Adaptace horizontální frézky na odvalovací

[aleshonsa]

Ahoj,
uvažoval jste někdo, nebo jste to někdo zkusil realizovat, o adaptaci horizontální frézky (nebo samozřejmě jakoukoliv univerzální nebo nástrojařské frézky, která umožňuje i horizontální frézování) aby na ní šla frézovat ozubená kola odvalováním?
Aby se dalo frézovat odvalovacím způsobem, je třeba zajistit následující:
1. Vazba mezi otáčkami frézy a otáčkami obrobku. V podstatě to tedy znamená zajistit přímou vazbu mezi horizontálním vřetenem a vřetenem, které ponese obrobek. Jak jsem z teorie pochopil, tak na jednu otáčku frézy se obrobek musí otočit o jeden zub. Jestliže Z je tedy počet zubů vyráběného kola, tak převodový poměr bude Z:1. Převodový poměr tedy nemůže být pevný, ale musí být tedy nastavitelný podle požadovaného počtu zubů. Bude-li se vyrábět kolo se šikmým ozubením, je třeba zajistit další pohyb obrobku.
2. Osa frézy musí s osou vyráběného kola svírat určitý úhel. Úhel je dán modulem a průměrem frézy. Z toho důvodu nemůže být úhel pevný, ale musí jít plynule nastavovat, a to také kvůli výrobě šikmého ozubení.
3. Obrobek se musí posunovat ve své ose pohybovat, aby se ozubené kolo vyrobilo v celé své šířce.

Uvažuju takto adaptovat nástrojařskou frézku FN22. Konkrétně to pro mě znamená následující:

- k bodu 1: Frézka tak jak je toto neumožňuje. Nejde ani využít napojení na strojní posuv frézky. Strojní posuv frézky dostanu na nějaké zařízení na stole jedině tak, že se napojím nejlépe na čep koukající na levé straně kde je jen klika bez nonia (tj. sundat kliku a nasadit např. ozubené kolečko). Nicméně tento čep se otáčí, jedině když je zapnut podélný strojní posuv stolu, takže by se mi začal posouvat celý stůl. Další problém je, že vazba mezi vřetenem a strojním posuvem není pevná. Oboje sice pohání jeden motor, ale rozvod je realizován klínovým řemenem.
Jedinou možnost proto vidím napojit se na horizontální vřeteno nějakým dalším zařízením, které nasadím na dlouhý trn a zachytím ho trám podobně, jako je nasazeno opěrné ložisko. V podstatě mě napadají 2 varianty:
a) Nasadit tam ozubené nebo řetězové kolo a mechanickým rozvodem pomocí hřídelů, řetězů a dalších ozubených kol postupně dostat rotační pohyb dolů na zařízení na stole. Nicméně vzhledem k tomu, že
i) Převodový poměr mezi frézou a vřetenem se musí dát nastavovat.
ii) Faktu v bodě 2.
iii) Jelikož se budou samozřejmě vyrábět ozubená kola různých průměrů, musí jít nastavovat výška stolu. Ta musí jít i nastavovat kvůli postupnému nastavování záběru frézy.
toto vychází jako dost monstrózní, i když by vazba byla asi nejpřesnější.
b) Nasadit tam rotační enkodér a měřit otáčky. Frézka má mechanickou převodovku vřetene, kde se dá nastavit konkrétní hodnota, nicméně skutečné otáčky můžou všelijak kolísat z různých důvodů (jak se fréza dostává do většího záběru, kolísání napětí v síti, atd.). Vřeteno pro uchycení obrobku by pak bylo vybaveno motorem, jehož otáčení by řídila elektronika na základě signálu z rotačního enkodéru na trnu, a na základě uživatelem zvoleného převodového poměru. Jasná výhoda je, že takovýto elektronický převod se dá relativně snadno realizovat. Nicméně mam obavy, aby nedocházelo k nějakým prokluzům a vše se tak nerozhodilo a kolo se nevyrobilo špatně. Pro diskuzi ohledně elektroniky založím ještě vlákno v části o elektronice.

