今天说说第三部分,Z轴控制箱。
由于在X1的立柱上面又加了一个立臂。原来用于升降主轴箱的手轮由于直径太大,放不下了。解决办法那就是将手轮的轴心平移,然后再加传动部件。例如用两个齿轮啮合,或者用皮带传递动力等。没办法,麻烦也得这样干啊。
后来一想,既然到了这个地步,那干脆就把主轴箱做成电动升降的吧!手摇的摇来摇去的用起来也不方便。
要搞成电动的,首先要确定电机的扭矩。先用弹簧秤测定一下所需的扭矩。见下图。
弹簧秤的读数不到1Kg,手轮轴心到摇柄的距离3cm。则扭矩不大于3Kg.cm。
不过要注意,首先要在主轴箱上升和下降的全行程范围内找出(感觉出)阻力最大的地方,然后在那个阻力点附近测扭矩。不过,俺基本没找到阻力点。当然,由于主轴箱的重力作用,上升要比下降费劲。所以要按上升找最大扭矩。
另外一点,这个扭矩与立柱塞铁的锁紧度有关(完全锁死那就调不动了,力矩无穷大),俺是在手感舒适,塞铁间隙尽量小的情况下测试的。
有了扭矩数据就可以选电机了。当然电机还有一个参数也必须考虑,那就是转速。俺是按照手摇升降主轴箱比较快的速度确定电机的转速,大概是1秒两转,也就是120转/分钟。如果传动齿轮齿比不是1:1,那还要把齿比考虑进去。扭矩同时也要折算。俺是按1:1设计的。
网上搜了一通,买了这样一个电机,43元。这个电机的扭矩是20Kg.cm,比实际需要大了6倍。主要的原因有二:1是设计要有冗余,2是实际应用时,能够进一步调小间隙,使床子获得更好的精度。
控制电路非常简单,就是一个扭子开关,3块5。
又买了两个二手齿轮,15元。
电机的电源找了一个旧电源,把220V的插头换成电源线就行了。
然后就是动手干了。这是控制箱的下盖板,建材市场买的,3元一块。100mmX100mm。切了4个角,好看、也免得刮人。中间是打孔、掏洞。
这是上盖板,电机、电源、开关也都装上了。
上盖板反面,齿轮也装上了。
开始组装,先把下盖板与X1的立柱连到一起。原来装了个压力轴承,现在还把它放那。
再装上齿轮。
把下盖板与上盖板连接起来。
Z轴控制盒组装完毕。在目前的电源、电机、齿轮参数下,Z轴单程行程(220mm)用时1分钟,非常好。就是减速电机的声音略大。
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