Изготовление диагональных тяг для дельта-принтера

Подписаться на 3Dtoday
xolodny
Идет загрузка
Загрузка
05.01.19
2078
35
печатает на Kossel Kit
RepRap
22
Изготовление тяг для дельта-принтера.

Нам понадобятся:

- трубка алюминиевая 8х1 мм, приобретается в сетевых строительных магазинах типа Леруа, Оби, Бауцентр и т.п. Стоимость на начало этого года - 60-80 р за 2 м;

- наконечники типа "фиш-ай" или Traxxis - 12 шт, приобретаются в магазинчиках радиоуправляемых моделей или на китайских торговых площадках, у меня в запасах лежали такие, с резьбовой шпилькой М4 и отверстиями в подшипниках диаметром 3 мм:
55f7c3e85a8db4fb39574205719455d5.jpg
- дополнительно - шпильки М4х40 - 6 шт, я свои делал, обрезав винты М4х40 (в том же Леруа приобретены были), на фото выше шпилька уже вклеена-вкручена в подшипник взамен штатной;

- фланцевые гайки М4 - 6 шт, в Леруа. В качестве альтернативы можно использовать обычные гайки+шайбы;

- печатная деталь - дюбель - 12 шт для фиксации подшипников в трубках, модель ЗДЕСЬ, фото ниже. В качестве альтернативы (на первое время, а то не сильно сексуально получается с ними) можно использовать нейлоновые дюбели-пробки диаметром 6 мм для саморезов:
16885119d382ce49e597c3b781c8adf1.jpg
Теперь об инструменте:
21bdc92669751d17fa40e5c784777889.jpg
- труборез роликовый, можно, конечно, и пилой по железу ножовкой по металлу обойтись, но труборез дает четкий и чистый рез без опилок, что в холодное время избавляет от нужды работать на балконе или получать от дражайшей половинки выговоры за металлические опилки по всему дому:
7e8a740b8cc35013e41935a8e3911c01.jpg
- ример - используется для снятия внутренних и внешних грата и фасок на срезах труб из цветных металлов и пластика:
65f5d0b1e62210490bf29707f327793a.jpg
f2252865002a813e55ef063d404a1347.jpg
- плашка М4 для прогона резьбы после опиливания шпилек - может быть заменена обычной гайкой;

- прочий инструмент (штангенциркуль, линейка, плоскогубцы, ключи, надфили должны быть у каждого Reprap'ера.

Приступаем:
Для моего дельта-принтера из запасов понадобились тяги, т.к. магнитные что-то очень уж быстро поистерлись.
Мне нужны тяги длиной 300 мм, что для области работы диаметром 250 мм достаточно.

