测试ourAVR miniCNC时发现最迫切要解决的问题——》光轴的易损问题。

kaif_w · 发表于 2008-5-17 19:52:38

测试ourAVR miniCNC时发现最迫切要解决的问题。、

在以前的贴有导论过光轴的易损问题；但在我们采用市售的一般镀铬光轴时，发现质量与我们的要求相差甚远。
我们测试的一般光轴的材料是45#钢（没有经过热处理），硬铬镀层应该在单边0.02mm以下，根本无法承受丁点切削力。
现有的解决方法：
      1、使用质量好进口的镀铬光轴。（但在采购时发现市场很难找到，商家称因为价格的原因很难与国内产品争市场）
      2、材料用45#钢冷拉轴料，钻孔攻牙--》表面渗炭单边0.2mm---》外圆磨/无心磨加工--》表面镀硬铬。
      3、材料用轴承钢，车加工-->钻孔攻牙--》淬火到HRC58---》外圆磨/无心磨加工--》表面镀硬铬。

原图纸 (原文件名:Z00.jpg)

光轴导轨的成品 (原文件名:Z01.jpg)

用了几天的测试，发现损坏严重，比我们期望的还有很大距离。 (原文件名:Z02.jpg)

损伤的沟痕深度差不多有0.3mm。 (原文件名:Z03.jpg)

haosheng · 发表于 2008-5-17 19:59:48

改为直线导轨效果更好。

kaif_w · 发表于 2008-5-17 20:09:29

直线导轨的成本过高，不是一般的DIY网友可能接受的。

gongcsf · 发表于 2008-5-17 20:24:35

这是怎么用的啊.我的没事.买家说表面硬度62-65.SBR20系列的

lwy86 · 发表于 2008-5-17 20:27:59

有没有加直线轴承阿？

kaif_w · 发表于 2008-5-17 20:37:22

【3楼】 gongcsf BH7JRE

表面的镀铬层的硬度是能达到HRC62-65度，但是镀层的厚度过小。
【4楼】 lwy86
有直线轴承。

aahui · 发表于 2008-5-17 21:19:11

用轴承钢的会不会好一点?

cock · 发表于 2008-5-17 22:16:06

光轴软,滑套就应更软,维修时更换滑套.

tomny · 发表于 2008-5-17 23:17:26

上轴承钢吧浙江丽水很多人做

kaif_w · 发表于 2008-5-18 00:06:57

【7楼】 cock
你的意思是用铜瓦做直线轴承？

aviator · 发表于 2008-5-18 00:39:31

首先确定载荷是不是过大，如果是质量问题就找质量合格的。

long00001 · 发表于 2008-5-18 07:39:47

【8楼】 tomny
浙江丽水有成品吗?

aahui · 发表于 2008-5-18 08:20:01

轴承钢的光轴镀铬2-3丝的直径20mm上海产卖 60元/米
不建议自己加工, 建议买成品

kaif_w · 发表于 2008-5-18 08:43:34

因为还要钻孔加工几个螺丝孔，市售的轴承钢光轴出厂前已经淬硬，无法二次加工，不适用。

armok · 发表于 2008-5-18 11:10:01

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

kaif_w · 发表于 2008-5-18 11:14:48

太大意！！马上更正！

armok · 发表于 2008-5-18 11:22:32

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

kaif_w · 发表于 2008-5-18 11:35:18

晕！！竟然两个都是不对的！！！

hemjidn · 发表于 2008-5-18 11:46:45

为何要钻孔攻牙？能否改变一下固定方式？如夹紧、卡榫。

armok · 发表于 2008-5-18 11:47:33

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

kaif_w · 发表于 2008-5-18 12:06:15

如果用像LY的那样光轴两端固定的方式，那光轴要用到直径25以上才能得到这样的加工能力。
今天找到一种整体淬火到HRC48的镀硬铬光轴，用锤子来砸表面都没事，等待测试。

