Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Чпу

Перевод Модернизация токарного станка под работу с ЧПУ

28.02.2021 12:13:00 | Автор: admin


В нашей домашней мастерской есть токарный станок по металлу Jet GBH-1340A с устройством цифровой индикации (УЦИ). Мы давненько обсуждали возможность добавить к нему ЧПУ, потому что без компьютерного контроля некоторые виды деталей чрезвычайно сложно изготавливать с высокой точностью. Статья повествует о полученном в этом процессе опыте, включая допущенные ошибки и рекомендации по их избежанию, а также детально раскрывает весь процесс от начальной комплектации до получения готового результата.

Подготовка


Тем не менее к проекту мы подошли с некоторой долей прокрастинации. С самого начала мы выбрали контроллер частотно-регулируемого электропривода для шпинделя, шаговые моторы NEMA 34 и драйверы для осей станка на основе того, что обнаружили в нашем фрезерном станке Tormach 770. Мы также нашли в интернете интерфейсную плату с параллельным портом для управления ЧПУ. Одним из основных критериев выбора всех запчастей была их дешевизна, хотя в конечном счете пришлось переплачивать. Как говорится, скупой платит дважды.

Детали прибыли и примерно на год были отложены в сторону ввиду большого количества других активных проектов. Мы лишь изредка обращались к этому, чтобы сделать кое-какие измерения и продумать конкретное размещение шаговых двигателей. Полноценно же переключиться обратно к реализации задуманного нас заставил внезапный отказ двигателя шпинделя нашего Jet. Вот тогда уже мы достали все заготовленные детали и всерьез занялись переделкой.

Общая сводка по проекту


Затраченное время: множество выходных
Сложность: продвинутая
Стоимость: $2,500$2,800

Материалы


  • Станок металлообрабатывающий с устройством цифровой индикацией (УЦИ);
  • 3-фазный асинхронный двигатель Marathon #145THFR5329 / $500, встал на замену сгоревшего двигателя шпинделя;
  • Контроллер двигателя частотно-регулируемого электропривода Emerson Commander SK / $450;
  • Плата управления ЧПУ для LPT-порта, а именно многофункциональная плата ЧПУ C11G с сайта CNC4PC.com / $68;
  • Шаговый двигатель NEMA 34 (2 шт.) для X- и Z-осей, Model 34HS38-3008S / $110 каждый;
  • Плата драйвера шагового двигателя (2 шт.) GeckoDrive G213V / $150 каждая;
  • Компьютер с ПО Linux для ЧПУ (доступно на linuxcnc.org). Мы использовали древний Pentium 4;
  • Фильтр (электромагнитной совместимости) ЭМС Roxburgh для подавления сетевых помех;
  • Шарико-винтовая пара 40 с шариковой гайкой / $225;
  • Упорные подшипники (4 шт.);
  • Опора двигателя (2 шт.), изготовленная из нержавеющей стали и алюминия на Tormach 770 с ЧПУ;
  • Соединительная втулка (2 шт.), она же гибкая муфта вала, на Amazon от $5 до $50 в зависимости от размера;
  • Корпус блока управления, сталь, размер 241610;
  • Выключатели для питания, защитного отключения и т.д.;
  • Провода: 12ga, 14ga и 22ga;
  • Реле, выключатели и т.д. из разобранных частей станка;

Инструменты


  • Фрезерный станок ЧПУ, концевые фрезы, расточные оправки, токарные инструменты для обработки креплений двигателя.
  • Дрель, отвертки, гаечные ключи, инструменты для зачистки проводов, обжимные устройства и т.д.
  • Паяльник и олово.

Весь процесс реконструкции был поделен на три этапа:

  1. Модификация самого механизма.
  2. Сборка блока управления.
  3. Установка и настройка управляющего ПК.



Плата управления для LPT-порта/интерфейсная плата

Модификация станка. Часть 1



Наш 40 станок по металлу до апгрейда

Этот станок имеет следующие характеристики: расстояние между центрами 40 дюймов и максимально возможный диаметр заготовки 13 дюймов. По умолчанию скорость шпинделя контролируется через редуктор, расположенный за шпинделем и приводимый в действие однофазным двигателем 230В. Редуктор изменять не потребовалось; мы просто выбрали оптимальные настройки передачи, и далее при использовании ЧПУ управление скоростью уже будет осуществляться контроллером частотного преобразователя. Выход из строя оригинального однофазного двигателя, фактически, только сыграл нам на руку, так как его замена трехфазным аналогом давала большую степень контроля и позволяла удвоить максимально возможную скорость вращения, которая для умершего мотора составляла 1 750 Об/мин. Самое же удачное, что частотный преобразователь был способен преобразовать 220В из одной в три фазы. Оригинальный блок управления был снят с задней части станка, и некоторые из его контрольных реле вместе с другими деталями мигрировали в новый.


Фрезеровка первой опоры двигателя оси Z

Каретка, удерживающая режущие инструменты, предполагала два варианта управления своим движением по оси Z. (На токарном станке ось Z идет слева направо, а ось X является осью поперечной подачи). Есть основной ходовой винт для общего резания и второй ходовой винт, который вращается синхронно со шпинделем для нарезания резьбы. Оба винта приводятся в движение одним редуктором и задействуются для перемещения каретки с помощью рычагов управления на самой каретке. Мы решили убрать винт нарезания резьбы и стержень, управляющий первичным ходовым винтом. Это позволило нам приводить в движение основной ходовой винт с помощью шагового двигателя (ШД), размещенного на противоположном конце и закрепленного ремнем и шкивами. Основному винту требовалось всего чуть более 50 вращений для перемещения каретки на 1, и мы рассчитывали, что это даст некоторую степень контроля точности.


Первый вариант привода двигателя оси Z

При помощи фрезерного станка ЧПУ мы изготовили опору двигателя, которая крепится болтами к токарному станку на вертлюге, почти также как генератор в автомобиле устанавливается для натяжения ремня.


Замена вертикального суппорта: основная рукоятка оси X

Для оси X, иначе говоря, поперечной подачи, очевидным выбором стал прямой привод от шагового двигателя. Мы сняли рукоятки со станка и фрезеровали еще одну алюминиевую опору. Для снятия напряжения ходовой винт был присоединен к шаговому двигателю через соединительную муфту.


Мотор с вертикальным суппортом в сборе: новый шаговый двигатель оси X

В задней бабке токарного станка доработок мы не делали. Она останется под ручным управлением, в то время как компьютер будет выполнять всю тяжелую работу по осям X и Z.

Сборка блока управления


Оригинальный блок был слишком мал и просто не вместил бы все компоненты, необходимые для управления станком. Поэтому мы заказали корпус размером 241610, в который бы точно все поместилось. Глубина 10 была, возможно, излишней, но зато обеспечила достаточно пространства для крепления вентиляторов охлаждения и переключателей на боковой стенке. В то же время корпус оказался достаточно жестким, чтобы, будучи установленным на задней стенке станка, удерживать на себе монитор и при этом не падать.


Расположение элементов управления

Мы закрепили все компоненты на листе алюминия толщиной 1/8, который можно было вынимать из корпуса для удобства доступа. При этом он также выступал в качестве отводчика тепла. Для элементов ручного управления шпинделем мы вырезали в листе и корпусе соответствующие отверстия.


Прокладка проводов

Во избежание спутывания проводов мы добавили кабельные каналы с открытыми пазами.


Тщательно промаркированное соединение

В течение всего процесса схема обрабатывалась в Visio, где все соединения тщательно пронумеровывались, а провода для соответствия помечались с обоих концов.


Собранный блок управления (с головой Стэна внутри)


Блок управления в сборе. Первое тестирование

Весь процесс сборки блока управления занял около 60 часов.

Настройка управляющего ПК


Хоть во многих проектах ЧПУ для управления устройством и используют параллельный порт, в них зачастую не используется новейшее наиболее производительное аппаратное обеспечение. Во-первых, многие современные ПК не оборудованы параллельными портами, к тому же многие из современных процессоров оптимизированы таким образом, что хорошо работают с ПО, но малоэффективны в прямой реализации портов ввода/вывода по технологии bit-banging для чувствительного ко времени управления аппаратной частью. Это не проблема для ПК, управляющего принтером, потому что USB снижает степень нагрузки, но в нашем случае с фрезером на ЧПУ неверная конфигурация оборудования/ПО может привести к тому, что рез будет сделан в десятках тысячных долей от места, куда указывал G-code. (Например из-за пропуска шагов, прим. переводчика).

К счастью, для основных возможностей программного обеспечения ЧПУ есть списки протестированных компьютеров, так что подбирать было уже куда легче. Мы выбрали старый Dell Optiplex с процессором Pentium 4 и ОС LinuxCNC. Два таких ПК (один на запчасти) мы удачно приобрели в местном магазине подержанных компьютеров по $30 за каждый.

LinuxCNC предлагает очень широкий набор вариантов управления и отлично поддерживается сообществом компьютерных энтузиастов. Следуя инструкциям с сайта, установить LinuxCNC оказалось достаточно просто, и эта ОС отлично запустилась на нашем древнем ПК. С помощью программы StepConf мы смогли настраивать отдельные контакты параллельного порта любым нужным нам образом. Однако, как оказалось, лучше было настроить LinuxCNC до покупки каких-либо управляющих устройств, так как эта ОС предлагала предустановленные конфигурации для нескольких типов оборудования, о некоторых из которых во время начальных закупок мы попросту не знали.

Все это не заняло много времени, и наша плата для LPT-порта при нажатии клавиш уже светилась как новогодняя елка, разве что магический дым не появлялся. И вроде бы все должно было быть четко, но ничего не работало.

Скупой платит дважды


Все-таки нечестно говорить, что не работало ничего. Были намеки на практически правильное функционирование некоторых компонентов. Один из ШД реагировал на команду повернуться единственным глухим звуком. На драйвере этого двигателя даже светился светодиод зелёным вплоть до этого момента, после чего переключался на красный. Драйвер другого ШД демонстративно горел красным сразу при подаче питания и продолжал пялиться на нас, словно глаз Саурона.

