Авторизация
Регистрация

Напомнить пароль

Самодельная стойка для индикатора часового типа

Всем доброго дня!

Речь пойдет о самодельной стойке для индикатора часового типа (далее — ИЧ). В мирской жизни ИЧ применяется, например, для измерения биения на конце вала шпинделя, для точной установки детали в токарный патрон, для параллельной установки направляющих… и для многого другого, на что только может хватить фантазии при использовании измерительного инструмента. Этот обзор, как и мой предыдущий, посвящается любителям самоделок.

Кому скучно читать, в конце будет видео с процессом изготовления.

Итак… Кто-то скажет, что стойку проще купить. Такую, например:

Да, не спорю, это наверно правильно, тем более что цена вопроса не такая уж и большая, а стойка это не расходник и покупается она, как правило, раз и на всю жизнь.
Почему я решил сделать ее сам? На это у меня есть три причины:
  • во-первых, у меня остались кое-какие запчасти, от сборки первого фрезерного станочка с ЧПУ, и я уверен, что у того, кто сам собирал, допустим, 3D-принтер или лазерный гравер, просто обязаны остаться подобные запчасти;
  • во-вторых, я не хочу ждать – до Хабаровска с бюджетной доставкой, минимум 2 недели с Запада, и 4 недели с КНР (так как посылки с Али едут в основном через Москву, и редко через Новосибирск, хотя могли бы просто через Амур-реку перекидывать нам )));
  • ну, и в-третьих, хобби никто не отменял, почему бы не попытаться немного сэкономить, на том, что я могу изготовить сам, тем более кое-какие материалы, как я говорил, уже есть и их не нужно покупать.
Что у меня есть в наличии:
  • два полированных вала длиной по 179 мм и диаметром 10 мм, в «интернетах» они известны как SFC10, один вал, имеет в торцах внутреннюю резьбу М4, пригодится для крепления к основанию;

  • 3 опоры для валов диаметром 10 мм, SK10;
  • 1 опора для вала диаметром 8 мм, SK8 (этот диаметр понадобится для крепления ИЧ);
  • какая-то непонятная дюралюминиевая фигня толщиной 10 мм и диаметром 80 мм, которую я буду использовать в качестве основания стойки (если веса не хватит, что-нибудь придумаю).

Вот вообщем-то и все, что есть. Но, по-моему, этого более чем достаточно и я думаю, опытные читатели уже сложили Puzzle )).

Для начала подготовлю основу – нужно сделать посадочное отверстие глубиной 6 мм и диаметром 10 мм для вертикальной установки вала. Кто-то уже пытался просверлить (явно не по центру) эту дюралевую штуку, и хорошо, что у этого «кого-то» не получилось завершить начатое и всё испортить.

А теперь, я стрельну из пушки по воробьям и задействую свой самодельный фрезерный станок с ЧПУ (полагаю, что с прямыми руками можно вполне обойтись и дрелью… но мы то знаем, у кого откуда они растут…) А еще я расскажу про один лайфхак для ЧПУшников (это не ругательство)))), как точно найти центр круга, чтобы выставить «ноль» на станке. Для этого пришлось вспомнить каноническое уравнение окружности и немного математической эзотерики.

А еще вспомним школу ))) (сразу не заметил, второе слагаемое можно еще немного упростить, ну да ладно)

Вот такие получились формулы для расчета центра окружности по координатам трех известных точек, лежащих на ней.


Приложу заготовку, которую вы сможете применить, если захотите написать программку для автоматического вычисления.

// исходные данные
float x1, y1; // точка A 
float x2, y2; // точка B
float x3, y3; // точка C

// результат
float x, y; 	// точка O
float r; 	// радиус

// проверки, когда нельзя посчитать результат
(x2-x1==0)||(x3-x2==0)||(((y1-y2)/(x2-x1))-((y2-y3)/(x3-x2))==0)

// расчет
y = ((x3-x1)/2+(y3*y3-y2*y2)/(2*(x3-x2))-(y2*y2-y1*y1)/(2*(x2-x1)))/((y1-y2)/(x2-x1)-(y2-y3)/(x3-x2));
x = y*(y2-y3)/(x3-x2)+(x3*x3-x2*x2)/(2*(x3-x2))+(y3*y3-y2*y2)/(2*(x3-x2));
r = pow(((x1-x)*(x1-x)+(y1-y)*(y1-y));0.5);

Он-лайн калькулятор
Кстати, один ну ОЧЕНЬ хороший человек сделал для меня он-лайн калькулятор этой петрушки, чему я несказанно рад ))
Спасибо, тебе, Серёга!
http://segakhv.com/ssserg/


Так вот, чтобы найти центр нужно закрепить круглую заготовку в произвольном удобном месте, а после этого коснуться фрезой заготовки в трех любых точках A(x1,y1), B(x2,y2), C(x3,y3) и записать их координаты.