qanmingx · 发表于 2008-5-18 13:01:00

锋记是不是有一个淘宝店，是你吗

kaif_w · 发表于 2008-5-18 16:41:36

我没有淘宝店，那店卖什么的呵？

qtmdd · 发表于 2008-5-19 09:48:00

那个沟已经不是表面镀层的的问题了，应该用轴承钢的，安装结构可以改动一下啊．直线轴承的软肋，虽然是滚动方式，但是，是点接触．

qtmdd · 发表于 2008-5-19 09:50:54

微距摄的不错．估计还不是耐久测试就出状况了．

kv2004 · 发表于 2008-5-19 10:25:22

不会是掉在上面的铁屑划的吧

ro0t · 发表于 2008-5-19 14:45:12

是不是直线轴承不适合这么大负荷啊？一味的使用更高硬度的光轴，解决不了根本问题。如果是负荷太大的原因，换用太高硬度的光轴是不是会导致直线轴承的加速损坏？我觉得在低成本情况下解决问题的最好办法是换成可调间隙的开口铜套或者开口含油尼龙轴套，。

armok · 发表于 2008-5-19 14:48:43

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

qjghj · 发表于 2008-5-19 15:07:13

自润滑轴承可以解决这个问题,成本还可以降低不少.但是不知道强度够不够用.

qhdz · 发表于 2008-5-19 18:47:32

使用成品圆的支撑导轨不知可以吗?

kaif_w · 发表于 2008-5-19 19:51:49

【26楼】 ro0t
   用铜套最好，但需长期加油润滑；在润滑不好的情况更易磨损。用含油尼龙是不错的选择，不过尼龙是有弹性的，需要测试一下它在这方面的性能。

【28楼】 qjghj
   你所说的“自润滑轴承”是指那一类型的？

avr-qq · 发表于 2008-5-19 19:52:22

能买到现成有支撑光轴，据说是轴承钢（不是45#）。

楼主是否想试试看

kaif_w · 发表于 2008-5-19 20:01:09

45#钢整体淬火到HRC48光轴我们正测试；还有经过我们的尝试，今天又找到了在淬硬的轴承钢光轴上加工螺纹孔的方法。期望有好的效果~~~

qtmdd · 发表于 2008-5-20 09:04:31

滑动型的轴瓦用在转动上还可以，用在轴向的滑动上又要在精度和刚性与耐久性上提要求，需要商榷。没有强制润滑，大荷载下会不尽人意的。小型设备的光杆直径小，轴与轴套间的接触面积有限，不好说有好的结果。

kaif_w · 发表于 2008-5-20 09:17:59

铜轴瓦如果调试得当的话精度及刚性都会比直线轴承好，问题是没有良好的润滑就会适得其反。

ro0t · 发表于 2008-5-20 09:54:36

是不是可以用很薄的尼龙套（比如壁厚0.8-1mm），这样弹性变形引起的位移就能变得很小了

qtmdd · 发表于 2008-5-20 14:40:49

你至少得找到线接触方式的（滚针类、DV导轨、直线导轨）滚动导轨，轴向运动的轴瓦强制润滑有点难。
说实话，要在精度、刚性、耐久之间取得平衡，又能够兼顾廉价或是可DIY，不能说不是挑战，或是经历失败。
见到国外的DIYer用2－3个轴承夹住导轨运动的，不知道有无测试结果，只是他做出了样机，估计提供的刚性一般，调整困难，如果不采用专业或是专门的轴承的话，轴承保持架的与钢球的离散情况都会为难他的。

aleyn · 发表于 2008-5-20 17:00:15

kaif_w 锋记，建议，在DIY开发初期阶段，在质量和成本之间无法平衡的时候，优先选择质量，再考虑成本。

armok · 发表于 2008-5-20 17:03:08

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

qjghj · 发表于 2008-5-20 17:06:21

抱歉kaif_w 锋记，刚刚看到你的问题。

MSB-SF-1是由PTFE材料制成的无油润滑轴承，是将锡青铜球粉烧结到镀铜板上形成多孔屑，然后将PTFE和铅的混合物轧制到烧结层的表面。

MSB-SF-2是由POM材料制成的无边界油润滑轴承，是以镀铜铜板为基体,中间层为烧结锡青铜粉，表面牢固轧制改性聚甲醛（POM）材料，其上有许多微孔为储存润滑剂。

MSB-FB090、FB092卷制轴承采用特殊配方的高密度铜合金带材为基体，表面可以按用户要求扎制菱形或球形的油穴、油糙。

具体资料已经上传过了就不再重复上传了，详见http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content_all.jsp?bbs_sn=954186 第36楼