Мы просмотрели всю проводку. Мы сравнили свой вариант ее прокладки с вариантом в Tormach. Здесь не было проблем. И только позже проверив с помощью позаимствованного осциллографа выход платы управления ЧПУ мы нашли первую неполадку: напряжение выходного сигнала поднималось только до половины от необходимого драйверам ШД уровня. Купленная нами за $20 плата оказалась просто мусором. Мы решили на этот раз не скупиться и нашли на другом сайте еще одну плату стоимостью уже в $99. По ее прибытии выяснилось, что маркирована она другим сайтом: CNC4PC.com. При этом она также на 6 ревизий отставала от последней предлагаемой версии. Напряжение эта плата обеспечила достаточное, и мы рассчитывали, что двигатели заработают лучше. Но они молчали

Я уже упоминал, что многое из купленного нами для собственного блока управления было выбрано по образцам из имеющегося фрезерного станка. Эти драйверы ШД были той же модели MA860H, что и в нем. Так что, рисуя в воображении счета на ремонт этого фрезера, мы начали заменять подозреваемые детали, устанавливая их в него. Шаговые двигатели были первыми, и к нашему облегчению оба заработали отлично. Следующими на проверку отправились их драйверы, и вот из них уже ни один не функционировал. Глаз Саурона продолжал насмехаться над нами. Заподозрив, что это был наш косяк, мы заказали еще пару драйверов той же модели. Оба оказались недееспособны сразу по прибытии. Один вообще отказался работать во фрезерном станке, а второй обеспечивал вращение, но только в одном направлении. Очевидно, что эти драйверы не являлись надежным решением.


Франкенштейн-драйвер двигателя: новые GeckoDrives, установленные в каркас нерабочего драйвера

Получше изучив информацию в интернете, мы вышли на модели GeckoDrive, которые полноценно оправдали наши ожидания. Эти платы отлично заработали сразу же после подключения, и обе прекрасно вписались в одно посадочное место, где ранее стоял один дешевый драйвер. При должном напряжении этим платам требовался отвод тепла, которым по умолчанию они оборудованы не были. Оставшиеся же нерабочие аналоги как раз оснащались поглотителями тепла и вентиляторами, которые оказались единственной рабочей их частью. В итоге мы просто встроили платы GeckoDrive в опустошенный каркас мертвого драйвера, решив таким образом сразу две проблемы.


Детали управления в сборе, но пока без корпуса

Новая интерфейсная плата оказалась намного крупнее изначальной, и теперь мы могли установить ее на место одного из оригинальных драйверов шаговых двигателей.

Небольшая заметка по поводу драйверов: они бывают аналоговыми и цифровыми. Вы можете найти на YouTube видео сравнения их в работе. На видео демонстрируется, и мы это подтверждаем, что цифровые экземпляры обеспечивают намного более плавную и тихую работу двигателя. Так что их повышенная стоимость себя оправдывает.

Сборка всего воедино


Все было на своих местах. Мы могли управлять ШД при помощи кнопок UI или инструкций G-code, а с помощью элементарного крепления двигателей к ходовым винтам можно было перемещать каретку вдоль обеих осей.

Мы не знали точного отношения скорости вращения ходовых винтов к боковому смещению, так что правильные установки для программы StepConf искали методом проб и ошибок. Эта программа запрашивает несколько значений: количество шагов двигателя на оборот, микрошаг драйверов, соотношение зубьев шкивов и шаг ходового винта. Если вы не уверены в этих значениях, имейте ввиду, что они перемножаются в одно значение, которое означает шаги на дюйм. Если все эти значения кроме одного (не важно какого) установить на 1, то в итоге оставшееся значение будет большим числом, которое можно подстроить с отличной точностью.

Для этого мы следовали такому алгоритму:

  • Двигаясь слева направо, переместить каретку на приблизительную известную позицию. В UI ЧПУ сбросить смещения, установив значение позиции как 0.
  • Измерить расположение каретки.
  • С помощью G-code передвинуть каретку на 1 дальше вправо, то есть к Z1.
  • Измерить новое положение каретки и посчитать разницу в дюймах.
  • Разделить значение шаги на дюйм на пройденное кареткой расстояние, получив новое значение шагов на дюйм. Например, если количество шагов на дюйм равно 20 000, и вы производите смещение на 1.015, то новое значение будет 20 000/1.015 или 19 704 шагов на дюйм.
  • Повторять процесс, пока команда выполнить смещение на 1 не будет давать конкретно смещение на 1.

Очень важно делать измерения после перемещения каретки только в одном направлении, потому что ходовой винт будет наверняка иметь некоторый люфт. Если проводить измерение после перемещения в противоположном направлении, то результат будет отклоняться вплоть до величины люфта.

Цифровой индикатор по-прежнему был прикреплен к токарному станку, что сильно упрощало процесс сравнения вводимых на ПК инструкций с фактическим перемещением каретки. Следуя разработанному нами алгоритму, мы должны были получить значение шагов на дюйм, которое бы давало согласованные результаты независимо от оси, на которой проводились измерения. Этот подход отлично работал для оси X, но при измерении оси Z результаты варьировались в диапазоне до 0.012, что зависело от места проведения измерений. В чем-то крылась серьезная ошибка.

Модификация станка. Часть 2


Ходовые винты могут быть неточными, но винт должен быть совсем плох, чтобы отклонение то возрастало, то опять уменьшалось вдоль всех 40. Проблема была в том, что помимо ходового винта в движении по оси Z были задействованы и другие шестерни, а также червячные передачи. Нам нужно было учесть неточность во всем этом связанном механизме. Люфт оси Z был таким же ужасным. В LinuxCNC есть способы компенсировать это, но для этого потребовалось бы вычислить ошибку в каждой точки вдоль всех 40 оси. Достичь желаемой точности было практически невозможно. Передаточный механизм нужно было менять.


Замеры места для расположения двигателя оси Z

Прецизионная шарико-винтовая пара (ШВП) может практически полностью устранить люфт, вопрос лишь в цене. В одной компании ШВП предлагалась аж за $3 500. В конечном итоге мы приобрели ШВП и гайку за $225 в Roton Products, расположенной в Миссури. Дополнительно потребовалась ее подгонка под купленные ранее подшипники, что в местной шлифовальной мастерской обошлось еще в $336. У данной ШВП люфт составлял уже всего 0.007, но он хотя бы не изменялся по ходу длины винта, что позволило легко это компенсировать в LinuxCNC.


Вторая опора двигателя оси Z: середина вырезана фрезой, обработана и смонтирована вместе с ШВП

Мы также решили убрать ремень со шкивом и сделать новое крепление для ШВП, чтобы можно было реализовать прямой привод от ШД.


Крепление бабки ШВП оси Z

Каждый край вала удерживается парой упорных подшипников, закрепленных один к одному для блокировки подвижности с одновременным сохранением вращения. Сам вал закреплен между этими двумя опорами подшипников под некоторым давлением.


Модифицированный токарный станок с новыми опорами, подготовленными для ШД

Любому ЧПУ требуются конечные выключатели, чтобы машина могла находить базовую позицию на каждой оси.


Монтирование конечного выключателя

К счастью, когда мы разобрали блок ручного управления, то обнаружили два переключателя без фиксации, идеально подходящих для этой цели, которые разместили в удобном положении для каждого приводного винта.

Прокладка проводов обычно осуществляется через кабельные каналы, но для оси X мы этого не стали делать, просто позволив проводам, идущим от блока управления сзади к оси X, запитываемой спереди, свободно свисать под станком.

Последние штрихи



Токарный станок с ЧПУ в действии. Тестовый запуск

Теперь у нас был полностью функционирующий токарный станок с ЧПУ. LinuxCNC работала отлично, хоть ее UI и напоминал приложение для старой Windows 98.


Скриншот LinuxCNC (Ни одна программа не загружалась, пока я не выяснил, как заставить ее игнорировать то, что она не подключена к станку)

К счастью, немного пошерстив форумы мы нашли два альтернативных UI, которые выглядели и работали на порядок лучше.

И как это обычно бывает с Linux, готовьтесь к чтению множества форумов и документации, а также редактированию текстовых файлов для получения нужной вам конфигурации.


Приспособление для заточки ножей. Рукоятки изготавливаются на токарном станке ЧПУ!


Готовое приспособление для заточки

В дальнейшем мы планируем кое-какие доработки:
  • В результате этого проекта станок лишился возможности нарезать резьбу. Тем не менее LinuxCNC поддерживает эту возможность, если удастся реализовать обратную связь от оптического датчика скорости шпинделя.
  • Будет очень кстати добавить жидкостное охлаждение СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкостью), пусть даже для открытого станка, работающего на низких оборотах.
  • Можно ограничить люфт, заказав новые шариковые гайки, у которых каждый четвертый или пятый шарик имеет другой размер, что позволяет уменьшить погрешность между шарико-винтовой парой и гайкой.
  • ШВП необходимо защитить. Для этого нужно изготовить подходящие чехлы или хотя бы кисти для ее очистки.


Подробнее..

Перевод Автоматический вечный календарь с подсветкой

25.09.2020 14:16:06 | Автор: admin


Статья с сайта Instructables на конкурс самоделок с применением станков с ЧПУ

Как по мне, самыми часто используемыми объектами в нашей жизни служат часы и календари. Течение времени всегда было одной из главных тем в жизни людей. И я такой же думаю, что это можно понять по количеству моих проектов, связанных с часами. А теперь я хочу показать вам один из моих проектов с календарём.

Проектов календарей существуют тысячи, но мне всегда нравились вечные календари. Мне всегда была близка идея календаря, который можно использовать повторно, чтобы не менять офисный календарь каждый год. Минус таких календарей в том, что многие из них большие, отнимающие пространство штуковины, которые сложно читать и интерпретировать. Или бывают ещё кубики с днями недели, или кубики с месяцами, которые надо постоянно обновлять. Ещё бывают календари из кусочков (деревянных, металлических, магнитных) с числами от 1 до 31, которые нужно подбирать и размещать на специальной панели.

Я остановился на варианте, в котором имеется два набора чисел месяца, и при помощи ползунка можно выбирать структуру дней в текущем месяце.

Далее я по шагам объясню, как всё это работает.





Шаг 1: Принцип работы


Я долго искал в интернете происхождение подобного вечного календаря, но так и не нашёл. На картинках выше вы видите, как выглядит календарь. В таблице из 13 столбцов и 6 (иногда 5) строк размещаются даты месяца, и сдвигая рамку, можно выбирать конфигурацию дней, соответствующую текущему месяцу. Для октября 2020 получится так, как на картинке ниже:



Однако с сентябрём 2020 возникает проблема:



Хотя в сентябре 30 дней, 31-е число в календаре видно. Ещё хуже ситуация с февралём 2021, поскольку в нём 28 дней, но видно даты 29, 30 и 31.

