本帖最后由 ss570122 于 2015-10-29 18:01 编辑
今年是自己DIY生涯中的一个丰收年，分别制作了一个轻型数控车床和轻型数控铣床，都已经在8月份完工，本想利用十一的几天假期把原来拍照的制作过程图片做了一些整理和注释，发出来与感兴趣的坛友来分享，没想到后几天朋友临时相约出去玩玩，就把内容先保存起来，准备这几天把相关内容都整理完，否则又要拖到寒假才能发出来。
轻型数控铣床设计图动画，主要是用来清楚地演示其内部结构和零部件，和装配顺序无关。 简单试机视频，最快进给只设置到18000mm/min，滚柱导轨的噪音在快速移动时要比滚珠导轨大些，中慢速还是很静音的。
主轴试转视频
一、本人的需求、设计思路及选材原则 自己主要定位于家庭工作间安放使用，用来自用DIY试验和加工兼顾，可用来加工金属材料，机器刚度、重量和移动速度中庸考虑，大行程，特别是Z轴，以便于用来五轴DIY试验加工，结构设计上尽量紧凑，占用空间小些，重量控制在在150～180kg左右，能够方便拆卸分为三大件（立柱、底座和工作台，每件一人能够搬动，便于安装、调试和折腾），另外在满足自己的性能要求之外要美观养眼，毕竟是放在家里，不仅仅是一个机加工具，也是一个“家用电器”。 根据自己的需求选材，立柱，底座和工作台三大件尽量寻找合适的二手旧件，所需要的导轨安装面和其它相关安装面尽量有原始精度或者精磨加工处理过，这样会减少自己的后续加工量，这三大件决定了你DIY的基础机械性能、整体结构外形和尺寸；导轨之选用滚柱直线导轨，既可以满足高速工作，又可以保证一定的刚性；滚珠丝杆原本考虑2005规格，后来由于结构空间限制确定国产的1605双螺母丝杆，经过计算满足载荷要求；丝杆驱动选用伺服 电机，是考虑到以后DIY试验的定位准确、高速运行和家用静音的需求，之所以选用三菱J3系列，因为性能优良，驱动器尺寸小，可以连体安装，HF-KP系列电机体积短小（小30%）；主轴选用神鹰方形五轴承高速轻载无动力主轴，安装方便，DIY实验和加工性能兼顾，主轴动力选用二手东元750W伺服，钕铁硼强磁伺服电机，性能好体积短小，噪音小性价比高，其它的主体结构件全部采用陈年的铸铁板材加工，经过几十的年自然时效，好加工，变形量小。 以上的选材是根据自己的需求、条件和可遇机会来选择的，只供参考，不具有指导意义。特别是二手件的选择，要定位适宜，不能盲目，理性选择，寻找时机，量力而行，性能价格兼顾有之，另外也要考虑到以后的扩展余量。
二、基本参数简介：
三轴行程：X=390mm；Y=200mm；Z=380mm
三轴驱动：400W伺服电机，额定转速3000rpm（最高6000rpm）； 工作台面尺寸：600mm×180mm，T槽8mm螺栓；
主 轴：ER25接口，最高转速6000rpm；
主轴驱动：750W，二级同步带变速，额定0--1800rpm（最高0-2700rpm），额定0--3600rpm（最高0-5400rpm）；
三围尺寸：宽×深×高 720mm×560mm×910mm
重 量：182kg
三、主要件大概花费：
立 柱：小集市，二手线切割立柱，铸铁，160mm×170mm×690mm，到手后自加工改制，470元；
底 座：小集市，二手工作台，球墨铸铁，530mm×200mm×60mm，双面精磨，到手后自加工改制，420元；
T 工作台：坛友处，铸铁，600mm×180mm×45mm，原为燕尾结构放置两年，按线轨结构重新铣磨加工，400元（友情价）；
增高垫铁：坛友加工，45号钢，高42mm，线切割精磨，150元（友情价）；
XY转接板：坛友加工，铸铁，铣精磨加工，100元（友情价）；
导 轨：淘宝9成新，三轴直线导轨，IKO LRX20SL滚柱导轨，加长方形滑快和法兰滑块，共计2480元；
滚珠丝杆: 淘宝国产全新，三轴，1605双螺母，570元；
丝杆支撑座：淘宝二手，三套BK12、BF12，240元；
无动力主轴:淘宝全新，神鹰方形五轴承防水高速主轴+加15只ER25筒夹，跳动<0.005； 1325元；
传动电机驱动：淘宝二手9成新，三轴，MR-J3-40A系列400W伺服驱动及HF-KP43电机，编码器线数262144p/rev(18-位)，3650元；
主轴电机驱动：东元伺服驱动TSDA20B及750W钕铁硼强磁伺服电机8CC751G电机，550元；
另外附属件：
Z轴铝合金同步带轮和同步带，75元；
主轴和电机2级钢制同步带轮，400元；
三轴弹性联轴器，100元；
6061-T6铝合金板材，230元； 12.9级内六角螺栓若干； 保赐利和三和自喷漆10罐,65元； 自己DIY工时费：无法用价格计算，锻炼身体，增加乐趣，应该是赚到了，呵呵。
先上几幅几个方位的裸照，可以清楚的看到大概的内部结构
这是做了防尘处理的几组外形结构照片，Y轴是通常用风琴式防尘罩，Z轴下部防尘是采用的卷帘式拉伸防尘罩，主要是考虑到节省空间，不影响行程，效果不错，反应速度也很快。
底盘采用22mm厚的花岗岩，主要是为了改善底座相对有点单薄的不足，底座用三根25mm厚铸铁条，正式使用的时候和底盘以及工作台用6只12mm的螺栓固定在一起形成一个整体结构，更增加了底座的刚度和稳定，也可以作为清洁盘使用。
从下边这两个图可以看到Z轴的行程比较大，主要是为了五轴实验来考虑的，呵呵，看图片挺恐怖的
这是一些局部结构细节图片
主轴电机采用两级同步带变速，伺服电机安装在主轴箱内部主要考虑到工作室的上方有吊柜，如果装在主轴上方就要影响Z轴的行程，另外也是为了整体结构紧凑和美观，但是不利于散热，好在这个主轴伺服电机发热量很小。Z轴的伺服电机传动采用同步带轮也是因为工作台高度空间这个原因，另外采用了1:2减速，增加点垂直力，Z轴不加配重动作很轻松，不推荐这种方式，还是电机直连更好。
这个就是比较有自己特点的Z轴卷帘式防尘结构，为了适应高速移动，采用了轴承棍子作为防尘布的承载移动，占用空间小，移动迅速。
这是和以前做的小五轴转台的配合照，有点小了点，计划近期再做一个伺服电机和谐波传动的双转台。
这个是配合五轴实验用的1200W水冷主轴，和无动力主轴更换和定位很方便。
下边是先前作的姊妹花轻型数控车床，机架也基本完工，还差一个尾座没改造好，被数控铣床挤到后面再调整和试车了。
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发表于 2015-10-28 15:41
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楼主
,应该说整体是自己做的，多是利用二手件自己改造和加工，可以随心所欲，充分利用。