標題: 淺談絲杆與同步帶 [打印本頁]

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-9 14:05     標題: 淺談絲杆與同步帶

本帖最後由 ma_hty 於 2013-12-9 14:37 編輯

先說明, 我對機械結構的認識, 只是業餘玩家級數, 所述的只是按我砌三維打印機的經驗而說, 有說得不對的地方, 請指正吧.

我是早前參與MM大計劃的七勇士之一, MM呢, 它的 Z軸 是跑兩條絲杆的.  從前, 我有一想當然的想法, 就是 絲杆 較 同步帶 準確, 但是呢... 原來不是必然的.  絲杆 主要的問題是質量問題, 甚麼說呢... 絲杆定位 要把絲杆自轉, 如果 絲杆彎 螺母不同心, 定位就會亂七八糟了.  這個問題, 就直接是絲杆的質量問題了.  貴價絲杆, 實在是貴得有道理的.

同步帶 雖比絲杆負重較小, 但是, 我們只需把同步帶拉緊 就可以定出一直線, 所以對生產質量要求就低很多.  

所以呢... 貴價絲杆 比 同步帶 好, 論負重 論定位 也然.  但是, 成本低廉的情況下, 同步帶是遠勝絲杆的.  成本高低的意思嘛... 最高當次的絲杆, 滾珠絲杆, 要上千人仔, 這是高;  一同步帶配兩同步輪  只需幾十人仔, 這是低.  價格幾十人仔的絲杆+螺母呢, 質量不成不成.

砌MM的過程, 被那兩條廉價絲杆玩到死繞繞了, Z軸一改再改去遷就它, 還是問題多多.  傷心.  跑同步帶的XY軸, 早早已貼心地為我服務了.    打算印砌機的師兄們, 如果機是有絲杆的話, 絲杆要盡量買當次高一點的, 絲杆的錢是不能省.

絲杆是雞肋, 貴的(價格)無味, 平的(質量)可惜.  MM完成了, 我想我也要向 deltabot 進發了.

.

---

作者: felihea    時間: 2013-12-9 15:41

哈哈終於有同好提出絲杆及同步帶問題, 其實這些我也有少少經驗可以分享一下

不過要等我今晚收工再找一找資料先, 其實滾珠絲杆沒你想像中那麼貴的

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-9 17:52

閃X原裝版是不是用滾珠絲杆的？如果不是，自己可唔可以後加？

---

作者: dtom    時間: 2013-12-9 18:27

有無試過用 wobble isolator

我用過呢隻,
http://www.thingiverse.com/thing:106836/#files
但佢個 scad 寫得唔好,
我地用 M10, Gen完都係唔多靚,
我另外用 sketchup 畫過, 依家用緊, 比之前好得多!

仲有其他類似既野
http://www.thingiverse.com/thing:29793
http://www.thingiverse.com/thing:33053

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-9 19:51

本帖最後由 ma_hty 於 2013-12-9 20:06 編輯


閃X的Z軸 是跑一條 梯形絲杆, 梯形絲杆 比最平的絲杆好一點, 但還沒 滾珠絲杆的級數.

滾珠絲杆的意義 是在於它能做到無 backlash, 用來做 XY軸, 這個 backlash 問題是必須處理的.  但是, Z軸有平台本身的重量壓著, backlash 不是問題的.  當Z軸的話, 絲杆夠直 螺母質量不太差 已可以.

---

作者: felihea    時間: 2013-12-9 20:31

本帖最後由 felihea 於 2013-12-9 23:07 編輯

滾珠絲杆真的比梯形絲杆精度好很多, 因為滾珠絲杆虛位少同心度高.

你們如果好奇想試試可以把機器的梯形絲杆拆下來, 把螺母上下左右搖

會發覺很多虛位, 這些虛位對打印Z平台影響好大,尤其是上下的重複性.

如果打印光滑表面時候例如花瓶, 有時表面會出現波浪 這就是Z高度層不一致了.

而滾珠絲杆就沒有了梯形絲杆的以上問題了,但價格比梯形絲杆貴而且螺母體積大

滾珠絲杆我建議買台灣的TBI導程4MM滾珠絲杆加國產螺母平均一支長300MM連螺母

的都是120人仔左右而想要台灣螺母比較貴一點差不多等如一條絲杆的價格了.

滾珠絲杆的精度是要看"導程"的我覺得4MM導程用在FDM打印已經足夠.