Это основной недостаток такого календаря у многих месяцев даты будут доходить до 31. Несмотря на это, в интернете можно найти тысячи продуктов или проектов, сделанных по этому принципу. Поищите на etsy, посмотрите на эти ссылки на Amazon (link1, link2) или Youtube (link1, link2, link3, link4) и вы поймёте, о чём я.

У таких календарей есть и ещё один серьёзный недостаток, как и у всех офисных календарей их нужно подстраивать ежемесячно, а иногда и ежедневно, что не всегда получается, поскольку иногда мы просто забываем об этом :)

Мой проект учитывает все эти проблемы. Для демонстрации дат текущего месяца я использую полоску светодиодов, размещённую за бумажным экраном, на котором напечатаны даты. При этом светить будут только те светодиоды, которые должны подсвечивать реальные даты текущего месяца.

Цвета можно выбирать, текущий день подсвечивается другим цветом, выходные и рабочие дни отличаются цветами и всё это делается при помощи микроконтроллера, получающего текущую дату из интернета, поэтому календарь обновляется автоматически. К примеру, февраль 2021 года может выглядеть так (первый рабочий день там понедельник):



Шаг 2: Что для этого понадобится




















Необходимые компоненты:
  • 2 листа дымчатого оргстекла, 3 мм и 5 мм толщиной.
  • Болты с утопленной головкой на 3 мм, шайбы и гайки.
  • Белая бумага А4.
  • Светодиоды 72xWS2812 с ленты плотностью 60 штук на метр.
  • ESP-01 модуль с ESP8266.
  • Стабилизатор 5 В / 3,3 В.
  • Разъём питания 5,5 х 2,5 мм мама.
  • Источник питания на 5 В / 2 А с разъёмом питания 5,5 х 2,5 мм папа.
  • Соединительные провода.


Инструменты
  • Станок с ЧПУ, даже недорогой, поскольку нужна обработка пластика.
  • Паяльная станция.
  • Струйный принтер.
  • Клеевой пистолет.
  • Сверло на 3 мм.
  • Сверло на 5 мм на конус.
  • Всякие общие инструменты.


Шаг 3: Обработка компонентов на станке с ЧПУ




















Самая важная часть проекта, естественно, это обработка четырёх компонентов корпуса календаря. Все необходимые векторные файлы прилагаю. Передняя часть состоит из листа 3 мм, задняя из листа 5 мм.

Подробных статей о самом процессе вырезания при помощи станка с ЧПУ в интернете можно найти множество (ссылка, ссылка, ссылка, ссылка, ссылка, ссылка, ссылка).

По большому счёту, скорость вращения сверла должна быть не очень большой, а скорость подачи материала большой, чтобы избежать расплавления материала. Из-за расплавления края отрежутся плохо, кроме того оно может вызвать вибрацию и даже повреждение фрезы. Я использовал сверло на 3 мм на скорости 10000 об/мин и скорость подачи порядка 420 мм/мин. Для проделывания углублений под головки винтов я использовал сверло диаметром 5 мм. Глубина сверления 1,5 мм. В итоге головки помещаются очень хорошо. В начале раздела приведены фотографии процесса работы и результата.

content.instructables.com/ORIG/FIH/5PZO/KEN0JZJ6/FIH5PZOKEN0JZJ6.svg

content.instructables.com/ORIG/FQE/VGPV/KEN0JZJ7/FQEVGPVKEN0JZJ7.svg

content.instructables.com/ORIG/FRV/TUUY/KEN0JZJ8/FRVTUUYKEN0JZJ8.svg

content.instructables.com/ORIG/F28/M3ON/KEN0JZJ9/F28M3ONKEN0JZJ9.svg

Шаг 4: Бумажный экран






Пока станок трудился над резкой оргстекла, я приступил к распечатке экрана.

Ниже креплю SVG-файлы в двух вариантах один на чёрном фоне, другой на белом. Также на календаре я поместил названия месяцев, логотип (замените на свой любимый) или девиз, и некоторые особые значки, которые я в дальнейшем планирую использовать для оповещения о таких важных событиях, как дни рождения, праздники и т.п.

Печать делал на обычном струйнике, только на бумаге хорошего качества, с однородной текстурой, чётким белым цветом и толщиной чуть больше, чем обычная бумага для офисных принтеров. Я распечатал один и тот же рисунок 5 раз подряд на одном и том же листочке чтобы чёрный фон был как можно более непрозрачным. Часть фотографий результата прикрепил в начале раздела.

Потом я отложил бумагу, чтобы чернила просохли, и перешёл к электронной части.

content.instructables.com/ORIG/FYA/VY88/KEN0K2O3/FYAVY88KEN0K2O3.svg

content.instructables.com/ORIG/F7V/R8IP/KEN0K2O4/F7VR8IPKEN0K2O4.svg

Шаг 5: Электроника














Схема очень проста, я прикрепил её выше. Для её реализации я сделал следующее:
  • Вырезал 5 кусочков ленты по 13 светодиодов, и один кусочек с 7 светодиодами. Залудил края для облегчения пайки всех соединительных проводов.
  • Приклеил ленты в вырезанные каналы на задней стенке календаря согласно схеме (мои светодиодные ленты идут с клеящим слоем).
  • Синими проводами я соединил контакты Data Out и Data In светодиодных лент.
  • Припаял питание красными проводами (+ 5 В), а между отрезками ленты использовал зелёные провода (земля) с соблюдением полярности.
  • Припаял провода от ленты к стабилизатору, и от него к ESP-01.
  • На ESP соединил Vcc и CH_PD, затем соединил контакт GPIO2 модуля ESP-01 и Data In с первого отрезка ленты.
  • Наконец, припаял провод питания.


Шаг 6: Сборка
















Закончив с пайкой электроники, закрепил всё, что мог, при помощи горячего клея модуль ESP-01, стабилизатор, провода. Потом:
  • Вырезал распечатанный рисунок с полями в 1 см. Проделал в вырезке 2 отверстия на противоположных углах. Вставил винты через заднюю стенку корпуса в отверстия, соответствующие отверстиям в бумажной вырезке, и привинтил к этому среднюю часть корпуса с решёткой.
  • Аккуратно продел винты через отверстия в бумаге так, чтобы распечатка как можно лучше совпадала с решёткой и светодиодами.
  • На бумагу положил фронтальную часть корпуса.
  • Вставил остальные 4 винта, затянул их шайбами с гайками.
  • Первые два винта вытащил, вставил с другой стороны, затянул.
  • Отрезал лишнюю бумагу как можно ближе к краям.


Шаг 7: Программирование






Программа сделана на основе того же фреймворка, который я использовал в своём проекте с ESP8266 ESP 8266 Arduino IDE WebConfig и BVB_WebConfig_OTA_V7.

Фреймворк предлагает веб-интерфейс для настройки доступа модуля ESP8266 к роутеру, а также доступ к дате и времени, которые модуль получает с NTP-сервера. Оставалось лишь добавить функцию вывода дней текущего месяца и текущей даты, но мне хотелось иметь возможность ещё и выбирать, считать ли первым днём недели воскресенье или понедельник. Также я хотел использовать другие светодиоды, поэтому решил, что будет интересно подсвечивать специальные иконки, соответствующие важным событиям дням рождения или праздникам. Исходник программы лежит на Github.

В других своих статьях я подробнее писал об этом фреймворке (ссылка, ссылка, ссылка, ссылка).

Программировал я микроконтроллер при помощи адаптера ESP-01 и адаптера USB to TTL.

Для компиляции и загрузки программы в ESP я использовал Eclipse IDE для Arduino под названием Sloeber, библиотеку esp8266 версии 2.7.4 и библиотеку FastLED версии 3.3.3.

Шаг 8: Оно живое!


Я провёл испытания для разных дат в будущем, их можно посмотреть на видео ниже. Думаю, из него вполне понятно, как работает календарь.



Видно, что мой девиз видно плохо. Я думал, что его будет нормально подсвечивать светодиодом стабилизатора, но видимо, мне придётся добавить ещё парочку светодиодов специально для него.

Шаг 9: Варианты, что дальше?


Я сделал календарь из оргстекла, потому что оно было у меня под рукой. Ничто не мешает вам сделать решётку и заднюю часть из другого пластика или дерева только передняя часть должна быть прозрачной или полупрозрачной.

Размер может показаться слишком большим если хотите его уменьшить, можно использовать светодиодные полоски со 120 светодиодами на метр, или даже две светодиодные матрицы 8х8.

Хотя я делал всё на станке с ЧПУ, это же можно сделать при помощи лазерной резки или 3D-принтера. Однако в последнем случае потребуется принтер, способный вместить детали размером 235120 мм.

В программу можно внести несколько событий, однако очевидно, что проще было бы сделать специальный интерфейс для их передачи. Также было бы интересно синхронизировать вечный календарь со своим мобильным приложением.
Подробнее..

Переделка CNC 3018 Pro на рельсы. Личный опыт. Часть 1

11.02.2021 04:19:49 | Автор: admin

Дамы и господа, здравствуйте!

Опишу тех. процесс доработки станочка. Так же предложу варианты (если это возможно) для упрощения доработки.

Основной посыл данного поста - не бояться работать руками!

Технология переделки не моя, акцентирую на этом внимание.

При написании статьи я не "лазил" по инету, проверяя правильность своих мыслей.

Все советы основаны исключительно на моём личном опыте, который вырабатывался годами.

Если какой-то совет читателям покажется странным или вредным, прошу указать на это в комментариях.

И последнее. В статье будут видеоролики, но исключительно тогда, когда я не смогу описать словами или фотками текущий процесс.

Всё изложено тут: Переделка 3018 PRO на линейные рельсы. Введение и далее по ссылкам статьи.

Если вы почитаете статьи из ссылки, то там в принципе всё понятно что и как, но не описан сам процесс переделки. Т.е. даны чертежи, в комментариях приводятся различные варианты доработок, а вот как это всё происходит, не описано.

Оговорка 1.