- k bodu 2: Asi nejjednodušší by bylo vřeteno pro uchycení obrobku připevnit na otočný stůl. Ten umožňuje přesné nastavení úhlu natočení. Problém ale je, že takový stůl má výšku cca 120mm, takže pro vlastní vřeteno je už málo místa, aby nebylo moc vysoko. Frézka má ve svislém směru rozsah 300mm a řádově 60mm je už spotřebováno poloměrem frézy (maximální možný průměr frézy při horizontálním frézování s trámem je 120mm), takže zbývá už jen 240mm. Zatím to jsou odhady – musím změřit jaký je přesně prostor mezi osou horizontálního vřetene a stolem, když je stůl stažen úplně dolů, zřejmě to bude více (mam pocit, že je to 380mm, ale už si přesně nepamatuju a v manuálu tato hodnota není). Další možnost pak samozřejmě je vřeteno s obrobkem ustavit přímo na stole a úhel nastavit např. sinusovou tyčí (ono ustavení otočného stolu a vřetene na stole bude stejně obnášet určité vyměřování, takže to možná vyjde na stejno). Tohle je asi ze 3 bodů to nejsnazší.

- k bodu 3: Jelikož je osa vřetene obrobku natočena vůči podélné ose stolu, nelze použít podélný posuv stolu frézky. Vřeteno se tedy bude muset ve svém uložení v ose posouvat a posuv bude řízen šroubem. V podstatě bych použil podobnou konstrukci, jako mají nástrojařské frézky řešený příčný posuv vřeteníku. Je to tedy spíše problém výroby, nebo někde sehnat použitelné díly a adaptovat je.

Celkově mi tedy z toho vychází jako jádro všeho řešení zajištění vazby otáček mezi frézou a obrobkem. Samozřejmě průměr vyráběného kola by byl limitován na cca 200 – 240 mm (jestli je větší prostor mezi osou horizontálního vřetene a stolem tak možná až 300mm).

Jak vidíte prosím tuto záležitost? Myslíte, že je to realizovatelné, nebo je v tom ještě nějaký další svízel, který nevidím?

Díky

[testone]

já bych se na to vybodl
podle mých znalostí uvažuješ ve všech bodech správně, nicméně vymýšlíš vymyšlené
dalo by se to pomocí pomocí děličky DU20, ta je určena jako doplněk frézky FA3U, FA3U má na konci stolu pod krytkou vyvedená kola od pohonu posuvů, je k tomu lyra jako nosič výměnných kol, dělička je pak poháněná od posuvů stroje, posuv X je vypínatelný
FA3U má i otoč mezi X a Y, tím by se nastavil sklon osy kola proti ose vřetene
FA3U ale nemá mechanicky spřaženo otáčení vřetene a posuvů, má to dva samostatné motory
dají se na tom dělat šikmá kola dělícím způsobem a podobné věci, několikrát se tu o tom psalo, hledej odvalovaci, odvalovani, bez diakritiky
musel bys pohánět tu děličku od vřetene, třeba prodlužovacím kardanovou hřídelí (ala traktorový náhon), takhle bývají poháněné posuvy na mašinách z doby transmisí a pak drahých nedostupných elektromotorů, 1 stroj = 1 motor
ne že by to nešlo, ale má to smysl opravdu jen v případě, kdy cesta by měla být cílem, jak už tu několikrát zaznělo
kup si malou odvalovací frézku, i tak budeš mít o zábavu postaráno, jsou i menší než je ta tvoje FN22
edit
tedˇmě napadlo, že ani s tím kardanem by to nešlo
kardanová hřídel, pokud nejsou její konce rovnoběžné, mění úhlovou rychlost otáčení podle úhlu natočení
musí mít vstup a výstup rovnoběžný aby se to kompenzovalo

[testone]

tady máš jednu mrňavou
http://stroje.bazos.cz/inzerat/34350763 ... ny-atd.php" onclick="window.open(this.href);return false;

[tumlik]

tady máš jednu mrňavou
http://stroje.bazos.cz/inzerat/34350763 ... ny-atd.php" onclick="window.open(this.href);return false;