導程就是一支絲杆轉360度所上升的距離,現在來算一算4MM導程用在Stepper電機的"理想精度":

    Stepper電機一般都是1.8度一個step 即是轉一圈要200個step (360/1.8=200)

    絲杆轉一圈就等如200個step (4/200=0.02mm)

    如上述計算即是Stepper電機一個step 等如上升/下降 0.02mm 即精度是0.02mm

其實想要0.01mm的精度可以選擇2MM導程的滾珠絲杆不過價格就算是台灣出產的也要千

元以上一支了,日本的可以要幾千元以上,我常用的牌子是misumi,NSK,THK等等.

我覺得在3D打印0.02mm精度以足夠用了.我看見淘寶賣的山寨機說Z精度可以有0.00125mm的

我想說哪一支絲杆一定要過萬元一支了 笑:)


想買滾珠絲杆可以到淘寶search 一下 "TBI滾珠絲杆SFU1204" 有好多店都有提供加工服務

可以按圖加工兩端價格20元人仔左右,不過要注意螺母尺寸未必可以裝的下你們的原有打印機

--------------------------------------------------------------------------------

同步輪很好找也很多標準我就不多說了, 只是要注意齒數越多精度越低/齒數越多速度越快就是了:

例如 一個36齒比20齒



上圖36齒走一個step 是0.35mm 20齒走一個step是0.2mm 就是20齒比36齒精準了 (Stepper電機一個step是1.8度來算)

所以很多打印機都用20齒的原因. 我又看見淘寶賣的山寨機說XY精度可以有0.0127mm 的,

真想問問他用幾齒的同步輪才有這個精度的 笑:)



以上都是我的理解,如有錯漏請指正

圖片附件: gear.jpg (2013-12-9 20:30, 39.28 KB) / 下載次數 134
https://h2.hkepc.com/forum/attachment.php?aid=1614522&k=918bc6126d4880842e6e3895125e739e&t=1781774677&sid=p5xUHALLCx

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-9 21:26

回復 6# felihea

步進電機200步一圈 是硬體的精度, 加上驅動板的micro step功能 (比方說16細分), 可把這200步一圈的硬體精度 番幾倍.  上述的奇怪數字, 大概也是源於此吧.  當然, micro steps 的精度 比硬體精度 只是說說笑的事了, 不可靠的.

---

作者: julyxiv    時間: 2013-12-9 21:48

獲益良多!!!

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-9 22:07

本帖最後由 CoffeeCup 於 2013-12-9 22:16 編輯

請問SFU1204的什麼意思？TBI 是牌子名？thanks

---

作者: Offer    時間: 2013-12-9 22:08



我們正需要多些這些技術文章

---

作者: 絕對好奇    時間: 2013-12-9 23:01

ma_hty同felihea師兄兩大高手發功，
小弟今次又獲益良多，個袋又有錢聲發出，
多謝兩位師兄！

---

作者: felihea    時間: 2013-12-9 23:20



TBI是台灣牌子名 比較便宜實用的滾珠絲杆, 12是絲杆直徑 04是導程

---

作者: CARO    時間: 2013-12-9 23:46

對於我依D砌機新手，依個POST簡直 ...

---

作者: Offer    時間: 2013-12-10 08:07




    請問同步輪及皮帶的調校與backlash的關係及取捨又怎樣？

---

作者: felihea    時間: 2013-12-10 09:52

關於皮帶的backlash選擇含鋼絲線芯的同步帶應該會有所減少拉伸, 不過價錢貴

同步輪要注意偏心問題,像我上次買的joxxxmaker 就有這問題了, 行走時會不斷拉

伸同步帶 精度準極有限

要全換過一批, 不過也要先度一下先敢用



圖片附件: IMG_20131210_093122.jpg (2013-12-10 09:51, 40.79 KB) / 下載次數 123
https://h2.hkepc.com/forum/attachment.php?aid=1614766&k=bbc5036cd16be98789caa209683a3095&t=1781774677&sid=p5xUHALLCx

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-11 12:39

felihea師兄，呢部是什麼機？

---

作者: meguro_    時間: 2013-12-11 22:30

師兄, 如果XYZ軸全部到各用2條滾珠絲桿做驅動, 精度會唔會比同步帶高呢?

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-11 23:00



每軸用一滾珠絲杆已可以.  沒理由用兩條的.  不論如何完美的絲杆, 也不可能完美無暇的配合的, 兩條, 就會吵起來了.  精度會否提升嘛... 這樣說吧, 負重必定能大很多, 但精度未必會有很大的變化.  