Станочек из "коробки" вполне работоспособен. Я его использую для изготовления прототипов печатных плат (сверловка и обрезка по контуру). Сверловка проходит нормально - делал ПП размерами порядка 150х100 с переходными отверстиями 0.3мм. (около ста переходных отверстий + "рабочие"). Шаблон ПП печатал на струйнике, и отверстия с шаблоном более-менее сходились (повторюсь, это прототипы). А вот обрезка по контуру мне очень не понравилась - жесткости не хватает (понятно, что можно играться с глубиной и со скоростью подачи, но хочется ведь быстрее :) ). В итоге, решил переделать станочек на рельсы, чтобы повысить жесткость.

Кратко суть переделки.

Все направляющие станочка, это валы. И, если ось Y, с натяжкой можно сказать "жесткая", то ось X это пластилин - слегка надавливая пальцем на каретку Z сверху, вижу невооруженным глазом смещение шпинделя вниз и в плоскости Y - назад. Так же (это именно на моём станке) была разность высот по оси Z при перемещении по оси X порядка 0.8мм., что ни в какие ворота (обходился щупом, строя карту высот) - и конечно же переходные отверстия печатных плат 0.3мм были овалом и не сходились с шаблоном.

Итого.

Все валы заменяются на рельсы MGN12, которые крепятся на профили 2040. Самое сложное это ось Z. Но пойдем по порядку (вначале ось Y, потом Х и в конце Z).

Оговорка 2.

У меня есть много инструментов и оснастки разного назначения, начиная от дрели и заканчивая станками: фрезерный и токарный (китайцы). Так же есть погружная пила ... хвалюсь хвалюсь, но для изготовления нестандартной мебели, самое то!. Покупалось всё постепенно, когда находились свободные денежные средства, которые не приносили "урон" семье.

Опыт приходил с годами, начиная от... 80го года примерно. В то время я и мечтать не мог о, допустим электродрели, но при помощи ручной дрели, тисков, молотка, лобзика по дереву и т.д. изготовил механику кассетного магнитофона (блин, не могу найти, сфоткал бы :(( ). Т.е. у меня есть опыт, как при помощи "домашних" инструментов изготовить работающее изделие.

Оговорка 3.

Переделку можно сделать на "стороне" где есть ЧПУ станки, но конечно за деньгу (или по знакомству). Это неплохой вариант, и он явно будет качественнее, нежели делать в домашних условиях/в гараже. Каждый выбирает сам.

Ладно, хватит соплей, перейду к сути.

Как это всё делается ручками (лукавлю, извиняюсь).

Вначале закупил все детали на Али по ссылкам из статьи, за исключением алюминиевых пластин для оси Z (их я покупал тут ) и крепежа (болты и шайбы). Просто доставка металла с Али очень дорогая, но как пишут в комментариях в статье по этому поводу, заготовки присылают хорошего качества (плоскость, кромки). Профили тоже можно было купить у нас, но чет я поторопился и заказал в Али. Кто живет в глубинке (а Казань я тоже считаю глубинкой, т.к., допустим профили здесь не купишь), советую заказать и крепеж.

Для доработки станочка я буду использовать фрезерный станок JUM-X2 который у меня есть в наличии. Ухх сейчас закидают тряпками и будут негодовать по поводу "где в домашних условиях?". Отбиваясь от тряпок, я постараюсь дать несколько советов, как избежать использования станка (чую, в некоторых случаях это не получится :( )

Ось Y.

Почему изначально ось Y.

Переделка оси X ну очень легкая. Нужно вместо валов добавить два профиля 2040, предварительно рассверлив два существующих отверстия и просверлив два дополнительных (см. статью) и всё :) А вот дальше идет ось Z. Как я писал выше, она самая сложная в изготовлении. Поэтому решил попрактиковаться на "кошках", и в первую очередь переделать ось Y.

Оговорка 4.

При переделках работающей техники, я стараюсь продумать undo, т.е. возврат в исходное состояние (а вдруг позвонит работодатель и скажет "мне нужна тестовая плата"). В данной переделке это можно сделать, даже если вы решите переделывать в первую очередь ось X (профили можно повернуть на 90град. и поставить на место штатные оси).

Итак, поехали.

Оказывается есть разные вариации станочков cnc3018pro, в плане размеров. Напишу про которые прочитал на форуме:

Ось Y, то бишь станина (ДхШ):

1. 360х310 при толщине передней и задней планок 10мм. Т.е. длина профилей равна 290мм.

2. 380х330 при толщине передней и задней планок 15мм. (вот тут могу ошибаться). Длина профиля при этом будет 300мм. (такая длина профиля была обозначена для покупки).

Мой станочек варианта 1, т.е. мне нужен профиль длиной 290мм.

Т.к. я закупил профиль 300мм., его нужно грамотно укоротить, в том плане, чтобы:

1. По вертикали и горизонтали был угол 90град.

2. Длина профиля должна быть как можно точнее.

Укорачиваем профиль.

Автор использовал торцовочную пилу - хороший вариант, но у меня её нет (думал о покупке, проделал мозговой штурм и решил, что она будет использоваться очень редко, не стал покупать).

Как и советует автор статьи, не нужно делать отрез сразу "в размер". Лучше постепенно приближаться к исходному. Тут есть одно НО. По крайней мере у меня, штатные профили различались по длине (один был примерно на 0.5мм. длиннее другого). Поэтому, советую все четыре профиля сложить вместе и отрезать за несколько заходов, приближаясь к самому короткому профилю (короткий профиль тоже нужно чуток "захватить") - ну и что, что они все будут короче на, допустим 0.2мм. - в нашем случае это неважно (утрирую конечно).

На станке профили я торцевал так:

И так все четыре профиля, включая штатные.

Фреза у меня 10мм. для ЧПУ станков (блин, острая, резался пару раз, когда вставлял в шпиндель).

Слева упор, столик по оси X заблокирован. Длину торцевания выбирал по самому короткому профилю. Подводил полоску газетки между фрезой и профилем, и делал так, чтобы газетка рвалась (вращая фрезу при этом). Далее клинил столик (а при клине столик уходит порядка на 3 сотки). Делал проход по короткому профилю и затем делал другие.

Кто в теме, наверное заметили, что тиски к столу станка я креплю не совсем правильно, но при таком крепеже, даже при работе со сталью, смещения не было (проверял). Естественно тиски были "прокатаны" индикатором ИРЦ (не, у меня точность не такая как на фотке ниже, у моего 0.01мм):

Уголок тут не поможет.

Долго думал, как можно торцевать профиль без станка, или без торцовки... чет в голову пришли только такие мысли:

- самое очевидное, это заказать обрезку там, где будете покупать профиль (но с малой долей вероятности могут ошибиться с размером);

- или заказать сразу четыре профиля (взамен двух существующих) в размер;

- фрезером по дереву, используя упор, например, профильную алюминиевую трубу или уголок, что как грязи во всех магазинах (блин за глубинку обидно...) - лично ровнял алюминий таким фрезером, потихоньку конечно;

- дисковая пила? Но тут нужен стол... не знаю;

- ножовка по шаблону? Вообще не вариант ИМХО;

Короче, если нет станка/торцовки, я бы отдал на завод все четыре профиля, и пусть они отторцуют их. Да, тут я слился :(

Профили укоротили, можно приступить или к нарезке резьбы в торцах новых профилей (резьбы то там нет :) ) или к разметке и сверловке передней и задней планок, к которым эти профили будут крепиться.

Отдохнем :) Нарежем резьбу.

Нарезка резьбы.

В профиле у нас отверстие диаметром 5мм., что как раз соответствует диаметру отверстия под резьбу М6.

Справка.

Диаметр отверстия под резьбу считается так: резьба минус шаг резьбы. Т.е. у нас резьба М6 минус шаг резьбы (в данном случае стандартный, и он 1мм.) получается 5мм., что и имеем. Кстати, для алюминия я немного уменьшаю диаметр отверстия, т.к. алюминий материал пластичный и резьба будет жестче (зависит от диаметра резьбы). Для резьбы М6, я бы дал диаметр 4.8-4.9мм.

По метчикам.

У меня метчики с советских времен, они двух-трех проходные. Т.е. на резьбу используются два-три метчика, они помечены номерами, например, М6 1, М6 2 - цифры (1,2) пишут обычно ниже обозначения резьбы, т.к. числа рядом с резьбой, обозначают шаг. Пишу по памяти, поэтому поправьте, если ошибаюсь (просто на метчиках, которые я использовал, такой инфы не было). Вот метчики, которые я использовал для нарезки резьбы в профилях:

По фотке, метчик слева это первый номер, справа - второй. Видно, что левый метчик чуть длиннее и кончик более "вытянутый". Если на глаз не можете определить номер метчика, то возьмите гайку соответствующего диаметра и попробуйте навернуть её на метчик. Если гайка наворачивается легко, то это явно номер 1. Если наворачивается с трудом, то номер 2. Если же гайка вообще не наворачивается ни на один из метчиков, значит или у гайки шаг резьбы другой, или у метчика другой шаг. Или, гайка имеет левую резьбу, или метчик имеет левую резьбу (левая резьба вовсю используется в элементах вращения, например в креплении крыльчаток пылесосов).

Сейчас вроде бы везде продают однопроходные метчики, т.е. совмещают номер 1 и номер 2.

Шаг резьбы.

Есть стандартные шаги резьб, а есть нестандартные (такие используются, например, в машинах и не только). В магазинах типа "Максидом", "Леруа" и т.д. вы явно не найдете метчики с нестандартным шагом, поэтому, если у вас нет метчика, смело покупайте их в "таких" магазинах (но сейчас это явно будет китай, но для алюминия пойдет).

Всё, ликбез окончен.

Приступаем к нарезке.

Операция нехитрая, описание нарезки резьбы вы найдете во многих источниках. Единственное что скажу, везде будут писать, что метчик нужно начинать вворачивать строго под 90град и смазывать хитрым составом или жиром/маслом определенной марки и т.д.

Насчет вворачивания под 90град.

В нашем случае, если сильно не давить на метчик на начальном этапе, то он сам войдет в отверстие как надо. И далее, нужно легонько вворачивать его дальше, пока он не "захватится". Ну а дальше уже по инструкциям из инета. По поводу смазки: я использовал обычное машинное масло, незнай какой марки (можно вообще без масла, но будет туже идти).