在红圈内的文件夹内 (原文件名:0.jpg)

ro0t · 发表于 2008-5-20 18:14:07

我猜肯定Y轴的光轴磨损最严重呵呵

kaif_w · 发表于 2008-5-20 19:12:16

39楼】 qjghj
你所说的这种轴套，有接解过，是用在模具工业上的导向机构（导柱的导套），但是价格惊人，这种材料制造的一个内径18mm的导套价格是230元人民币！！！！
qjghj: 有什么好的供应商请指引。

s99060 · 发表于 2008-5-20 20:30:47

可以定制打好孔的
这个应该是质量太差，我控制的机器上每天来回2000次以上，至少半年没你这样的（浙江xx产，2000mm长，35mm*2，600kg负荷）

qjghj · 发表于 2008-5-20 21:20:56

kaif_w 锋记：
我也没有用过，只是以前在“CNC-DIY馆”（http://www.v88v.cn/forumdisplay.php?fid=29）的配件区看到过，然后搜的资料。“CNC-DIY馆”改版后就没有配件区了，那时卖的不贵好象是配20光轴的5元钱一个，是那种MSB-SF-1或MSB-SF-2型的基本型的。

(原文件名:1.jpg)

qjghj · 发表于 2008-5-20 21:25:45

现在那只卖整机、套件了没有以前的配件卖了。

s99060 · 发表于 2008-5-20 21:27:57

耐磨套蠕动太大，和滚珠没得比

ZHOU_jhv · 发表于 2008-5-21 06:47:20

kaif_w 锋记：
我是新成员，想说一下几种导轨方式的区别，仅供参考

　　　　　　　　　　　导向精度　　　　负载能力　　　耐环境能力　　　　价格
光轴＋直线轴承　　　　中　　　　　　　低　　　　　　低　　　　　　　　低
直线导轨　　　　　　　高　　　　　　　中　　　　　　中　　　　　　　　高
自润滑轴承　　　　　　低　　　　　　　高　　　　　　高　　　　　　　　中

以上仅仅是他们三个的比较．可能有不妥的地方．

另外想和４０楼一样确认一下．是否真的只是Ｙ轴有这样的情况．如果真的是这样建议将Ｙ轴的形式改为光轴固定，轴承滑动的形式．
原因是可以减少Ｙ轴在两端时因为扭距而在光轴和轴承上产生的压力．

光轴的工艺建议采用
3、材料用轴承钢，车加工-->钻孔攻牙--》淬火到HRC58---》外圆磨/无心磨加工--》
无须镀铬，因为镀铬原理上时对的，但是以目前市场上的加工工艺很难取得效果（可能会有反作用）．如果仅仅镀铬不做热处理的话应光轴该会很快失效的

armok · 发表于 2008-5-21 07:32:31

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

szm701122 · 发表于 2008-5-21 07:47:49

光轴用处有很多种不是所有的拿来就能用到雕刻机上，雕刻机上用好的16MM光轴带基座也就200多一米。精度好还耐磨。一分价格一分货。

qtmdd · 发表于 2008-5-21 08:45:21

轴瓦,包括改性的锡青铜轴瓦作轴向的滑动,与
轴向的滚动
在方式上请三思.
极端一点地看:发动机的缸壁与活塞在没有强制润滑的时候,汽车的行驶距离XX万km变为0.X万km,即:1%.

kaif_w · 发表于 2008-5-21 09:52:27

【46楼】 ZHOU_jhv
   谢谢你作出的比较参考。

   机器测试时是X轴的光轴损坏最严重，Z轴亦有轻微的损坏；Y轴完好。得出结果是主要是加工负载能力需改善。不过我们的测试是损坏性的，在测试加工A3钢板时我们的吃刀量1mm/进刀速度是300mm/分钟。

   镀铬主要是为了防锈。

door1983 · 发表于 2008-5-21 10:44:02

是否可以加快主轴转速以期减低各轴向的阻力？

sz_zhao · 发表于 2008-5-21 10:46:10

http://www.wy-sz.com/cn/product/showproduct.asp 深圳威远精密技术有限公司
在深圳的朋友看看这家公司的东西怎么样，去寻寻价，看看丝杆和导轨有没有性价比

ro0t · 发表于 2008-5-21 11:50:07

是不是设计问题呢？

(原文件名:1.JPG)