No tak tady bych byl opatrnej co se týče nástrojů, trny jsou ok, tady jsou frézy o průměru 25mm a s otvorem 8mm, max. délka 15mm, tyhle se neválejí na každém kroku, co fréza to rána , max. průměr frézovaného kola je 40mm a taky bych neřekl, že jsou komplet kola, mám to stejný a mám jich tam mnohem víc , jinak je to parádní mašinka na pidi kolečka ve velkém množství...........

aleshonza:

k odvalování šikmých ozubených kol: už jsem to tady poměrně podrobně popisoval, zkus si to najít, k šikmým ozubeným kolům platí to stejné co k základu odvalování, ten pohyb navíc je odvozen od otáčky obrobku vůči stoupání posuvového šroubu, pokud jsou přímo spojené otáčky vřetene s otáčkami obrobku typicky počet zubů(otáček nástroje):1 otáčce obrobku platí přímá úměra v závislosti s úhlem stoupání šroubovice šikmého ozubeného kola vůči posuvovému šroubu buď frézy a nebo stolu podle toho co se pohybuje, obrobek se musí posunout o určitou dráhu přičemž fréza vykoná + a nebo - otáček než je skutečný počet zubů ozubeného kola a tohle je ta mechanická synchronizace. Plusové a mínusové hodnoty jsou závislé na šroubovici nástroje a pravo nebo levostranosti obráběného kola. V ozubeném soukolí dvou šroubových ozubených kol je pravé a levé ozubené kolo ve zcela rozdílných poměrech vůči pravo nebo levořeznému nástroji.
Ty šikmé kola jsou už docela věda, musíš si uvědomit, že ty nejenom, že potřebuješ výměnné kola na základní díly bez prvočísel i ve třech stupních převodů, a v případě šikmých ozubených kol další neméně početný set ozubených kol na kola posuvová Nevýhodou odvalování šroubových kol bez diferenciálu jaký je u dospělých frézek, které navíc umí tangenciální frézování posunem celé délky odvalovací frézy po obrobku tam a zpátky, je fakt, že není možné vypustit při tomto odvalu posuv, otáčky a posuv musí jet současně
Uvedu příklad co jsem dělal nedávno 11z/ úhel šroubovice 20st.,obrobek pravá šroubovice, nástroj pravá šroubovice M1, počet zubů nastavených pro odval 11zubého obrobku v závislosti na modulu a posuvu frézy bylo 10,982 zubu.
Z povahy obrobku a faktu, že není možné ponechat frézu záběru aniž by se tato stabilně posouvala o určitou dráhu danou úhlem šroubovice jsem musel vycházet při volbě pravo, nebo levořeznosti nástroje.... jsou to krásně bezesné noci, když cítíš, že máš všechno správně a ono to nejde a kurvíš jeden polotovar za druhým pak na to dojdeš, ono to šlape a v životě to nezapomeneš

U kol přímých je to v podstatě jedno, v závislosti na posuvových kolech je jen posuv na otáčku, který vyjadřuje míru viditelnosti stopy posuvu na jednu otáčku obrobku na dnu ozubení, tolik typickém pro odvalování ozubených kol

Co se týče průměru odvalovacích fréz, které jsi popisoval, tak tam bych byl opatrný, já myslím, že nějaká 60mm odvalovka v modulu 1,5 by s tou frézkou tak zacvičila, že bys měl problém to udržet na místě aby neodpochodovala z dílny (najetí do řezu)

k bodu 3. ten posuv na otáčku bývá velmi malý, já mám nastaveno nějakých 0,5-0,7mm, ale mohu to samozřejmě měnit

[aleshonsa]

Díky za reakce

Tto je celkem pěkná frézka. Problém ale je, že co jsem četl parametry na http://www.mullermachines.com/en/Machin ... /MIKRON-79" onclick="window.open(this.href);return false; tak průměr kola do 40mm je dost málo. Přeci jen bych potřeboval čas od času i kolo třeba 200mm. Ve skutečnosti malá kolečka se ani snad nevyplatí dělat, protože se dají koupit. Potíž vzniká, když bych chtěl nějaké speciální kolo (jako třeba malý modul a velký počet zubů, jiný materiál než ocel jako třeba hliník, atd.). S větší frézkou se zase ale nevejdu. Další věc je cena. U toho mého výmyslu bych se snad mohl s realizací vejít do 10 000,-.

Já bohužel u FN22 nemůžu natáčet celý stůl i s posuvem tak jako u FA3U. Můžu samozřejmě místo vodorovného stolu nasadit naklápěcí stůl, který se dá i otáčet kolem svislé osy, ale to je pro frézování ploch pod úhlem – osa posuvu zůstává pevná se svislým pevným stolem.

Já dokonce i nějakou děličku co se montuje na levou stranu stolu mam. Je to klasická dělička (nikoliv ta k nástrojařským frézkám) co právě umožňuje i strojní náhon a má i hřídel pro diferenciální dělení. Bohužel nevím co je to za typ, je to nějaký TOS velikostí tak jako DU200 (možná že to je DU200 – podle fotek jsem jí neidentifikoval, protože pokaždé vypadají jinak podle roku výroby). Ozubená kola a lyry bohužel nemam, ale to by se dalo i někde časem sehnat a lyry si udělat. Napojení na strojní posuv bych dokázal udělat sundat kliku co je nalevo a nasadit tam kolečko.
Mam i několik sad kotoučových modulových fréz, takže v nejhorším můžu kola, pokud nebudu potřebovat přesná kola, vyrobit dělící metodou. Problém nastane, když bych právě potřeboval přesná kola. Potřebuju dělat různá optomechanická hejblata, kde se mi přesné kolo může hodit.

Úhel mezi kolem a frézou bych mohl také řešit upnutím frézy svisle na krátký trn. Svislá frézovací hlava jde totiž natáčet +/- 90st kolem příčné osy. Odpadly by tím problémy s podélným posuvem obrobku, nicméně potíž vzniká, že fréza bude vystrčená moc dopředu a stůl má šířku jen asi 220mm. To by dost limitovalo maximální průměr kola. Další věc je, že ze svislého trnu by se mi hůř třeba rotačním enkodérem snímaly otáčky, protože bych měl větší problém ho o něco zajistit. V podstatě bych to musel řešit podobně jako v případě takové té vodorovné tyče co se používá u vyvrtávacích nebo závitořezných hlav. Nemluvě pak o tuhosti uložení.

O vlákně o odvalování šikmých kol vím, je to tady http://www.c-n-c.cz/viewtopic.php?f=57&t=7411" onclick="window.open(this.href);return false;

Jinak když jsem mluvil o průměrech fréz, tak jsem měl na mysli obecně průměr jakékoliv běžné válcové nebo kotoučové frézy, kterou tam můžu upnout (mezi osou vřetene a horizontálním ramenem je prostor 60mm, takže největší možný průměr frézy je 120mm).
Neměla by ale řezná síla záviset na hloubce ubírané třísky? Když bych přeci bral malou třísku, tak by snad neměl být problém, ne?

K elektronické metodě svázání otáček obou vřeten jsem založil vlákno http://www.c-n-c.cz/viewtopic.php?f=48&t=14116" onclick="window.open(this.href);return false;

[chemic]

Snazim se o neco takoveho na fh 2a ale ne tak sosisfikovane mam krizove vreteno otacky na delicku zezadu od hlavniho hridele sadou ozubenych kol a asi kardanem i kdiz toneni nejlepsi podivej se na trubku home made gear hobber borci to tak nejak provadi jsem stale v podstate ve stadiu premysleni ten elektronick prevod jsemaky nekde videl ale tomu absolutne nerozumim otazka presnosti by mne zajimala v nejake starsi ucebnici jaem kdysi cetl ze ovalovani je produktivni zpusob ale neni az tak presny nevim me by stacil