Кстати советую приобрести такие тиски. Они хоть и "пластилиновые", но для работ пойдут. Просто их крутить/вертеть как хошь можно.

Глубина резьбы, чем больше, тем лучше. Я резал на всю длину метчиков - получилось порядка 20мм.

После нарезки резьбы (у меня по крайней мере) остается бортик вокруг отверстия - я его прозенковал сверлом 10мм. руками.

Разметка и сверловка передней и задней планки оси Y.

Материал планок осей X,Y это полиацеталь. Он хорошо сверлится, т.е. его можно сверлить руками. Самое главное грамотно разметить :)

Вот что нужно разметить/просверлить (на этом чертеже не показаны существующие отверстия под валы, они находятся чуть ближе к краям относительно новых отверстий):

Вот они:

А левее/правее уже просверленные отверстия (профили я уже прикрепил).

Чтобы не было несоосностей новых отверстий, я скрепил обе планки винтами - 6 винтов по всем существующим отверстиям в планках. Важно добиться совмещения плоскостей планок по какой-то базе (а планки нифига не одинаковые). Я совмещал планки по верхней плоскости и по одной из боковых - от этого совмещения я и "плясал" в плане разметки новых отверстий.

Вот что получилось, зажав бутерброд:

Вначале видно, что уход на десятку, но я это списываю на неровность начала края. Далее, видите сами.

Совет.

Планки у нас прижимаются к столу станка прижимами, но между планкой и столом нужно оставить зазор, чтобы сверло не уперлось в стол в конце сверления. За счет скрепляющих болтов этот зазор так и так будет, но он не будет гарантированно одинаковым по всей длине планки, т.к. длины болтов или толщина их шляпок могут быть разными. В итоге планка, относительно стола станка, может оказаться под углом (небольшим конечно, и на глаз не увидишь) и отверстие будет овалом. Напрашиваются подкладки вида: гаек, кусочков фанеры и т.д., но они всё равно не будут гарантированно одинаковой высоты. Я использую для этих целей подшипники одного типоразмера - они то уж точно одинаковой высоты. Так же снизу, в местах будущих отверстий, советую наклеить скотч (малярный или прозрачный), чтобы при выходе сверла не было сколов. Я это забыл сделать и получил небольшие сколы по краям отверстий.

При ручной сверловке всё легче - кладем планку на небольшую плашку из ДСП, и сверлим через кондуктор (сколов не должно быть, ну или наклеиваем скотч). И так каждое отверстие.

Продолжу по работе со станком.

Далее, при помощи краеискателя:

я нашел плоскости по X и Y.

Краеискатель покупал на Али. Померил диаметр рабочей части - честные 4мм. (измерял "нашим" микрометром). Как им пользоваться, найдете в инете. Единственное - в некоторых видео проскакивало, что:"как только краеискатель не "бьет", значит край найден - неверно! Нужно, чтобы он сместился после того, как он отцентруется, вот тогда край найден. Насчет ошибки в позиционировании.... вроде бы, пишут порядка двух соток, читал на https://www.chipmaker.ru/ , но не помню где, там в разных топиках про это писали.

Ну и далее по лимбам отмерил нужный размер и вначале сделал сверловку центровочным сверлом, а затем обычным.

Если нет станка.

Я бы разметил отверстия по штангенциркулю с глубиномером, примерно так:

Тут два варианта:

  1. Делаем две риски чертилкой, или шариковой ручкой на скотче в верхней и нижней точке и затем проводим вертикаль;

  2. Делаем одну риску и затем, при помощи уголка, совмещая его по верхней базовой плоскости (вот только не пальчиками, а используя какую-либо плоскою пластину) например, алюминиевую прямоугольную трубу ( или что есть в наличии), проводим линию по уголку;

    Совмещение по уголку:

Извиняюсь, реальную пластину сфоткать не могу, поэтому вместо неё выступает HDD.

Итого, в горизонтальной плоскости у нас две вертикальные линии (справа, слева).

Далее, нужно от базы разметить по линиям центры двух отверстий. Делаем это глубиномером штангеля - вначале два отверстия по одному размеру, затем два - по другому.

Суть в том, что, не меняя выставленный размер штангеля, мы размечаем отверстия на одинаковом расстоянии (плюс/минус конечно), и неважно, что мы ошибемся на ... допустим на 0.1-0.3 мм.. В горизонтали это вообще роли не играет, т.к. планки будут сверлиться вместе, а по вертикали... ну, конечно нужно как можно точнее.

Шариковая ручка, почему?

Разметку я всегда делаю шариковой ручкой (по малярному скотчу) с тонким пишущим узлом. Всегда так делаю, при изготовлении мебели для себя (т.к., карандаш всегда будет "врать" после каждого прохода по линейке - истирается).

Центры отверстий размечены, далее сверловка.

Шилом намечаю будущие отверстия (т.к. материал у нас не сталь) и затем шуроповертом со сверлом, диаметром порядка 2мм. делаю лунку. И теперь засада :) Нужно просверлить отверстия шуроповертом/дрелью в двух совмещенных планках перпендикулярно. Ручками не выйдет - отверстия будут овальными (или есть рукастые ? ).

Я использую такой кондуктор:

Явно есть другие кондукторы.

В итоге получаем перпендикулярные отверстия.

Всё, с передними/задними планками закончили, скрепляем их профилями. Получилось так:

Далее изготовление пластин, скрепляющие каретки рельс со столиком, но это уже будет в следующей статье, если конечно читатели своими плюсами/минусами и комментариями, выскажут свои мнения по первой части.

Спасибо!

Подробнее..
Категории: Diy или сделай сам , Чпу , Cnc , Cnc3018

Переделка CNC 3018 Pro на рельсы. Личный опыт. Часть 2

26.02.2021 02:16:46 | Автор: admin

Здравствуйте, продолжаю описание доработки оси Y.

Первая часть тут.

Один из посылов этой части: учитесь читать чертежи/искизы/картинки, и обращать внимание на мелочи.

Вполне допускаю, что некоторые термины, с точки зрения профессиональных токарей/фрезеровщиков/слесарей и т.д. не совсем верны, но повторюсь, я описываю свой личный опыт без какой-либо "проверки" в инете (всё из моих мозгов, так сказать тест :) ) Да и сам то я "любитель" в этом плане.

В первой части я сделал:

- обрезку профилей (и по X оси тоже) и их торцевание (кстати, лишнее я пилил ручной ножовкой, и затем на станке доводил);

- нарезка резьбы в профилях;

- сверление отверстий в передней/задней планках;

- сборка (и не забудьте в "серединные" профили вложить Т гайки (по 12шт.) для рельс, и по боковым профилям гайки для крепления штатной оси X);

По сборке вроде вопросов быть не должно.

Всё же опишу один нюанс, который покажется смешным, но мне реально звонили двое коллег из разных контор где я работал, и они спрашивали: "я собираю диван/тумбу и тут две шайбы, одна какая-то кривая и она не цельная, а другая нормальная, и я не знаю, что ставить вначале на болт". Грустно, но в своих областях они "шарят" очень хорошо. Речь конечно о гровер шайбах и обычных.

Скажу кратко: гайки и шляпки болтов очень любят гроверы, они прям таки их ищут, и хотят слиться с ними в экстазе, без всяких посредников :) Всё!

Пластина, на которую крепятся две каретки (чертеж из исходной статьи).

Разберу чертеж поподробнее:

На данной картинке забыл обозначить размеры самой каретки, они 45.4x27.

У автора чертежа, размер между краями кареток, равен 121.4мм. - в итоге, ход столика за счет ширины "тандема" кареток составляет 300-121.4= 178.6мм., т.е. ход столика меньше на 1.4мм. (стол 180мм.) Мне лично это не понравилось, и я сдвинул каретки на 1мм., но тут возникает проблема - две пары винтов, крепящие каретки по краям, сдвигаются в пазы стола (они впотай, так что ничего страшного), но они будут в воздухе (а может и нет, как пластина "ляжет" к столику), могут отвернуться винты-тут я ступил.

Но в итоге я сверлил по своим размерам:

Получилось чуть меньше 120мм. между каретками, и полный ход столика.

Небольшое примечание по поводу ширины планки, а именно, почему она такая ?.

Гайки крепления к столику, это имбусы (в принципе можно и другие шляпки использовать, просто, допустим шестигранник не очень удобен, хотя, если есть торцевая головка, то пофигу), диаметр головки всё равно будет примерно 10мм. Получаем: ширина каретки 27мм. + два винта по 10мм. = 47мм.

Но это ещё не всё, шайбы нам картину портят.

Диаметр гровер шайбы под болт М6 = 11.5мм. Диаметр обычной шайбы = или 12мм. или 13мм. Вот и считаем: 27+13+13 = 53мм. Автор чуть увеличил на всякий, и получается 55мм.

Я это к чему.

В своём городе, в "обычных" магазинах, я не нашел алюминиевых пластин, размерами больше 50мм. и толщиной 3 и более мм. (заказать то конечно можно под размер). Или, как безысходный вариант, найти алюминиевые уголки 50х50х3 (а они продаются в Леруа, Максидом, Мегастрой и т.д.) и отрезать одну сторону уголка, но максимум мы "выжмем" 47мм. (уголки по внешним размерам указываются). Т.е., по расчетам выше, мы "впритык". Можно и так, но придется отказаться от обычных шайб (гровер сместится при закручивании). Так же нельзя будет использовать обычные шестигранные головки, т.к. размер у них по углам = 11мм. (ну если только разнести отверстия чуть ближе к краям).

Итого.

Нужно искать пластины размерами 126х55х3. Длина и ширина пластин пофигу, в плане увеличения, т.е. можно 130х60 к примеру (такие я "попросил" у знакомых на заводе). Толщина ну смотрите, в эту толщину будут вставляться винты, диаметром 3мм. с потайной головкой. Высота головки 1.65мм. для винта М3 длиной 6мм.

Глубину зенковки найдете в инете.

Тут оговорка у меня есть винты M3 с потайной головкой длиной 20мм., и эти винты не встают в раззенкованное отверстие глубиной 1.65мм. - нужно зенковать больше - поясните плиз, почему. Я в плане стандартов спрашиваю, понятно, что могу померить, но все же.