Координаты точек подставляем в формулу и вуаля! В результате положение центра окружности известно, «едем» туда и обнуляемся. В целом, всё просто!
Процесс фрезерования (3-х заходная фреза по алюминию диаметром 2 мм, 0.2 мм съём за проход, смещение 1 мм, подачу не помню, но это и не важно):

После фрезеровки и сверловки выглядит это так:

Уже можно вставить вал в основание посмотреть, как это будет:

Держатели валов SK10 и SK8 также необходимо подвергнуть небольшой доработке – аккуратно спилить основания и спрятать подальше — авось еще куда пригодятся.

Для крепления держатели друг к другу сбоку нужно сделать отверстие с резьбой M4. Кстати, я тут вконец обленился и заставил сверлить фрезерный станок. Решил попробовать сделать это обычным сверлом диаметром 3.3 мм (под резьбу М4 со стандартным шагом), цанга у меня ER11 под 3.175 мм, боялся, что не влезет, но вроде прошло все удачно. Заглубление делал по 0.4 мм, обороты шпинделя опустил до 4 тысяч, в принципе меня всё устроило, можно применять и обычные сверла. Правда, думаю, что лучше использовать сверла с хвостовиками точно под размер цанги, так правильнее.

Индикатор я предполагаю фиксировать в опоре SK8, но для начала немного увеличу в ней пропил, чтобы было легче фиксировать винтом (хочу найти винты барашковые, чтобы закручивать руками)


Ну а теперь, когда все детали готовы можно приступать к сборке. Здесь я не буду подробно расписывать процесс, ничего сложного нет.

И, собственно, результат, как по мне – выглядит очень даже ничего.


Что хочется сказать об устойчивости конструкции, вес основания всё-таки маловат и стоит его чем-то утяжелить. Но с другой стороны, в основании имеется 4 отверстия, с помощью которых можно надежно зафиксировать стойку при эксплуатации, что я и сделал, при оценке биений на конце фрезы. Я прикрепил стойку двумя саморезами к «жертвенному столу» и осуществил сей процесс.

При оценке биений я запустил шпиндель на 88 об/мин, при полном обороте вала стрелка индикатора «гуляла» всего на 1 сотку.
Попутно подергал портал станка руками и достаточно сильно огорчился – все-таки с жесткостью надо что-то решать. Точные цифры не назову, ибо это сложно назвать измерением (динамометра, да и ручных весов, к сожалению, рядом не оказалось), но отклонение индикатора достигало 0,10 — 0,15 мм. В общем, есть над чем поразмыслить на досуге.

А пока всё. Всем, кто дочитал, спасибо! Надеюсь было не скучно.

Обещанное в начале видео (5 минут)