(原文件名:2.JPG)

armok · 发表于 2008-5-21 12:57:31

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

caioy · 发表于 2008-5-21 13:29:08

锋记：沟槽应是由超荷引起，即使更换硬轴，还会引起其他问题，如直线轴承内滚道及钢珠磨损，只是短时间外观无法看出，但时间一长，噪音及精度都会有问题。如果不考虑加工钢件（轻负荷)，直线轴承非常不错，精度.噪音.阻力都不错。不改变现有结构情况下可以考虑用用加长及加列(比一般轴承多一到几列钢珠）直线轴承来减小载荷，这两种也是标准直线轴承，比较好购买。如果考虑重载，也可以考虑用国产无油衬套（SPCC镀锡底层+含填充剂的聚四氟乙烯树脂层），价格是几元

armok · 发表于 2008-5-21 14:43:47

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

kaif_w · 发表于 2008-5-21 20:46:11

同意【55楼】 caioy 的观点,直线轴承是没有具备加工铁及钢的负载能力。再加上我们的测试是损坏性的光轴才有现在的损坏情形。不过光轴还是需要更换为硬轴的，一般的光轴完全不能保证正常的寿命。
今天已经将全部光轴换成轴承钢的硬光轴，明天可以继续测试了。这一次循序渐进，先测试加工铝2-3天，在没有发现问题后再作损坏性测试。

free-fly-h3 · 发表于 2008-5-21 21:18:44

因为还要钻孔加工几个螺丝孔，市售的轴承钢光轴出厂前已经淬硬，无法二次加工，不适用。

可以叫厂家加工的

kaif_w · 发表于 2008-5-21 21:33:45

已经解决了螺丝孔问题，我们找到了无锡液压件配件厂的液压用轴承钢光轴不是整体淬火的，是高频淬火，表面厚度2-3mm是淬硬的。我们先用硬质合金的钻嘴将表面的3mm钻开后再钻孔攻牙，虽然不是很好加工，但比订制加工要好很多。

free-fly-h3 · 发表于 2008-5-21 21:38:39

考虑耐磨、低成本的话建议用上面所说的无油轴承（的形式，不过这样的话光轴就只能两端固定了，刚度大大下降
所以建议采用第3种方案，采购成品正品的轴承钢材质淬火镀铬光轴，在额定的载荷下，寿命是可以令人满意的

ro0t · 发表于 2008-5-22 08:57:39

祝贺找到了解决方案！

希望能早日看到测试结果。

free-fly-h3 · 发表于 2008-5-22 23:46:09

已经解决了螺丝孔问题，我们找到了无锡液压件配件厂的液压用轴承钢光轴不是整体淬火的，是高频淬火，表面厚度2-3mm是淬硬的。我们先用硬质合金的钻嘴将表面的3mm钻开后再钻孔攻牙，虽然不是很好加工，但比订制加工要好很多。

http://www.zdqd.com/product.htm 就是这家吧？

armok · 发表于 2008-5-22 23:48:49

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

jgl7810 · 发表于 2008-5-23 19:43:09

干吗不用铜套了?在我厂里的设备中实践证明了铜套要比直线轴承的稳定性要好很多啊!

Friendz · 发表于 2008-5-27 23:55:53

个人感觉用 CNC 进行 PCB 打孔和切割比雕刻PCB铜箔更有用处，用热转印的精度很容易控制，速度快，灵活；雕刻机用来打孔铣槽什么的很好用。

armok · 发表于 2008-5-28 07:40:52

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

jgl7810 · 发表于 2008-5-29 08:49:01

看光轴损坏的情况应该是装配方面的原因!

yafeim · 发表于 2008-6-10 20:00:28

期待中

yuan2000 · 发表于 2008-6-11 00:30:41

我认为,这种结构,在运行过程中,该轴的道轨受力是不均匀的,导轨是最容易被磨损的,最好对该轴的结构进行重新设计,这虽然会不如现在这样美观,但一定会比现在这结构耐用.

kaif_w · 发表于 2008-6-11 00:38:16

【69楼】 yuan2000
你的指的Y轴吧。主要的加工动力负荷是在X轴上，Z轴处之。在测试时Y轴的导轨没有丝毫的损坏。

hl1200aa · 发表于 2008-7-6 01:30:44

还不如使用模具的SKD61顶针，HRC60-64，还比较便宜，差点的用顺德正钢的，要好的用日本盘起的；套子使用烧结的含油轴套，没有的话找模具的石墨导套也可以，不用上油。
要防锈的话找深圳龙记，让他们按照热流道阀针那样做，表面镀钛，就像黄金一样，还挺好看。

测试ourAVR miniCNC时发现最迫切要解决的问题——》光轴的易损问题。

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！