В итоге, толщина у пластины для винта впотай, "скрашивается" до, грубо говоря, 1мм. - это нормально в том плане, что после зенковки, диаметр "остатка" отверстия не увеличивается. Но, как и пишет автор статьи: "не используйте в качестве зенкера сверло" (у сверла другой угол заточки, не 90град, как у зенкера) . В итоге принимаем толщину 3мм. (мне с завода дали 2.9мм.) Можно толще, но при этом учтите, что пластина должна быть прямой. При толщине пластины 3мм. и зажав её 6ю болтами М6, она сама станет прямой ИМХО.

На заметку.

При заказе винтов с потайной головкой, имейте в виду, что высота самой головки входит в длину винта.

Почему я оперирую длиной рельс 300мм., если у меня длина профилей 290мм. ?

Отвечаю.

Рельсы расположены на профилях, верхняя грань которых совпадает с планками. Поэтому я не стал резать рельс 300мм. и прикрепил его с вылетами на планки. Нюанс: профили могут быть чуток ниже планок (ошибка с разметкой - бывает),главное, чтобы ошибка была по двум сторонам планок одинаковая. У меня такого не было, но всё же я сделал пазы в планках, чтобы быть уверенным, что рельсы кладутся на профили, а не на планки.

Пазы (глубина 1мм., ширина 14мм., т.е. заведомо шире, чем ширина профиля, т.к. профиль при юстировке может чуток уйти вбок):

Если нет станка, то это очень легко сделать надфилем (руками я такие операции делал), планки легко растачиваются. С планками закончили.

Сверловка пластин. Что на станке, что "ручками" - одно и тоже ("ручками" - есть нюансы).

Станок.

По хорошему, если бы станок был оборудованУЦИ(это первая попавшаяся ссылка, не реклама), то было бы всё проще. У меня УЦИ нет, хотя пишу прошивку для него и уже собрал тестовую плату. Прошивка универсальная (в определенных пределах конечно), чтобы поддержать как можно больше "линеек". Теперь не реклама: ссылка на статью про мою реализациютут. Пока времени на прошивку нет, (хотя уже добавил много чего в неё, но на гит не выкладывал), поэтому приходится довольствоваться тем что есть, а именно, лимбами.

На станке по осям X/Y конечно есть люфт, и вот из-за этого люфта я не стал отмерять всe отверстия по лимбам станка, т.к. ошибешься, и всё по новой.

Сверловку я делал по наклейке, которую распечатал на струйнике (использовал самоклейку). И опять таки сверил две пластины вместе (если пластины не одинаковые по ширине, то их нужно отторцевать, чтобы в тиски зажались обе). Или же, сверлить их по отдельности и на каждой - наклейка.

Совет.

Между губками тисков и заготовкой (а в нашем случае двух заготовок друг на друге), подложите полоски обычной газеты - толщины газетной полоски хватит, чтобы хорошо зажать заготовку (газетка действует как... ну пусть будет "демпфер" между губкой тисков и заготовкой). Газетку можно чуток смочить маслом, чтобы она прилипла к губкам.

Наклейку я конечно наклеил неровно, относительно граней пластины. И вы наклеите её неровно, даже, если наклейка будет в размер пластины - это факт (обрезка наклейки, совмещение). Это не мешает, т.к. нужно относительное расстояние между отверстиями.

Теперь самый гемор:

- нужно совместить центр каждого отверстия с центровочным сверлом;

- сделать предварительную сверловку;

- просверлить "обычным" сверлом;

И такая последовательность для каждого отверстия :(

Почему вначале центровочное сверло:

"Обычное" сверло относительно длинное, и оно может "уехать" от точки сверления - биение сверла, жесткость. А после центровочного сверла, "обычное" войдет в отверстие сделанное центровочным, по любому. Даже, если сместить центр на станке (ну тогда или сверлу облом или отверстию).

Для позиционирования сверла, нужен центроискатель. У меня такой:

К этому видео, ремарка.

При работе со станками,никогда не пользуйтесь перчатками/рукавицами - только голые руки и без всяких обручальных колец и т.д.!По поводу обручального кольца, можете поискать в инете (у чувака всю кожу с пальца кольцо сняло, вплоть до костяшек).Так же, длинные волосы, в шапку! Это не шутка :(.Последствия найдете в инете.

Продолжу по центроискателю.

Он хорош, но вылет у него уж очень большой вместе с его патроном, и в плане "поднимать/опускать стол станка" (конструктив у моего станка такой), не очень удобно. В итоге плюнул и стал использовать твердосплавное сверло для ПП 0.3мм. (оно короче). Нахождение центра :

И дальше, для каждого отверстия, подводим сверло (а-ля "центр") на минимальной высоте и совмещаем с "крестом" центра на бумажке (очки, лупа и т.д., от зрения зависит). И сверлим по шагам (центровка, смена сверла), как описал выше.

Сверловка руками.

Алюминий относительно мягкий металл по сравнению со сверлом, которое хочет его просверлить, и с обычным кернером. Поэтому, разметку будущих отверстий в алюминии я делаю при помощи иглы для ручного шитья (самой толстой). Можно делать разметку очень тонким шилом (у меня такого не было, поэтому игла). Выставляем иглу на крест бумажки (опять таки очки, лупа) и тихонечко постукивая молотком по игле, делаем лунку в заготовке.

По бумажке лучше таким образом разметить все отверстия, и затем бумажку удалить.

Затем, очень нежно (без нажима, только вес самого инструмента), шуруповертом/дрелью со сверлом порядка 1-1.5мм. делаем лунку в разметке. Очень желательно делать это под 90град., т.к. любой наклон сверла уведет размеченную лунку в сторону (проходил это). Т.е. процесс ручного сверления алюминия очень тонкий, даже, когда сверлим по кондуктору - имейте это в виду. Вначале лучше просверлить отверстия как можно малого диаметра - порядка 1-1.5мм., и затем нужным диаметром. Тут затык в том плане, что нужно просверлить две пластины (писал выше). Пластины между собой "скрепляем" двухсторонним скотчем (не "уедут" они относительно друг друга, даже, если они изогнуты), и затем кладем их допустим на ЛДСП, и потом крепим струбцинами к столу, примерно так (ЛДСП забыл подложить, но фото один фиг постановочное):

Далее.

Или сверлим четыре отверстия по краям, и одно технологическое около центра, и затем по этим отверстиям скрепляем две пластины вместе (если не верим скотчу). И потом сверлим остальные.

Или сразу сверлим все отверстия без промежуточного крепежа.

Затем рассверливаем все отверстия,уже по кондуктору, вначале сверлом 3мм., а отверстия, где нужен диаметр 6мм., я бы рассверливал вначале "промежуточным" сверлом 4.5мм., затем 6мм. (и отверстия 3мм. я бы тоже вначале рассверлил промежуточным сверлом).

После сверления, у отверстий остаются кромки. Чтобы их убрать, я их "зенкую": отверстия 3мм. сверлом 6.5мм., отверстия 6мм. сверлом 10мм.(это мои подборки диаметров сверл для "зенковки"), ручками - это легко.

Пластины просверлены, нужно сделать зенковку под потайные винты крепежа кареток.

На станке.

Что на станке, что руками, я сделаю это при помощи зенкера, который у меня был в наличии, вот такого:

Он по дереву, но пишут, что может работать по цветмету (очень плохо он работает по алюмишке, т.к. режущих кромок много). Для алюминия, думаю, достаточно двух режущих кромок (поправьте, если не так).

Почему плохо работает? Стружка забивается между режущих кромок и приходилось вычищать стружку кистью.

Ну что есть, то есть.

Станок.

Чтобы сделать зенковку, вначале зенкер нужно отцентровать по каждому отверстию. По хорошему это делается при помощи того же индикатора ИРЦ (диаметр шарика у него примерно 2мм.) а отверстия под зенковку у нас 3мм., или при помощи более "взрослых" приспособлений, например такое (видео взял первое попавшееся, см. с 8:37):

Просто при помощи ИРЦ не очень удобно находить центр, т.к. сам индикатор крутится - о вращении при помощи движка станка можно забыть и вращать шпиндель только руками. Короче голова кругом пойдет :)

Я поступил "дедовским" методом.

Зажимаю пластину в тиски.

В патрон зажимаю сверло 3мм. наоборот, чтобы на выходе был хвостовик сверла. Зажимаю в легкую, так, чтобы сверло не выпало из патрона, но в то же время сместить вверх или вниз руками, было трудно. Далее, подвожу пластину к отверстию, и стараюсь сделать так, чтобы сверло, при перемещении пластины вверх, вошло в отверстие (бывает не видно нифига, входит сверло или нет - делаю метку маркером на хвостовике сверла). Как то так:

Промахнулись (утрирую конечно):

Попали:

И затем поднимаю стол, и, если сверло не уходит вверх, а "вставляется" в отверстие, считаем что центр найден.

Зенковка.

Станок.

Вот честно, не знаю, как найти по простому поверхность, относительно которой нужно зенковать (будут советы, типа: "считай и т.д." - неохота :) ) Но это в данном случае. Я делал так: включил станок, подвожу зенкер к заготовке, и как услышу писк, то считаю, что от этого уровня нужно углубляться на... 1.65мм.Если есть другие варианты в данном случае, то попрошу описать, заранее спасибо!

Таким образом зенкуем 8 отверстий в каждой пластине (у нас их две). Гемор ещё тот.

Руками.

Зенкер в шуруповерт/дрель и вручную, потихоньку проходимся по каждому отверстию (именно по алюмишке не пробовал, но по ЛДСП - без проблем).

Получилось так:

Осталось изготовить центральную пластину для крепления гайки.

Вот тут, опять таки извиняюсь, кто живет в "глубинке". В Казани я нашел пластину 40х3 длиной 1м. И по чертежу (да да, не по ГОСТу чертеж) изготовил такую пластину:

Распечатал наклейку, и наклеил её на заготовку. И далее просверлил отверстия (что станок, что ручками - всё выше описано). Опять таки, центровка наклейки нам не важна, нам нужны относительные размеры. Если нужно, скину чертеж в pdf.

С одного края пластины нужно сделать проточки, т.к. пластина будет упираться в винты крепления шаговика.

Далее, нужно сделать опоры между пластиной и столиком.