Добавить в избранное
+43 +66
свернутьразвернуть
Комментарии (53)
RSS
+
avatar
+2
прикольно. я не совсем понял — вы выбираете позицию в пространстве и каждый раз отверткой винты зажимаете? может стоить сделать чуть более удобный вариант — винты с большими шляпками, которые сильно выступают над плоскостью опор для валов и которые можно руками зажимать? такие часто используют при сборке корпусов ПК для боковых стенок
+
avatar
+1
Я хочу купить винты-барашки — самый удобный вариант, где то видел, надо рейд по магазинам с метизами устроить.
Ключом или отверткой да, не удобно зажимать конечно.
+
avatar
+2
велосипедный эксцентрик туда просится, только не уверен насчёт доступных диаметров
одним движением зажимать и без инструментов
+
avatar
0
Как вариант!
Но, если прям совсем честно, если пользоваться редко, то можно и отверткой )))
Вообщем корелляция удобств и частоты использования налицо )))
+
avatar
+1
М6 резьба, сам вал 5мм. По крайней мере я такие купил на Али, для фрезерного стола.
+
avatar
0
Поделитесь ссылкой.
+
avatar
+1
Основание конструкции легкое, сюда напрашивается тяжелое магнитное основание. Отключаемое поворотом рычажка. Жесткость конструкции должна быть обеспечена, ведь это контрольно-измерительный прибор.
+
avatar
+1
Абсолютно верное замечание, я об этом упомянул, что вес недостаточный.
Полагаю, что по мере поступления задач, этот конструктор будет усовершенствоваться, использованные материалы (валы и опоры) располагают к этому.
+
avatar
+1
Тонкая дюралевая пластинка под основание неудачный выбор. Нужно стальную — не железную!- с косынками для прочности. Снизу 3 или 4 ножки — шляпки от болтов. Винты- барашки я часто делаю сам, к обычным болтам привариваю пластинки. Не очень эстетично, зато быстро.
+
avatar
+1
… Я бы сказал:-прикольно! Но, лучше сделаю так...-Автору мои аплодисменты, и заслуженный плюс в карму, а себя озадачу изготовлением подобной, весьма универсальной, замечу!-стойки…
Думаю, многим подобное «рукоблудие» послужит верой и правдой во многих ситуациях.
Побольше-бы именно таких обзоров!-купил на «Али»,… да где «плодововыгодно»! различную подобную мелочёвку, да делясь ссылками… и изваял-продемонстрировал… Эх-х, мечты-мечты!
+
avatar
-3
С чего это стойка универсальная? Универсальная- это на магните. А тут из нормального только обрезки валов, остальное мусор.
+
avatar
+1
К слову сказать, ничего не мешает прикрутить к дну основания магнит, от винчестера например. Думаю, во многом конфигурация зависит от поставленной задачи. Необходимо на что-то железное поставить, магнит в помощь, на алюминиевый профиль с пазами, пожалуйста -отверстия в основании, болты и сухари (T-nut, которые), на жертвенный стол из мдф'а — саморезы.
В самом начале я написал, что цена покупной стойки не кусается.
При проф применении, я бы с очень высокой вероятностью купил заводской вариант, под конкретную задачу.
+
avatar
-1
Магнит от винчестера- и любой другой постоянный- не лучший выбор. К мену будут налипать железные опилки и стружка. На покупной стойке магнит отключается. Для T-nut под столярку- под слесарку я лично не встречал — индикаторная стойка излишня. Я себе сделал вертикальную держалку для штангеля, более чем достаточно для выставления высоты фрезы итд. Народ вообще линейками пользуется.
+
avatar
+1
Спасибо большое! Мне тоже больше нравятся обзоры с доработками и прочими самодельными плюшками
+
avatar
+1
  • dgin
  • 10 мая 2018, 09:07
Не понял зачем было искать центр окружности, да еще и с точностью 3-го знака после запятой? Нельзя было за точку отсчета взять центр того отверстия, что уже было в заготовке?
+
avatar
+3
Две причины:
1. Отверстие было не по центру, об этом я написал.
А как найти центр имеющегося отверстия? )) нужно коснуться фрезой внутренней кромки отверстия в трех местах, записать координаты и высчитать центр )) хоть и шутка, но и такое мне пригождалось на практике.
2. Учитывая, что я сталкиваюсь не первый раз с поиском центра круглой заготовки, решил поделиться методом.
Есть и другой способ — измерить штангенциркулем диаметр заготовки. После этого в каком нибудь закрепленном на столе МДФ'е вырезать круглое углубление с этим диаметром, вложить туда заготовку и в этих же координатах делать необходимые манипуляции.