精度 是FDM的問題, 膠料由流體變固體的過程, 會有冷縮熱脹, 尤其是模型的形狀 也會微妙地影響著 冷縮熱脹的過程.  這個冷縮熱脹並不單是三軸準就能幫上忙的.

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-11 23:23

唔知工業用FDM機的精度會唔會高好多？

---

作者: x850xtpe    時間: 2013-12-12 00:49

想問下open同close loop既timing belt係3d printer入面, 邊隻方使好用D?

---

作者: mming1106    時間: 2013-12-12 00:55

回復 18# ma_hty
我現在也考慮緊改唔改啤呤絲杆


圖片附件: 20131212_005011_調整大小.jpg (2013-12-12 00:53, 98.24 KB) / 下載次數 69
https://h2.hkepc.com/forum/attachment.php?aid=1615389&k=0de185b6d32e4e3a3feb62483d7b6987&t=1781774677&sid=p5xUHALLCx

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-12 04:54

本帖最後由 ma_hty 於 2013-12-12 04:56 編輯


能用一圈的同步帶, 當然是一圈的好.  開口帶 在安裝時要另行決定長短, 多一個變數, 就多一個問題.  用一圈的, 少一個選擇就少一個錯的可能.  當然, 用一圈的 在設計時會要多花工夫的.

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-12 12:15


你是指open/closed loop control?

---

作者: felihea    時間: 2013-12-12 12:38




果部系普通車床黎

---

作者: felihea    時間: 2013-12-12 12:49




    工業機講的是重複性同打印成功率, 現在的最新工業用FDM已經可以做到99%打印成功,這不是家用機

可以比的,無論你點放份打印件都不用擔心物件捲起, 試想想如果有個Design 要打印出來第2日要拿出去

開會談生意, 工業機會給你信心, 如果用家用機打 可能會擔心一晚

---

作者: benng1hk    時間: 2013-12-13 02:45




    版主..
絲杆是什麼??
同步帶=運頭果條皮帶嗎?

---

作者: ma_hty    時間: 2013-12-13 08:41

本帖最後由 ma_hty 於 2013-12-13 10:55 編輯


最低當的絲杆 就是一條長螺絲, 用意是 配合步進電機 自轉它 來定位的.  但是, 普通螺絲是不成的, 因為普通螺絲和螺母之間有很大的空隙, 轉向時, 這空隙會造成非常大的誤差.  因此才會有 梯形絲杆 和 滾珠絲杆.  如果不用轉向的話, 普通螺絲當絲杆 基本上也勉勉勉勉強地可以的.

同步帶並不是單純的橡膠圈, 它外層是橡膠, 包著內層多束玻璃纖維或鋼絲, 中間還有一些其他用意的夾層.  借國外某名廠的圖一用...

http://www.gates.com/index.cfm?location_id=743

圖片附件: sync_pgrip2.jpg (2013-12-13 08:50, 6.7 KB) / 下載次數 112
https://h2.hkepc.com/forum/attachment.php?aid=1615753&k=ded44982ab0b62fd87c8c78fc220132e&t=1781774677&sid=p5xUHALLCx

---

作者: Offer    時間: 2013-12-13 08:56




    https://www.google.com.hk/search?q=絲杆

---

作者: benng1hk    時間: 2013-12-13 14:25

回復 27# ma_hty


    多謝師兄教路..
絲杆有梯形同滾珠之分...
咁損耗率兩者邊種會快消耗?

---

作者: dtom    時間: 2013-12-13 15:27

消耗定損耗
比損耗一定係梯形啦快,話明滾珠,入面有波子梗會耐用尐

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-13 18:51

如果連條絲杆都損耗了，相信部機其他部分早就玩完

---

作者: benng1hk    時間: 2013-12-13 23:46

回復 30# dtom


   
有D前言不對後語...損耗
但有冇測試過玩幾耐至換??

---

作者: dtom    時間: 2013-12-14 11:46



ma_hty 果部 ToM 都玩左2年,
佢都只係有新機先要比 ToM 退休
而唔係絲桿損耗收皮

剩計Z軸既損耗應該唔大, 除非你用 auto leveling, 每下都要上上落落
Z軸絲杆一日印足24小時都有很次數(對比XY), 印越大件/層厚越低,次數仲越少添

---

作者: benng1hk    時間: 2013-12-14 16:55

回復 33# dtom


    喔..
但正常印野..佢唔會AUTO???
仲要去TURN?

---

作者: CoffeeCup    時間: 2013-12-15 10:58


請問師兄淘寶版Ultimaker的同步輪在那處買，我也想將原來的換掉。我的也有偏心問題。