Я их делал из обрезков профиля, которые остались после отрезки профилей для оси X (отверстия как раз для крепления профиля 2040). Вот не скажу я вам нужную высоту профилей, делал по месту. Получилось так:

Видите проставки между пластиной и профилем... Это я с размером ступил. Пришлось вот так поступить. Хотя есть варианты, навскидку:

- есть алюминиевые квадратные прутки 16мм. + нужно порядка 2мм. и более на проставку;

- тупо болты с гайками;

Реальную высоту я не пишу, т.к. тут по месту нужно подбирать.

И с одного края пластины вырезы для винтов, которые крепят шаговик (да, надфилем, и получилось колхозно):

В итоге получилось так:

Позволю себе выложить два видео, где видно/слышно как люфтит гайка в крайних положениях. А это значит, что высота центральной пластины отъюстирована, и это отлично!

Осталось отъюстировать сам столик, а это уже отдельная статья (кучеряво юстировать....). И про гайку нужно подумать.

Всем спасибо!

Подробнее..
Категории: Diy или сделай сам , Чпу , Cnc , Cnc3018

Переделка CNC 3018 Pro на рельсы. Личный опыт. Часть 3. Взгляд под микроскопом

06.04.2021 22:08:34 | Автор: admin

Дамы и господа, здравствуйте!

В этой части опишу как я юстировал ось Y (оси X, Z - не трогал пока). В качестве "микроскопа" конечно же используется индикатор.

Первая часть

Вторая часть

Нужно отъюстировать столик относительно осей Y и X.

Мозговой штурм с рисунками.

В идеале должно быть так:

Рис. 1Рис. 1

А при сборке может быть совсем по другому...

Рис. 2Рис. 2

Если совместить все случаи по картинкам выше, то получается головная боль. Т.е. нужно объединить в "ноль": рельсы по оси Y, столик и ось X - нереально ИМХО сделать это одновременно.

Итого.

"Забываем" об оси X, и оставляем то, что я собственно и переделывал.

Задача.

Отъюстировать столик, без использования оси X (т.к. она тоже должна быть "выставлена").

Автор исходной статьи пишет (по памяти цитирую): "рельс выставить по центру профиля". Да, он прав в том плане, что Т гайки "направят" рельс по профилю как нужно, но не совсем - рельса может "гулять" по профилю.

Нужно выбрать базу.

В качестве базы можно выбрать или правый, или левый профили, к которым будут крепиться стойки оси X (другую базу я чет не придумал).

Я выбрал правый профиль.

Далее, к этому профилю, я прикрепил с двух сторон стойки, вот так (специально поставил уголок, чтобы обозначить угол). Плохо видно, но угол 90град. (понятно, что всё относительно, ну "грубо" 90 :) )

Извиняюсь за штаны на заднем плане :( :

В качестве стоек у меня используются калиброванные пластины для тисков. По поводу "калиброванные" я имею в виду то, что пластины не только по граням "сделаны", но и по плоскостям (делали на военке, не знаю какая точность, но просил "максимум"). Если нет доступа к "заводу", то можно использовать штатные стойки оси X - т.е. две стойки на одной стороне, и между ними направляющая. Или.. другие пластины, НО, не допуская такой вариант (утрирую конечно):

Затем, между ними, по хорошему, нужно было закрепить ... поверочную линейку? Линейки у меня нет, поэтому я использовал рельс MGN12 в качестве "поверочной":

И при помощи такой конструкции я выставил один рельс в "ноль" относительно базы. Индикатор я закрепил на магнитной стойке и "прокатывая" им по рельсу, получил такой результат (извиняюсь, в конце ролика засветка, но там "ноль"):

Примерно посередине видно отклонение, списываю на изгибание "базовой направляющей". Вспоминаю сопромат, балка и т.д., крепеж струбцинами.

Потом выставил второй рельс "народным" методом (хотя, по хорошему ИМХО, тоже нужно по индикатору). Вот так:

Т.е. жестко "связал" две пластины между собой и далее "катал" их, постепенно закрепляя второй рельс.

Долго думал по поводу юстировки самого столика.

Выбрал такой вариант.

Ось X столика выбираю базовой, и делаю "уголок", перпендикулярно оси X при помощи моего фрезерного станка, но тут будет ошибка, т.к. станок "китаец" (не, Китай может делать отличную механику, но как говорится, "доверяй, но проверяй"). Станок на больших "проходах" я не проверял.

По поводу штатного столика станочка.

Явно все пазы по оси X более точны (в плане параллельности) , поэтому по ним выставил X.

Есть конечно уход по серединке и чуток справа, но ИМХО - отлично.

Слева X:

Середина X:

Справа X:

Далее перпендикуляр столика.

Может быть так, как на Рис. 2 справа-снизу. Понимаю, что рез профиля производился на станке, и явно станок точнее, чем мой, поэтому в моей голове было три варианта (а "прокатывать индикатором" всё равно нужно будет) :

  1. Поверить станку производителя, но при этом, мой индикатор будет постоянно "скакать" по торцевым граням профиля;

  2. Не поверить производителю и сделать "уголок" в виде рельсы MGN12;

  3. Совместить два варианта выше;

    В итоге сделал промежуточную пластину с рельсом 150мм. и выставил его перпендикулярно оси X столика.:

Вот так:

Слева Y:

Середина Y:

Справа Y:

Спросите "почему не по крайним точкам рельса?", отвечу: суппорт станка в крайних положениях "гуляет", поэтому я выбрал такие точки.

Если нет станка (а нужна то только крестовина под 90 град.), то можно использовать уголок. Уголки разные бывают, лучше использовать штампованные, или поверенные.

Далее.

Разместил столик на "своем" месте, и в "легкую" закрепил стойки оси X (вру, тупо поставил стойки оси на стол (ну просто на обычный кухонный стол), чтобы определить крайние точки шпинделя относительно столика по оси X, и замерить полученное расстояние между пластиной, крепящей столик, и краем столика. Получилось 53мм., но это в моём случае (этот размер "уйдет" при юстировке столика). Да пусть уходит на 2-3мм. - не страшно.

Снимаю ось X со стойками и переворачиваю "станину" столиком вниз. Осторожно, столик ни к чему не прикреплен, и он может "уехать" и шарики кареток... ну вы поняли.

Далее, поставил индикатор:

Вначале было так (пластины были "в легкую" прикреплены):

Видно, что "ручками" столик "с ходу" не выставить.

Выставляю столик (сложно, но можно). После выставления, столик немного "ушел" по оси X, примерно на 1мм. (неважно). Результаты выставления:

Большего я достичь не смог.

Далее, я поставил "штатную" ось X и выставил её, относительно столика, по индикатору. Получилось так:

Видно, что уход примерно 2.5 десятки, но пазы столика тут ни причем, т.к. я его "прокатал" (см. выше). Виновата сама ось X. Более того, я ослабил крепления валов оси X, и начал их вращать - ... гуляло примерно на 5 десяток или даже больше, т.е. валы кривые. Пока я сделать ничего не могу, оставляю так как есть.

По высоте, т.е. по оси Z.

Конечно есть "уход", но как говорил выше, пока ничего трогать не буду. Будут на оси X рельсы, то можно и высоту выставить в "ноль" по оси X.

По оси Y тоже есть уход, примерно на 0.2мм. Можно "поиграться" с профилями, на которых установлены рельсы (винты гуляют только так), но это ничего не изменит при дальнейшей эксплуатации станка ("съедут" профили). Буду думать.

Про жертвенный столик в курсе.

В итоге я решил пока оставить "штатную" каретку со шпинделем (т.к. её изготовление сложная задача) и далее, переделать ось X на рельсы. А каретку шпинделя при помощи какой-то пластины, прикрепить к кареткам рельсов "новой" оси X.

Ну вот пока так.

Всем спасибо!

Подробнее..
Категории: Diy или сделай сам , Чпу , Cnc , Cnc3018

Системы управления производством и производственными операциями и современные вызовы

21.12.2020 18:22:45 | Автор: admin
image
В ближайшие годы перед промышленностью будут стоять несколько связанных между собой вызовов:

  1. Встраивание в глобальные цепочки поставок. Время крупных промышленных компаний, которые производят всё, начиная от винтика и заканчивая ракетой, уже закончилось. Ориентация на то, что получается лучше всего и способность предложить это рынку, гармонично встроить производственные мощности и компетенции в турбулентную рыночную среду.
  2. Повышение потребности в персонализированной продукции. Производство той продукции, которая сшита, собрана, подогнана под потребителя от цвета, до формы и запаха. Для этого нужно иметь возможность быстро производить продукты если не единично, то мелкосерийно и соответственно адаптировать производства. Фраза Генри Форда про автомобиль, который может быть любого цвета, если он чёрный, сейчас неактуальна.
  3. Снижение привлекательности производств для сотрудников и нехватка квалифицированного персонала. Производства инертны и пока не хотят подстраиваться под потребности новых поколений желание свободно распоряжаться своим временем, избегать иерархичных структур и нежелание слепо слушать руководителя. Люди предпочтут работать в кафе возле дома, иметь возможность взять выходной, когда им удобно. Им хочется быть частью чего-то, повышать уровень образования, иметь цель или участвовать в важной для них миссии компании, а не просто стоять у станка.
  4. Социальный запрос на экологичное и рациональное, социально-ориентированное производство. Такие компании выпускают продукцию, принимая во внимание текущие и будущие потребности потребителей, потребности будущих поколений, ставит во главу человека и отношения между людьми, а не отношение к человеку как к ресурсу. Компании, которые не думают о клиентах, сотрудниках и той среде, в которой они существуют, рискуют потерять и первых и вторых, оставив среду тем, кто готов в неё гармонично вписаться.

Решать данные задачи нужно в совокупности. При этом необходимо также сокращение издержек, прямого и косвенного труда, накладных расходов, расширение номенклатуры продукции или её кастомизация при сокращении времени вывода на рынок, умение управлять потоками продуктов и информации при постоянно повышающемся уровне качества.

Управление в контексте ценности


На производстве управление потоками информации и ресурсов, происходит в многофакторной среде, в подразделениях производства, планирования, отделах инженеров-технологов, технического обслуживания и ремонта, внутренней логистики, качества и др. Все процессы необходимо увязать так, чтобы продукция производилась в срок и с требуемым уровнем качества. При этом нужно учитывать все параметры оборудования, сырья, компонентов, окружающей среды, а на управленческом уровне иметь представление о состоянии производства и производственных процессов, объективной оценки их возможностей, себестоимости продукции, возможных улучшениях для принятия решений. Для этого служат системы управления производством.