[robokop]

nekdo to tu mel vyresene na emc2

tohle je z venku:
https://www.youtube.com/watch?v=ZhICrb0Tbn4" onclick="window.open(this.href);return false;

[qwer]

Tiež som nad tým volakedy dumal, mám dve FA3U, a na jednej krížovú hlavu

Plánoval som dať vreteno hore navrch tým smerom ako je na fote, pod upínací šrob vybrúsiť unášaciu drážku, a nahodiť tam ozubené kolo na prvý prevod ktorý by bol uchytený tam kde je teraz ten AL kryt s drážkami (bolo by to na pravej strane). Odtial ísť kardanom na lýru deličky (vlavo), kde by bol výsledný prevod podla počtu zubov kola, delička by mala hlavičku hore- os zvisle. Otázne je či by to malo dostatočnú tuhosť pri väčšom obrobku- kole, a či by nebolo potrebné zvrchu dorobiť podporný hrot- (koníka). No potom som objavil firmu, kde mi kolá vyrobia za pár eur, tak som to hodil za hlavu, ale myslím že by sa to zrealizovať dalo.

[aleshonsa]

Odvalování ne jen že je velmi produktivní, ale podle mě je to jedena z nejpřesnějších metod výroby kol třískovým obráběním. Pro větší přesnost už je pak potřeba broušení. Jediná nevýhoda spočívá, že se dají takto dělat jen evolventní zuby. V porovnání s dělící metodou (která je právě nepřesná, protože jednou frézou se dělá určitý rozsah zubů) je to i bych řekl na obsluhu jednoduché - prostě se zabere tříska a nechá se odvalovat postupně přes celou tloušťku kola. U dělení to znamená přejíždět sem a tam frézou po jednom zubu a manipulovat s děličkou kde to je potenciální zdroj chyby nebo další nepřesnosti.

S elektronikou určitou představu mam - prostě bych rotačním enkoderem změřil okamžité otáčky a pak podle toho a podle převodového poměru pouštěl do driveru krokového motoru pulsy s určitou frekvencí. Asi bych to řídil Arduinem. protože běžně dostupné drivery stejně zvládají tak max. 200 nebo 300 tisíc pulsů za sekundu a takto rychle stavět digitální pin by Arduino mohlo (tuším, že UNO zvládá snad frekvenci 1MHz). Dnes mi někdo ve vláknu zaměřeném na elektronickou část radil, že by to celé mohl pořešit servomotor s driverem, který umí nastavit elektronický převodový poměr. Tak uvidíme. Motor by byl napojen nejspíše přes nějakou šnekovou převodovku (u krokového 12:1 nebo 24:1, u serva by to mohlo být i více). Každopádně by to ale asi chtělo ještě kontrolní enkoder na vřeteno s obrobkem, aby se mohlo kontrolovat, jestli se to vůbec točí tak jak má a podle toho případně udělat okamžitou korekci.

Tady jde o to, že když bych to dělal mechanickou cestou tak jednak to jsou komplikace s úhlovým převodem (kde se úhel musí právě dát měnit). Pak je otázka, jestli by sada kol, co se k děličkám dává, toto byla schopná řešit. Převodový poměr se totiž musí stavět ve velkém rozsahu 12:1 pro 12tizubé kolo až v podstatě třeba po 200:1 kdybych chtěl dělat kolo s 200 zuby. A k tomu ještě navrch případné další pohyby vázané na posuv pro frézování šikmých kol. Sady kol jsou dělané na diferenciální dělení, nebo na náhon od posuvu pro frézování šroubovice. Sadu kol bohužel nemam a moc o volbě různých počtu zubů atd. v sadě nevím, ale mam obavu že to v tomto případě nebude dobře fungovat.

To video je dobré, takto nějak si to v podstatě představuju. Sice bych to měl raději na dlouhém horizontálním trnu s opěrným ložiskem kvůli tuhosti, ale vertikálně by to bylo jednodušší, protože bych mohl použít děličku a jen k ní připojit motor s převodovkou, a mohl bych využít podélný posuv stolu. Akorát bych nemohl využít strojní posuv co frézka má, protože nejpomalejší je 8mm/min. ale musel bych na něj přidělat další motor.
Zítra se schválně podívám, kolik je tam místa, když zasunu vřeteník úplně dozadu. Akorát tam ještě vidím potenciální problém, že když dam frézu na krátký trn, tak bude dost připláclá k bloku vertikální frézovací hlavy a nebude tam moc prostor do stran, což by pak dost limitovalo možný max. průměr ozubeného kola. Enkoder mě napadlo, že bych mohl dát na druhou stranu, kde kouká drážkovaný hřídel pro vysouvání pinoly.

[chemic]

Podivej se aparelho renania na trubce jinak ta elektronika by se mi libyla jenze to co pises je pro mne cizi rec ale co by to obnaselo a jaka by byla asi cena

[tumlik]

............. Pak je otázka, jestli by sada kol, co se k děličkám dává, toto byla schopná řešit. Převodový poměr se totiž musí stavět ve velkém rozsahu 12:1 pro 12tizubé kolo až v podstatě třeba po 200:1 kdybych chtěl dělat kolo s 200 zuby. A k tomu ještě navrch případné další pohyby vázané na posuv pro frézování šikmých kol. Sady kol jsou dělané na diferenciální dělení, nebo na náhon od posuvu pro frézování šroubovice. Sadu kol bohužel nemam a moc o volbě různých počtu zubů atd. v sadě nevím, ale mam obavu že to v tomto případě nebude dobře fungovat.

Typicky odvalovky umí od 6z, to vůbec není problém odvalit, někde tady se potuluje i fotka 7z pastroku co jsem sem kdysi dělal, nejsi limitovaný počtem zubů. I 4 nejsou problém, co se týče podřezání v těchto malých počtech zubů, tak nejenom klasické korekce slouží ke zvětšení průměrů roztečných kružnic, potažmo potom k upravení roztečí soukolí, případně také převodových poměrů. Šroubová ozubená kola jsou v podstatě také formou korekce, zde potom slouží k dosažení cílů velikost jejich úhlu
V podstatě jsi došel na to, co jsem se snažil vysvětlit v předchozím emailu, těch kol je typicky celá řada až ke 100z od nějakých 20z, prvočísla jsou jasná, a násobky, případně děliče kol potom mohou sloužit je při přímém ozubení, u šroubových kol potom potřebuješ jednak kompletní výběr od 20-100 prakticky po 1 z a to samé se dá říct o spřažení posuvu, i když tam můžeš počítat s tvojí danou volbou pevného poměru posuvu a tuto hodnotu pak brát jako konstantu

Dále je pro tebe podstatný převodový poměr šneku a šnekového kola dělícího zařízení a jeho možnost/nemožnost jej měnit v předřadném převodu Čím vyšší tohle číslo je, tím větší problém je dosažení nejnižšího možného počtu zubů ve výrobě a naopak....

.........U dělení to znamená přejíždět sem a tam frézou po jednom zubu a manipulovat s děličkou kde to je potenciální zdroj chyby nebo další nepřesnosti.

V případě dělící metody frézování ozubených kol potom klasická kotoučová modulová fréza nikdy nevytvoří žádanou evoventu skoro ani v náznaku, další nevýhodou potom je ta skutečnost, že u šroubových kol nemůžeš jezdit sem a tam, po vyfrézování drážky musíš odjet ze záběru, vrátit se zpátky, dělit, zajet do záběru a zase frézovat, pak vždy vyjet ze záběru a tak pořád dokola
Typická chyba začátečnických pokusů s klasickým frézováním šroubových ozubených kol a vlastně všech šroubovic kde drážka má býti přesnou kopií tvarové frézy je ježdění tam a zpátky

[crickett]

nekdo to tu mel vyresene na emc2

tohle je z venku:
https://www.youtube.com/watch?v=ZhICrb0Tbn4" onclick="window.open(this.href);return false;

No aj tu na fore sa to riesilo.. asi pred 4 rokmi

http://www.c-n-c.cz/viewtopic.php?f=34&t=5627