  • Для тяг длиной 300 мм от алюминиевой трубки 8х1 мм необходимо отрезать 6 кусков длиной по 250-252 мм.
  • С нарезанных трубок снимаем римером внутреннюю фаску. Внешняя изначально сформирована труборезом. При отсутствии оного инструмента - надфиль и сверла по металлу ф8 мм вам в помощь.
95058a4258c880a9fb6d12e8b6d26bfc.jpg
  • Вставляем дюбели, можно их дополнительно смазать клеем (момент, цианакрилат, 88-й, БФ-2, резиновый, полиуретановый клей и т.п.):
301583ece0a79b4e8ac6baa80c0bb862.jpg
e2bd429194a7d5ce76b77697175a09a2.jpg
  • Прогоняем плашкой М4 шпильки М4х40, полученные отрезанием от винтов М4:
815190b4eebbaf56cc5aaee0d66ef908.jpg
  • Из половины подшипников (6 шт) выкручиваем комплектные короткие шпильки и вкручиваем-вклеиваем более длинные М4х40 (показаны на первом фото в статье)
  • Накручиваем на эти подшипники (6 шт) фланцевые гайки, как на фото ниже
7db10ca4fde11064bbdf5a29a79d307f.jpg
  • вкручиваем в ранее вставленные дюбели попарно (1 короткий исходный + 1 с удлиненной шпилькой и контргайкой) подшипники, как на фото ниже, подшипник без гайки вкручиваем (вклеиваем) до конца, после чего "садим" тяги на кондуктор, представляющий из себя кусок фанеры с двумя закрепленными винтами М3 на расстоянии 300 мм друг от друга (если вам надо другую длину - соответственно будет другая длина трубок и другое расстояние между винтами кондуктора)
  • ead145c943af17a9b8d222fd791fb689.jpg
    fb7a7eff31ab98cf2ea5281fd4ec9dcf.jpg
  • "длинный" подшипник с контргайкой вкручиваем так, чтобы тяга "садилась" на кондуктор с некоторым натягом, естественно, из-за того, что резьба подшипников имеет определенный шаг, и из-за необходимой параллельности осей "шаров" подшипников, тяги будут несколько отличаться по длине, компенсация этой длины осуществляется затягиванием контргайки к дюбелю и своеобразным вытягиванием подшипника из дюбеля, что позволяет "поймать" и скомпенсировать несколько "соток" длины тяги, чтобы получить равномерное усилие натяжки тяг на кондуктор.
  • снимаем тяги и устанавливаем их на 3D принтер и наслаждаемся. Конкретно с этими тягами со второй попытки автокалибровка принтера свелась в 0.017 мм (или 17 микрон), первая была 0.023 мкм.
В момент написания статьи принтер печатает себе детали размером с почти весь стол с нормальной укладкой первого слоя (стекло на фото - Ultrabase диаметром 240 мм) без использования функции автовыравнивания.
PREVIEW
Всем ровных столов и прямых рук!
Подписаться на 3Dtoday
22
Комментарии к статье

Комментарии

05.01.19 в 20:51
0
За сколько килограмм износились магнитные подвесы?
06.01.19 в 16:30
0
Меньше чем за 1. В крайних положениях эффектора тяга по башне C стала просто выпадать (выскальзывать) из одного магнита.
06.01.19 в 17:12
1
Хорошая работа! Сохранил в избранное.
Я с магнитными подвесами разобрался с помощью термоусадочной трубки вот так.
Работает на "5+".
05.01.19 в 21:09
1
компенсация этой длины осуществляется затягиванием контргайки к дюбелю и своеобразным вытягиванием подшипника из дюбеля, что позволяет "поймать" и скомпенсировать несколько "соток" длины тяги, чтобы получить равномерное усилие натяжки тяг на кондуктор.
Потом проклеивать не нужно, чтоб исключить смещение, все-же, шпилька несколько "вытянута" получается.
Подшипники которые вы используете имеют пластиковый корпус, но есть и с метелическим где резьма под шпильку М3, что вы скажите об этих подшипниках?
ссылку на прверенного продавца на подшипники не подкините?
За статью, спасибо, как всегда кратко, понятно, готовая инструкция к действию.
05.01.19 в 21:23
0
Потом проклеивать не нужно

Я на сантехмастер гель - синий посадил на большой дельте. Держит плотно, есть пара десятков минут на поправку.
но есть и с метелическим где резьма под шпильку М3, что вы скажите об этих подшипниках?

"Фиш-ай" называются.
С качеством лотерея. Я лотами по 16 штук заказывал - самые люфтящие в запас. Остальные - "посадочное место" шара зажимается в тиски между двух оправ из головок на 12-13 и обсаживается для плотности. Через 2000 машино-часов повторил.
Использование данных подшипников подразумевает применение втулок, чтоб при повороте подшипник в эффектор-каретку-фиксирующий винт (головку) не упёрся.
Я использую самоконтрящиеся гайки, "нерабочей" частью к подшипнику.
05.01.19 в 22:16
1
Я использую самоконтрящиеся гайки, "нерабочей" частью к подшипнику.
Это которые с нейлоновой вставкой?, я их тоже использую в кубике, Для зажима подшипника с одной стороны головка винта под потай, а с другой гайкой с нейлоном, стороной где нейлон.

Посмотрите картинки, из двух видов предпочтительней #09?
52ab8a43f21d013420ce31fe302ebe08.PNG

Нашел лот 20шт. предлагают за750р.
05.01.19 в 22:18
0
у меня 09 версия
06.01.19 в 16:33
1
У пластиковых есть люфт.
Фиш-ай металлические и большей частью не люфтящие (мне примерно 80-85% из каждой партии таких попадались). При случае - люфты выбираются опрессовкой "обоймы" из мягкого сплава (алюминий?). Для большой дельты с директ-подачей я взял вообще М5 - не люфтят 16 из 16 и повышенный угол эффективных перемещений.
05.01.19 в 21:16
0
А если использовать вместо трубки шпильку М4, сильно хуже будет? У меня короткие тяги, 165 мм
05.01.19 в 21:26
1
Большинство шпилек - из "сырого" железа и легко деформируются. Даже на малой длине. Плюс пн и этомэтом исклю подгонка длины тяг, где важны уже "сотки"
05.01.19 в 21:33
0
Все, понял. Регулировка при цельной шпильке - кратна половине шага резьбы, или 0,35 мм (полоборота).
Можно еще ссылочку на наконечник? Сходу ничего дельного не нашлось
06.01.19 в 03:46
-1

Особенно умилили резиночки для денег.
06.01.19 в 08:57
1
Обоснуйте, пожалуйста, Вашу непонятную иронию.
Относительно же резинок - т.к. пока нет подходящих пружин, использовал их.
06.01.19 в 17:16
3
Не по делу...
Гуру, влепите "дизлайк" товарисчу JSD!)
06.01.19 в 18:23
0
Не няда!
Человек за дело переживает. Пусть по запросу, но аргументирует свое отношение к сути вопроса.
Так что пущай - подрастет, пооботрется в местном серпентарии )))
06.01.19 в 19:20
-1
Только не это - пойду сплету вервие из остатков серого hips, красного и голубого petg, повешусь от безысходности :(
06.01.19 в 19:35
1
Только не до конца! Чтоб не смердело.
07.01.19 в 12:34
0
влепите "дизлайк" товарисчу JSD
Сделано! )))
06.01.19 в 10:36
-1
Алюминиевые трубки не самый подходящий материал для изготовления тяг.
После первой же встречи со столом или еще какого взбрыка электроники - они блин погнутся.
Китайский аналог из *типа углеволокна* стоит сущие копейки.
Ищется на али по словосочетанию - delta printer carbon.

Уж если - колхозить - прямая дорога в рыболовный магазин - там бывают колена для удочек - из этого самого карбону :)
06.01.19 в 11:49
0
Алюминиевые трубки не самый подходящий материал для изготовления тяг.
После первой же встречи со столом или еще какого взбрыка электроники - они блин погнутся.
Жесткости трубок 8х1 мм более чем достаточно для функции тяг. В стол сопло с 400 мм тягами у меня упиралось - ничего не погнулось. А и если погнется - ремонт быстрый и легкий.
Еще один плюс алюминия (в отличие от углепластика) - снижается уровень вибрации по цепочке "шаговый двигатель - ремень/рама - каретка - тяга - эффектор - сопло" из-за меньшего модуля Юнга у алюминиевого сплава.
Уж если - колхозить
"Колхоз" - это как раз те самые готовые тяги с китайского интернет-маркета, различающиеся по длине на "десятки". Стоимость же калиброванных тяг делает их недоступными для большинства присутствующих здесь.

Скажите, а Вы, наверное, с Вашим подходом, на Stratasys'е печатаете?
06.01.19 в 12:24
2
Нет я как-то не люблю стоя и в гамаке.
А вот собрать "стапель" - ну чтобы ровно и с одной длиной в пределах 0.02 вклеить в эти самые разные и кривые китайские тяги шарниры - религия не позволяет?
А так- да можно и титановые трубки найти.
Только вот ровных трубок я как-то не особо встречал. Особенности технологии производства оных.
Возьми поверочную плиту - и покатай :)
06.01.19 в 14:14
2
А вот собрать "стапель" - ну чтобы ровно и с одной длиной в пределах 0.02 вклеить в эти самые разные и кривые китайские тяги шарниры - религия не позволяет?
Шарниры Traxxis имеют люфт. Вклейкой вопроса одинакового натяга тяг на кондукторе-стапеле не добиться.

Только вот ровных трубок я как-то не особо встречал. Особенности технологии производства оных.
Ровные трубки для дельта-кинематики и не нужны. Важно расстояние между центрами шарниров.

Возьми поверочную плиту - и покатай
ВозьмиТЕ, покатайТЕ - здесь принято общаться на Вы.
06.01.19 в 19:07
0
Да уж простите христа ради.
Я как то за последние лет 20 привык быть немного проще.
Особенно в интернетах :) В коих я обретаюсь - этак так года с 1996.

А вашество не соблаговолит ли пролить свет на пару незначительных обстоятельств?
Как изначально кривые алюминиевые трубки будут вести себя при достаточно хороших знакопеременных нагрузках, и что будет происходить с расстоянием между центрами шарниров?
Ну и самый волнующий меня вопрос - на каком расстоянии от эффектора по феншую надо натягивать резиночку для денег?
И все ли стяжки для этого подходят?
07.01.19 в 12:37
0
Ну и самый волнующий меня вопрос - на каком расстоянии от эффектора по феншую надо натягивать резиночку для денег?
Ну ты возьми и одень. Религия не позволяет?
Что за новоявленный гуру дельта принтера? Ты сделай хоть что-то. А хочешь понты погнуть, так ты обосновывай свои слова.
На счет тыкаянья я с тобой соглашусь, но тут много народу слабохарактерных.
07.01.19 в 14:39
1
Ну, сударь, держите ответ.

http://3dtoday.ru/blogs/xolodny/manufacturer-of-diagonal-rods-for-a-3d-printer-with-delta-kinematics-2/

Пока что я предложил присвоить Вам (да давай уж на "ты" - тебе) ачивку "диванный теоретик недели".
11.01.19 в 12:49
0
Тяги в конструкции "дельта" испытывают только осевые нагрузки и даже при врезании соплом в стол трубки всё равно испытают ударную нагрузку вдоль оси, поэтому погнуть их крайне сложно (но при желании можно, кувалдой например :) )
11.01.19 в 13:21
0
только осевые нагрузки
Изгибающие нагрузки они могут испытывать при выходе эффектора за пределы рабочей зоны шарниров. Испытано. Факт.
11.01.19 в 15:54
0
Согласен, это как раз тот случай "кувалды", когда сложное техническое устройство не имеет средств контроля и защиты от выхода за рабочие пределы. И понимаю почему - удорожает конструкцию. Наверное проще менять тяги при деформации и сопла после удара в стол, и стекла после того же удара, чем городить с десяток дополнительных датчиков и средств контроля.
Но автор так и сказал, что если погнул - сменил и нет проблем.
06.01.19 в 19:33
4
Да уж простите христа ради.
года с 1996.

Встань с колен, отрок, я все прощаю!

А вашество не соблаговолит ли пролить свет на пару незначительных обстоятельств?
Соблаговолит.

достаточно хороших знакопеременных нагрузках
Достаточно хороших для чего? Для гнутья тяг? Или для сохранения их пространственной геометрии в пределах упругих деформационных нагрузок?

Базовая физика - законы Ньютона.

Допустим - масса эффектора в сборе 250 г (это достаточно много, можно и в 150 уложиться в сборе со всеми обдувами и т.п.).
Ускорение по осям XY - 3000 мм/с2, или примерно 0.3g
Для простоты эксперимента не учитываем показателей Jerk, которые компенсируются эластичностью ремней и сопротивлением моменту вращения на валу шаговых двигателей.
Согласно принципу "действие=противодействие", в замкнутой системе нагрузки, распределенные на 6 тяг, составят 0.25 кг * 3 м/c2 = 0.75 Н, что составит нагрузку не более 0.1875 Н на одну тягу в горизонтальной плоскости максимально (если разложить векторы сил на план 6 тяг, расположенных попарно под углом 2Pi/3 друг к другу в проекции). 0.1875 Н, или 19 г*c на одну тягу.

что будет происходить с расстоянием между центрами шарниров?

Пффф.... о чем Вы? Ну, будут меняться на доли микрон.

Ну и самый волнующий меня вопрос - на каком расстоянии от эффектора по феншую надо натягивать резиночку для денег?
Это секретное кунг-фу, юный подаван. Оно постигается годами поиска истины.

И все ли стяжки для этого подходят?
Только оплаканные слезой битого жизнью инженера.
06.01.19 в 21:36
1
Нде у Вашества всё еще есть джерк? На дельте?

И судя по всему Вы смогли осилить учебник по теормеху за второй курс института - Похвально.


До динамики судя по всему вы не снизошли.
Ну про такие мелочи, как сопромат - это вообще для строителей.
Ну там тьфу на эти сраные моменты, эпюры и прочую заумь.
Главное - модуль Юнга!

А уж перл про - "учитываем показателей Jerk, которые компенсируются эластичностью ремней и сопротивлением моменту вращения на валу шаговых двигателей"
Я пожалуй схороню в цитатник.

Голова двигающаяся в относительно замкнутой системе - сама по себе - это уже хорошо.
Невесомые палки, ремни, картетки - я понимаю нужны, чтобы она не улетела. Какой такой момент инерции системы тел?

Всё не гнётся. С чего бы?

Вибрация, собственная частота - резонанс - для этого есть резиночки.

Я чего и интересовался - где таки их надо ставить?

Особенно интересно ведут себя в таких условиях предварительно деформированные элементы конструкции.
07.01.19 в 04:22
1
Нде у Вашества всё еще есть джерк? На дельте?

И судя по всему Вы смогли осилить учебник по теормеху за второй курс института - Похвально.
Ой, вот не надо, а? Лениво мне с Вами меряться в праздники и что-то доказывать.
Какой такой момент инерции системы тел?

Ну подсчитайте, чо. Эффектор в сборе 219 г, тяги по 24 г, каретки в сборе по 64 г, рама с дрыгателями, столом и электроникой примерно 8 кг.
И обоснуйте не на основании термеха, а с учетом сопромата и динамики то, что тяги будут "хорошо" гнуться.
После подробного обоснования пойду посыплю голову пеплом, попрошу администрацию удалить пост и выкину нафиг эти тяги, заменив карбоновыми.
И да, раз уж пошли тут замеряться всяким - не забудьте при динамике движения сопротивление воздуха, а также конвективные потоки воздуха от греющего стола и вес филамента в трубке боудена (она длиной 1 м), а то вдруг... погнет же тяги...
Вибрация, собственная частота - резонанс - для этого есть резиночки.

Я чего и интересовался - где таки их надо ставить?
По месту, пока не подойдут пружинки. Ваша настойчивость заслуживает отметки. И обязательно отмечу после обоснования, а самому что-то дальше доказывать - лениво.

Особенно интересно ведут себя в таких условиях предварительно деформированные элементы конструкции.
Приятно пообщаться с неглупым человеком, но он еще и невнимателен. Если бы почитали внимательней, нашли бы фразу, что с предварительно деформированными элементами конструкции калибровка стола свелась в погрешность менее 20 мкм, что позволяет успешно печатать без автовыравнивания.
07.01.19 в 04:47
1
А уж перл про - "учитываем показателей Jerk, которые компенсируются эластичностью ремней и сопротивлением моменту вращения на валу шаговых двигателей"
Я пожалуй схороню в цитатник.
А из контекста вырывать нехорошо. Забыли про
Для простоты эксперимента не учитываем


Можно же так сыграть и навстречу. Например - долго искать скрытый смысл в:
на каком расстоянии от эффектора по феншую надо натягивать
Ну эт... неприлично как-то спрашивать такое... Ваш эффектор - Вы и натягивайте, да )))) На Ваш же джерк.
07.01.19 в 14:53
1
И судя по всему Вы смогли осилить учебник по теормеху за второй курс института - Похвально.
Очередное ложное утверждение. За

они блин погнутся.
я тебе уже обосновал.

Я. 10. ЛЕТ. МАТЬ. ИХ. СЧИТАЛ. НА. ПРОЧНОСТЬ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ. СИСТЕМЫ. РУЧКАМИ, ТРУБОПРОВОДЫ-ОПОРЫ-ОБОРУДОВАНИЕ. Когда о таких вещах, как СТАРТ, ANSYS и проч. можно было только мечтать. И освоить пришлось что-то большее, чем учебник за 2-й курс теоретической механики.

До динамики судя по всему вы не снизошли.
Очень жду от тебя ответного хода за расчеты в динамике с доказательствами, что искривление тяг превысит допустимую точность печати. Примем эту точность печати за 0.5 высоты слоя, качественной печать примем в 0.1 мм (меня устраивает), т.е. пусть она (точность) будет 50 мкм.

Докажи, что "недостаточная" жесткость и прочность 6 тяг из алюминия 8х1 мм, при их массе 20 г каждая, массе эффектора 250 г, максимальному крутящему моменту на валу двигателей 0.4 Н*м и 16-тизубых шкивах GT2, длине ремней 1.7 м шириной 6 мм и массе колесных кареток в сборе 80 г, показателях Jerk=15 мм/с, ускорениях Axyz=2000 мм/с2 вызовет деформацию тяг более 50 мкм.

Обоснуешь? Или лучше сразу предложим тебе очередную ачивку - "пустозвон месяца"? А там и до "му...звона года" недалеко будет. Дерзай.
06.01.19 в 21:32
2
Думается, что в достижении Дельта-Дзена - амулеты должны помогать.

Ну и заговоры, конечно.

Насчёт курилен - я вообще-то не специалист, а вот символизьм - таки да.

Выбирайте по вкусу, но лучше - по смыслу:

1fcc48d03968dca5e4eac2c4b253593c.jpg
8460aa79e0edbeae94c82b128e133526.png
65a86334a4ebda804d867b821c659b2c.jpg
0bb8bb4dc683b04e95c49ffde9003223.jpg




Ассоциативный ряд был вызвал "поверочной плитой", просто неотделимой от маятника Фуко...

0b3d0ef837e8153eec138d13e1905c35.jpeg




Лично я предпочёл-бы "правильный пузырёк" - практичнее и дешевле:

c1fc3a4f9f87fc73f3e21f58cd682029.jpg


А вот как его прикрепить и куда - тут уж даю простор Вашей фантазии.




* * *
2 xolodny: пост понравился, всё наглядно и чётко.
Одна просьба - хорошо-бы пару слов увидеть про то, что все эти дюбели и наконечники - ожидаемо должны быть термостойкими.

При открытой платформе и в случае цилиндрической термокамеры - рекомендации могут отличаться?
07.01.19 в 04:23
2
Одна просьба - хорошо-бы пару слов увидеть про то, что все эти дюбели и наконечники - ожидаемо должны быть термостойкими.
Да, конечно. Отпечатаны из оранжевого ZBS. Показатели эластичности и термостойкости в комбинации мне показались достаточными для организации термокамеры.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Добавление коэффициента компенсации геометрических особенностей и сохранения в EEPROM, в автоматической калибровки на Marlin

Ученые СибГУ испытывают подводный квадрокоптер с 3D-печатными деталями

Елки, скутеры и 3D-печатные горшки: посленовогодние соревнования в Сокольниках

Обзор 3D-принтеров HP на IMTS 2018

В Шанхае открылся рекордный 3D-печатный пластиковый мост

Два метра в час: американские ученые разработали новую технологию скоростной 3D-печати