На функционирующем производстве уже есть система управления производством. Может на основе бумажного документооборота и межличностных отношений. Такие системы имеют право на существование. Они даже могут быть результативными. Конечно, в зависимости от масштабов предприятия. Тем не менее, с повышением требований к продукции, процессам, прослеживаемости и генеалогии изделий, с увеличением номенклатуры продукции, к которой требования применяются, растёт объём информации, увеличивается сложность управления. Повышается и вероятность несоответствий различного рода.
image

Применение систем MES, обычно работающих в паре с решениями APS (системами производственного планирования и диспетчеризации/графикования), позволяют автоматизировать часть рутинной, но напряжённой работы, а также взять на себя задачи по сбору и предоставлению информации для разных уровней менеджмента предприятия. При этом они оставляют больше времени на работу, которая создаёт ценность для потребителя и компании
Важно понимание того, что такое ценность. В отсутствии понимания потребностей внутренних и внешних заказчиков эффективное управление предприятием невозможно. В концепции бережливого производства понятие ценности описывается четырьмя пунктами:

  1. Дать клиенту то, что он хочет. Т.е. продукт отвечает всем требованиям заказчика и/или в некоторой степени их предвосхищает.
  2. Дать клиенту продукт там, где он хочет. Т.е. продукт доступен или поставляется в место, удобное заказчику.
  3. Дать клиенту продукт тогда, когда это ему необходимо. Т.е. продукт поставляется в требуемый период времени, но не раньше и не позже.
  4. Дать клиенту продукт за те деньги, которые он готов за него платить. Т.е. все три вышеописанные задачи и связанные с производством процессы не формируют дополнительных издержек, которые влияют на стоимость.


Для заказчика продукт, соответствующий этим пунктам, является качественным, т.е. в должной степени соответствующим по всей совокупности присущих характеристик требованиям. Учитывая описанные выше вызовы проблемы и сложности, которые стоят перед современными производственными предприятиями, возникает вопрос: как ими управлять в таких условиях?

Для чего нужны системы MES?


Как любое коммерческое предприятие, производственный актив должен приносить прибыль. Поскольку производство создаёт продукт, востребованный потребителем, оно является основным источником генерации прибыли. Участвующие в производственном цикле процессы, по-разному влияют на себестоимость изделия. Чем эффективнее процессы, чем меньше потери из-за дефектов, простоев, исправлений, тем ниже себестоимость для производителя и выше его прибыль. Поэтому применение различных автоматизированных систем или установка нового оборудования всегда рассматривается в контексте сокращения издержек, связанных с неэффективностью существующих процессов и операций, а также влияния на производительность и на уровень качества.
image

Системы управления производством и производственными операциями (MES/MOM), такие как DELMIA Apriso, являются инструментом, требующим не только серьёзных финансовых инвестиций для приобретения и внедрения, но и глубокого детального анализа, а иногда и пересмотра существующих бизнес-процессов предприятия. Они должны не только гармонично встраиваться в существующую структуру предприятия, но и соответствовать ожиданиям: обеспечивать удобное управление, предоставлять актуальную и точную информацию для принятия решений, удовлетворять текущим и будущим требованиями производства и общества.
Поддержка уже выстроенных процессов позволяет сохранить комфортную рабочую среду, снизить эмоциональную нагрузку и стресс внутри команды. Учитывая комплексное влияние систем MES на предприятие, их внедрение не должно быть прихотью или погоней за трендом цифровизации. Они должны решать задачи, которые беспокоят как производственника, так и владельца производственного предприятия, помогать предприятию стать прибыльнее и непрерывно развиваться.

Гибкость предприятия


Доктор технических наук Х. Вайендал (H.-P.Wiendahl) выделял три типа гибкости предприятия как системы. Развивая их, можно успешно работать на современных турбулентных рынках, ориентированных на потребителя и его ценности:

  1. Оперативная гибкость, для реагирования на непредвиденные обстоятельства, задачи и проблемы. Охватывает уровень рабочих, оборудования, последовательности операций и объёма продукции, а также снабжение материалами. Позволяет устранять контролировать и сокращать издержки, связанные с браком, переделками, простоями оборудования и сотрудников, а также реагировать и быстро переключаться на уровне исполнения для производства различных заказов.
  2. Тактическая или среднесрочная гибкость обеспечивает наличие процессов, способных в период текущих задач поддерживать стабильность уровня качества и безопасности продукции, точности поставок и требуемого уровня затрат.
  3. Стратегическая гибкость, ориентированная на долгосрочный период способность предприятия реагировать на меняющийся рынок. В контексте стратегической гибкости рассматривается уже всё производство и его способность перестраиваться под потребности рынка.

Чтобы реализовать все три типа гибкости предприятия как системы, необходимо успешно соединять инструменты и методы в области менеджмента организации и современные цифровые решения для управления производственными процессами и операциями.

Цифровизация и бережливое производство


Одной из концепций управления является бережливое производство. Эта концепция доказала состоятельность и результативность применяемых методов на предприятиях в различных отраслях. Ориентированная на удовлетворение потребностей клиента в соответствии с ожидаемыми им ценностями, она позволяет сократить издержки, не связанные непосредственно с процессом производства продукции, устраняя известные виды потерь.
Помимо рутинного применения инструментов бережливого производства для решения возникающих проблем, его важными задачами являются организация потока создания ценности выстраивание процессов и операций в последовательности, соответствующей процессам работы над изделием, и совершенствование самих операций. Часто это требует пересмотра текущей планировки, перемещения оборудования, глубокого анализа операций для оценки реального вклада в создание ценности, что требует времени.
В случае изменения номенклатуры или конфигурации изделий может потребоваться новый виток подобных действий. И эти действия необходимо разумно оценить, чтобы не пришлось все переделывать.
image
Инструменты для цифрового производства от Dassault Systemes.


Для работы с такими задачами эффективно использовать решения из области цифровых производств (Digital Manufacturing). Они позволяют смоделировать в трёхмерной среде производственный процесс с размещением оборудования в цехах, проработать технологические маршруты, провести анализ операций обработки изделия. Такие функции реализует DELMIA Digital Manufacturing.
image

Для существующих производств это даёт возможность увидеть в динамике текущие потоки, обнаружить узкие места и до принятия решения о физических изменениях смоделировать новое состояние. Это позволяет оценить результативность планируемых изменений, провести оценку операций обработки, не вмешиваясь и не прерывая реальный физический процесс. Кроме того, можно смоделировать операции, требующие участие оператора и провести оценку не только затрачиваемого времени на создание ценности, но и эргономики операций для формирования комфортной рабочей среды.
Применение подобных инструментов для проектируемых производств позволит избежать ошибок и с первого раза запустить наиболее эффективный процесс с учётом помещения, оборудования, инструмента и ожидаемого уровня спроса.
При запуске в производство новых изделий, применение таких решений позволяет смоделировать в виртуальной среде будущий процесс, спланировав размещение нового оборудования, или оценить пригодность уже существующего, а также собираемость изделия.
Использование систем MES (таких как DELMAI Manufacturing & Operations) позволяет выстроить процесс взаимодействия как между инженерными и производственными подразделениями таким образом, чтобы минимизировать время, затрачиваемое на не создающую ценность работу, например, оповещение о несоответствии или получение инструкций в точке использования, учёт операций по контролю качества и операций между производственными подразделениями для своевременного пополнения уровня запасов на участках и их перемещения дальше по потоку.
Анализ данных, получаемых с оборудования, дает возможность встроить автоматические или ручные оповещения для сотрудников ТОиР, повысить эффективность использования оборудования и получать информацию о его состоянии, автоматически вычисляя показатели его эффективности. Также можно планировать перезаказ компонентов для обслуживания или инструментов в соответствии с заранее определёнными процессами, процессы технического обслуживания.
Таким образом, цифровые решения для автоматизации управления производственными процессами, включая процессы внутренней логистики, ТОиР и управления качеством, позволяют с минимальными издержками реализовать и поддерживать оперативную гибкость производства. Решения, позволяющие моделировать производства на уровне цеха или проводить оценку самих операций совместно с APS (DELMIA Ortems), обеспечивают тактическую гибкость. А использование подобных инструментов совместно с платформенными решениями (такими как 3DEXPERIENCE), позволяющими связать все команды, включая продажи и маркетинг, дает возможность в полной мере реализовать стратегическую гибкость.
image
Она необходима для быстрой разработки продукта требуемого рынку, анализа возможности его производства, оценки самого производства и постоянного развития продукта и компании на основании обратной связи от клиентов.

С чего начать


Внедрение систем подобного класса не должно быть прихотью в погоне за цифровизацией. Оно требует не только больших финансовых вложений, которые должны окупиться, но и анализа текущих процессов для понимания их возможностей, существующих компетенций и вероятных сложностей. Более того, требуется чёткая постановка задачи что должна решить цифровизация, какие показатели не достигаются, какие существуют проблемы и пр.
Поскольку решения не являются коробочными, а представляют собой достаточно большой набор разных по функциям, но взаимодействующих между собой приложений, самостоятельно оценить применимость, не зная весь спектр их функций, невозможно. Привлечение компетентных специалистов в области цифрового производства и производственного консалтинга позволит за короткий промежуток времени получить срез текущего состояния производства и увидеть вероятный путь развития.

Компания Dassault Systemes в качестве самого первого шага на пути к внедрению систем управления производством предлагает проводить короткое полуторадневное бесплатное бизнес-обследование производства DELMIA Maturity Assessment с ключевыми сотрудниками предприятия. Это позволит выявить существующие потребности, оценить цифровую зрелость процессов, определить точки роста и сформировать верхнеуровневую стратегию цифрового развития с ориентацией на задачи компании, а также планы дальнейшего возможного сотрудничества.

Хотите узнать больше? Переходите по ссылкам, прослушайте записи вебинаров!

РЕШЕНИЕ ПО ПЛАНИРОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЯ: ОБЗОР ПОДХОДА И РЕАЛИЗАЦИЯ В СИСТЕМЕ DELMIA ORTEMS

ПЛАНИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА АВТОКОМПОНЕНТОВ В APS-СИСТЕМЕ DELMIA ORTEMS
Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru