Kuggrem istället för kulskruv?

[alvestjo]

Hejsan,

Jag håller ju på att designa min CNC fräs (http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... =5&t=40857) och har just nu en kulskruv på varsin sida av portalen och en kuggrem mellan för att driva båda med EN motor.
Såhär ser skissen ut:


Men nu började jag fundera på att förenkla det hela genom att använda kuggremmar direkt istället för kulskruvar. Har läst att någon använder kuggstänger men kuggremmar känns ju mer flexibla.
Det här är två olika principer:


Här är en skiss på hur det skulle kunna byggas enligt den andra principen ovan:


De röda delarna är kuggrem med utväxling för att få upp upplösningen. Bakom den stora röda remskivan sitter på samma axel en liten remskiva som driver den långa blåa kuggremmen. Den axeln skulle man kunna låta gå igenom hela portalen och driva en annan kuggrem på andra sidan portalen.

Med microstepp på stegmotorn skulle man kunna få bra upplösning i en lösning som denna. Om det lilla blå hjulet är ca 30mm i diameter borde ett varv på stegmotorn (30*3.14) ge 94mm. Med 2000 microstepp blir det 0.0471mm/step. Om man dessutom kan ha lite utväxling (tex 4:1) från motorn (röda delar) blir ju upplösningen mindre = 0.0471/4=0.0118mm. Det borde väll räcka?

Frågan är bara hur mycket "backlash" dubbla remdrifter skapar, men enligt infon jag hittat har kuggremmar nästan ingen backlash. Frågan är ju hur mycket sämre detta är jämfört med att ha en kuggrem som driver en kulskruv? Det är ju mycket mycket billigare och lättare att bygga.

Någon som har erfarenheter eller tankar om detta?
//Jonas

[alvestjo]

Alternativt kan man ju skippa utväxlingen:


Hur hög upplösning bör man ha i en CNC fräs som man villl kunna skära aluminium i?
//Jonas

[mippen]

Intressant lösning.
Kommer du kopiera lösningen (motor + rem) till "högersidan"?
I första skissen så får du med en motor och kuggstång drivning på både höger och vänster sida.

[tecno]

Om du ska ha drivning med remdrift på 2 sidor (X) så måste du kunna synkronisera den ena sidan mekaniskt så du får Y att bli vinkelrät mot X. Ett sätt är ju att ha en axel från sida till sida med klämbussningar som du driver med en motor.

[alvestjo]

I den första bilden var tanken att en axel skulle gå igenom hela portalen och driva kuggrem på andra sidan (=EN motor). I andra inlägget (direktdrivning utan utväxling) måste man ju ha en motor på andra sidan också(=dyrare).

//Jonas

[John Eriksson]

Hej.

Frågan som du ställer är väl kanske lite så här hur mycket töjer sig kuggremmar. Som jag ser det så är det den frågan som är viktigast att få svar på om man skall använda maskinen att fräsa i aluminium. Jag tycker att om man fräser i alu. så vill jag ha en upplösning på 1/100 mm på maskinen och fräsbordet. Har då kuggremmen en töjning som överstiger detta så faller hela konceptet. Utan att veta något om töjning i kuggremmar så tycker jag det låter svårt att nå en töjning i kuggrem som är mindre än 1/100 mm. Du kanske skulle börja fundera på att använda kjedjedrift istället, som säkert har en mycket lägre töjning än en kuyggrem.

Mvh John Eriksson i Bollnäs.

[jojje]

Du kan även lägga kuggremmen ner mot en plan yta, som om den vore en kuggstång.

[Meduza]

Eller bygga med denna teknik:


http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=59570

Lär vara lite pill att få ihop, men ser ju riktigt fint ut.

[alvestjo]

@John:
Har inte lyckts få någon siffra på töjning av remmar. En del har stålkord och andra har glasfilber. Dom med stålkord borde ha nästan ingen töjning (vilket dom också påstår i produktbladen).
Stålkord:


@Jojje:
Tyvärr det funkar inte. Det blir för få kuggar som kommer i kontakt med remmen. Man måste "böja" remmen runt hjulet för att så många kuggar som möjligt får kontakt.

@Medusa:
Ja, jag såg också den där. Inget som går att köpa ännu verkar det som. Men det är exakt samma teknik som jag skissat på. Direktdrivning från motorn via en litet remhjul.

[jojje]

OK, då får man väl testa som i filmen. Tur man är sjukskriven så man kan göra lite nytta.

[Meduza]

@alvestjo: Det speciella med den jag länkade är ju just att kuggremmen går ner i sig själv igen och därmed ger minimal "lös" kuggrem som kan flexa.

[H.O]

Vad är det minsta kuggremshjulet du kan hitta som samtidigt ger dig tillräckligt många kuggar i ingrepp?

Om vi säger att det hjulet är 15mm i diameter (och det känns rätt litet) så får du med en motor som ger 2Nm en linjär kraft på 266N och en upplösning (teoretisk) på 0.236mm per helsteg. Om motorn fixar 1500rpm så har du en maxhastighet på 70000mm/min - det är riktigt snabbt men upplösningen är rätt kass och den linjära kraften inte direkt överväldigande (men jag kan inte svara på hur mycket du behöver...)

Om du tar en kulskruv med 5mm stigning och kopplar samma motor till den med 1:1 i utväxling så har du en topp-hastighet på 7500mm/min, en upplösning på 0.025mm/helsteg och en linjär kraft på ~2500N. Lagom hastighet för en maskin i den storleken, upplösningen är väl OK och 2500N räcker garanterat.

Alla beräkningar ovan förutsätter 100% verkningsgrad vilket givetvis inte är fallet i praktiken men jag skulle gissa att den siffran är rätt lik mellan en kulskruv och lösningen med rem som du visar.

[Sungam]

Kommer använda mig av den övre varianten till fräsen jag håller på att bygga. Har dock en utväxling 1:4 mellan motor och drivhjul.
Har räknat och funderat en del på detta och kommer enl H.O's resonemang hamna på:
-Drivande kuggremshjul ytterdia 34mm -> 2Nm -> 117N x4 = 470N dragkraft -> 0.6mm/helsteg /4=0,15mm/helsteg ->40000mm/min.

[PerE]

Här är lite gamla bilder på min fräs som är kuggremsdriven, den var inte klar när jag tog bilderna och spindeln skall uppdateras.
http://web.comhem.se/~u74864760/photo.htm
Per

[Sungam]

PerE: Vad har du för utväxling, upplösning på den fräsen?