z-akselille, teollisuustulostuslaitteille tai CNC/3D-tulostimen hybridikoneille kuularuuvi voi tarjota paremman kuormituskapasiteetin, tasaisemman liikkeen ja vakaamman pitkäaikaisen-toiminnan.

Kun valitset kuularuuvia 3D-tulostimen Z-akselille, ei riitä pelkän hinnan tai halkaisijan vertailu. Oikean kuularuuvin tulee vastata koneen todellista rakennetta.

Sopiva Z--akselipalloruuvitulee valita seuraavista syistä:

• Z-akselin kuormitus
• tulostimen koko
• palloruuvin halkaisija
• palloruuvi johto
• pallomutterin tyyppi
• kokonaispituus ja tehokas isku
• palloruuvin päätytyöstö
• palloruuvin tukiyksikkö ja kytkin
• lineaarinen ohjausjärjestelmä
• yhden tai kahden Z-akselin suunnittelu

Pienelle ja kevyelle tee-se-itse-tulostimelle voi jo riittää johtoruuvi. Jos Z-akselilla on oltava raskaampi alusta, sujuvampi nosto tai työskennellä teollisuuskoneessa, kuularuuvista tulee sopivampi vaihtoehto.

Oikea kuularuuvi ei aina ole suurin. Se vastaa tulostimen kuormitusta, iskua, asennustilaa ja liikevaatimuksia.

Ota yhteyttä nyt

Aiheeseen liittyviä artikkeleita:

1. Palloruuvi 3D-tulostinopas: Milloin sinun pitäisi käyttää palloruuveja 3D-tulostimessa?

2. Mitä ovat lineaariset kiskot 3D-tulostukseen?

3.Ovatko lineaariohjaimet todella parempia kuin 3D-tulostimien V{1}}pyörät tai tankojärjestelmät?

4. Lineaariset kiskot vs. lineaariset tangot: mikä liikejärjestelmä on parempi CNC- ja 3D-tulostimille?

Sähköposti:dlyexport2@dlybearing.com

←Takaisin blogiin