3 знака после запятой не были самоцелью, просто так получилось. Я об этом даже не задумывался.
+
avatar
+1
  • dgin
  • 10 мая 2018, 09:28
Центр имеющегося отверстия можно и глазомером определить по равноудаленности фрезы от стенок отверстия, точность выйдет ±0,5 мм. Хотя… если заготовка отверстия диаметром 9 мм, может некрасиво получиться…
+
avatar
+2
Да можно кончено, но если есть метод выставиться сколь бы то ни было точно, почему бы не воспользоваться им. Тем более онлайн калькулятор под это сварганили
+
avatar
+1
  • miklsh
  • 10 мая 2018, 11:08
Еще вариант, удобен для ручной сверловки: разметочным штангелем сделать несколько рисок от случайных точек разных сторон в половину диаметра.
+
avatar
+2
По идее от двух случайных точек достаточно радиусы отчертить
+
avatar
+1
  • miklsh
  • 10 мая 2018, 12:09
del :)
В любом случае больше рисок — меньше погрешность :)
+
avatar
+1
В целом, да )))
+
avatar
0
так… мужики и делают… обычно…
+
avatar
0
Задача решена одним из множества способов, как мне кажется не из самых плохих
+
avatar
0
А почему ИРБ заготовку не обкатать? Точность получилась бы максимальная
+
avatar
0
Я надеюсь это сарказм? ))
+
avatar
+2
Нет, на самом деле… Закрепить ИРБ в цангу и обкатывать блин по внешнему радиусу, когда показания ИРБ перестанут меняться — вот он и центр, причём очень-очень точный.
Это как бы стандартный способ для нахождения центра
+
avatar
0
Да я понял про способ, но стоит ли игра свеч в данном случае?
Да и точность то такая не нужна — блинчик статичен, нигде не вращается при эксплуатации.
Я заморочился с условно-точным определением центра (хотя способ весьма точен) только из-за легкого перфекционизма + поделиться опытом (хотя полагаю, любой мало-мальски грамотный специалист решит подобную задачу, своим удобным для себя способом)
+
avatar
0
Да кто знает, когда точность может пригодится. Хотя каюсь, часто обвиняют в перфекционизме ))
+
avatar
0
Вообще, был бы токарник, думаю я бы довел сначала блинчик до идеального круга по внешнему радиусу (кто его знает, может он у меня изначально не идеальный)… а потом бы и центр выбрал — вот это был бы TRUE перфекционизм )))
Аа… ну и плоскость бы тоже довел до идеала ))
+
avatar
+2
Но у вас есть ЧПУ — можно на нём сделать тру блинчик с центральным отверстием. И плоскость на нём же вывести..)))
+
avatar
0
И то верно )) главное — это уметь пользоваться инструментом, который есть под рукой.
+
avatar
+1
  • ResSet
  • 10 мая 2018, 09:30
За обзор плюсик, единственное, начинать надо было так:
«Нам понадобится разобрать стол 3д принтера и найти дюралевую фигню под основание», фрезер можно не упоминать — он у всех есть ))
+
avatar
+1
Спасибо )) ну так то и без фрезера можно, с плюс-минус поправкой на кривизну конечностей ))) у меня дрелью всегда уклон градусов 5 получается, мне без фрезера ну никак нельзя ))
Валы кстати можно от старых матричных принтеров взять, правда они потоньше будут 6-8 мм…
+
avatar
+1
  • ResSet
  • 10 мая 2018, 10:04
Валы кстати можно от старых матричных принтеров взять, правда они потоньше будут 6-8 мм…
Ну да, этого добра у нас больше, чем фрезеров ))
Нужно было все же оставить в обзоре ссылки по которым можно приобрести комплектующие — там не сильно дорого выходит так то =)
+
avatar
0
В целом согласен, в качестве деталек конструктора хорошие комплектующие, но я не покупал это хозяйство…
А по названиям SFC10, SK10 можно все найти.
Если бы у меня 12 мм были валы, лучше бы наверно их использовал — солиднее. Но тогда основание наверно из старого утюга (который на огне греть надо) пришлось бы делать )))
+
avatar
0
  • ResSet
  • 10 мая 2018, 10:24
Но тогда основание наверно из старого утюга (который на огне греть надо) пришлось бы делать )))
Это смотря насколько необходимо выдвигать вал с индикатором. Ну и плюс для обозреваемого прибора вполне хватит 10мм — нагрузки небольшие ведь.
+
avatar
0
Меня в принципе и это основание устроило, я его к столу фрезера крепил саморезами. Вполне комфортно так пользоваться. Тем более редко
+
avatar
+1
  • vik-q
  • 10 мая 2018, 14:04
А по названиям SFC10, SK10 можно все найти.
вот кстати спасибо за названия. Давно мысли витают, как такие вещи использовать, но не было идей как их найти.
+
avatar
0
Спасибо соседям из Поднебесной… ассортимент весьма разнообразен
+
avatar
0
  • WHALE
  • 10 мая 2018, 15:28
центр легко ищется на токарном станке
+
avatar
0
Осталось только найти токарный станок ))
Я, кстати, понял свою ошибку и дописал в тексте, что описан способ для ЧПУшников
+
avatar
+1
Как ЧПУ-шник пользуюсь несколько другим способом:
1. касаюсь щупом/фрезой детали по одной из координат(например Х)
2.обнуляю координату, не меняя Y подхожу с другой стороны детали по Х
3. полученное значение по Х делю на 2
4. выезжаю по Х в это значение, обнуляю Х
5. повторяю то же самое для Y.
точность достаточно удовлетворительная. Касание детали осуществляю «через бумажку-чековую ленту» при статичном шпинделе до защемления оной. Если есть пищащий щуп то процесс упрощается. то же самое при привязке инструмента по Z

таким образом избегаем сложных матем.формул
+
avatar
0
а че… центроискатели уже не в моде?? на наших ЧПУ мужики всё ими работают… ну так то ваш метод попроще и пореальнее в работе чем кульман ставить и формулы считать…
+
avatar
0
Центроискатель хорош и удобен при вертикальном расположении шпинделя, в моём случае шпиндель горизонтальный и засунуть голову в зону шпинделя чтобы увидеть отклонение индикатора не позволяет конструкция
+
avatar
0
Я пользуюсь и таким способом тоже, вполне приемлем. Но все же для, круглой заготовки, чтоб найти первую точку нужно постепенно приближаться к самой выпуклой части (влево, взад-вперед, и так пока не коснетесь). Вторую точку да, найти просто, всего одно касание. Но этот способ не пройдет если вдруг задача наоборот — когда в детали круглый вырез и касаться нужно внутри. А с тремя касаниями можно и так и эдак пользоваться.
На самом деле, метод трех касаний всего лишь еще один из многих в копилку знаний
+
avatar
+1
не согласен! по первому Вашему предположению, не имеет особого значения где коснулся, важен принцип, просто приближение к «самой выпуклой части» даст более точный результат, что несоизмеримо с точностью позиционирования координаты (т.е. возможности оборудования).
по второму предположению — не понятна разница между внутренней поверхностью и наружной — ведь и та и другая- цилиндрической формы, разве что при мелких диаметрах не совсем удобно бумагу пихать…
а если имеется ввиду выбранный «полумесяц» в детали и требуется найти его центр, погрешность измерения диаметра инструмента да погрешность измерительной системы самого станка, да неравномерная глубина касания фрезой обрабатываемой поверхности в трех точках по расчетам выведет совсем не в центр предполагаемой образующей (до 10 мм), что можно проверить через калькулятор, равно как и радиус полумесяца тоже не угадаешь. а если сектор полумесяца менее четверти окружности то подобные расчеты можно даже и не пытаться делать. Это если требуется точность. В таких случаях применяют несколько другие методы — анализ работы механизма в целом и аналитический расчёт, иногда с применением азов ТММ — может это и не окружность вовсе а парабола?, эвольвента? или совсем уж сложная кривая? можно правда попробовать аппроксимировать по-точечно… но с условием что это не выработка на поверхности. В качестве примера можно рассмотреть кулачок распредвала ДВС… не так проста форма…
+
avatar
0
Соглашусь. Я кстати не совсем внимательно прочитал Ваше сообщение и подумал что двумя касаниями решаете проблему поиска центра (тогда да, надо искать выпуклую часть достаточно точно). Перечитал, да, точности вполне хватит если с двух сторон коснуться по Х.
Но все же повторюсь — просто плюс один метод, и каждый по своему хорош.
+
avatar
+1
Если деталь круглая, то искать самую выпуклую точку не нужно. Коснитесь щупом или фрезой края детали приблизительно в выпуклом месте. Затем с противоположной стороны, перемещая фрезу только по одной оси. Среднее значение даст координату центра. По второй оси аналогично. Поиск центра отверстия либо детали — обычно стандартная операция в ПО станка. Либо плагин.
PS пока писал — выше уже объяснили :)
+
avatar
0
А пока Вы писали, я уже согласился, невнимательно прочитал просто )))
+
avatar
+2
  • Ezheg
  • 12 мая 2018, 15:29
хочу найти винты барашковые, чтобы закручивать руками
Варианты:
1. Накрутить барашек на винт или болт, крыльями в сторону головки. Ещё можно немного сточить головку и/или барашек (по высоте). Получаются отличные «баршковые винты».

2.а Сделать в двух противоположных гранях болта прямоугольные канавки (ножовкой по металлу, тонким надфилем, отрезным кругом бормашинки, гравёра или тонким кругом болгарки), достаточной глубины для плотной вставки двух металлических крылышек, которые можно посадить на эпоксидку или просто вставить и потом стукнуть (накернить) грани по бокам или просто пару раз стукнуть молотком по боковым граням или просверлить и вставить «штифт».

2.б То же самое, но канавку делать перпендикулярно телу винта/болта на достаточную глубину.

3. Просверлить в головке болта сквозное отверстие и вставить «штифт» (или не на всю и вставить два), оставив достаточно для их использования в качестве воротка или чтобы можно было расплющить и получить крылышки (рожки).
+
avatar
0
Варианты жизнеспособные, я воспользовался бы вариантом 2а.
Однако нашел в Хабаровске магазин, где винт барашковый DIN 316 оц. 4,0х25 стоит около 3 рублей (на развес можно купить). Эстетичнее будет
+
avatar
0
  • Ezheg
  • 15 мая 2018, 20:12
«Но это же не наш метод!» :).

Просто иногда бывает надо сейчас, а под рукой нет… вот я и… ну ладно.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.