Здравствуйте уважаемые читатели. В этой статье буду описывать как сделать плавающую щетку на шпиндель. Для чего вдруг мне понадобилась плавающая щетка? Ответ прост, работа у меня интенсивная, за пару месяцев уже пришлось сменить два комплекта щетины на щетке одного из станков, сейчас на издохе третий комплект, плюс сама покупная, стационарная щетка уже вся переломанная.
Но самая большая проблема это то что на стационарной щетке щетина, при глубоком погружении в древесину фрезы, накручивается на фрезу и происходит затык, хорошо если шпиндель просто вырвет щетину, а может и переломить пополам сам корпус щетки. Но самое обидное когда при этом портится фрезеруемая работа. Вот на что похожа моя сейчас щетина на щетке.
на одном из станков у меня уже была сделана плавающая щетка, там я щетину меняю раз в пол года-год, соответственно дело дошло и до второго станка. Видео работы плавающей щетки можно посмотреть в первой части, к сожалению в статью вставлять видео нельзя, пришлось разбивать на две части. Почему на плавающей щетке щетина держится в пять раз дольше? Ответ очевиден, щетка не создает вакуум, не присасывается к поверхности, она не зависит от движения шпинделя и в тоже время не дает стружке и пыли разлетаться в разные стороны, на видео это прекрасно видно.
И так приступим. Щетка состоит из трех деталей, основного корпуса, движущегося держателя щетины и втулки для шланга стружкоотсосника.
Делать будем сразу в АртКаме. Описание будет очень подробное, что бы всем было понятно, по факту вся работа занимает около 10 минут. У меня установлен арткам 2018 в нем и будем воять. Первым делом нам нужны основные размеры. 1. Диаметр шпинделя (у меня 80 мм) 2. Диаметр шланга стружкоотсосника (у меня 100 мм) 3. Расстояние между шпинделем и отверстием стружкоотсосника, обычно там расположено крепление шпинделя, смотрим фото:
Главное чтобы отверстие стружкоотсосника не попало под крепление шпинделя, иначе шланг уже натянуть не получится.
На листочке рисуем макет будущей щетки:
По ходу создания в арткам внесем корректуру. И так открываем Арткам и создаем новую модель. Размер высчитываем из своей схемы 80 мм диаметр шпинделя + диаметр стружкоотсосника 100 мм + расстояние между шпинделем и стружкоотсосником 45 мм + 10 мм с каждой стороны для выступа и толщину стенки, (у меня на схеме толщина стенки указано 3 мм, лучше делать 5 мм но если у вас маленькое расстояние от шпинделя до винтовой шпильки то можно поставить и 3 мм но не менее), получаем 235 мм по длинной стороне, сюда же добовляем 10 мм так как будем делать, в этом же файле, оконтовку для щетины. Малую сторону считаем по самому большому отверстию, у меня это отверстие для стружкоотсосника 100 мм + 10 мм на толщину для выступа и толщину стенки, + 10 мм на окантовку. Итог: 245х120 мм размер макета. Для удобства увеличьте размер макета до 255х130 мм что бы не делать в край. К сожалению я этого не учел и все контура получились в край.
Переходим на вкладку 2D Вид (1). Выбираем инструмент "Создания окружности" (2).
Создаем две окружности, одну диаметром 100 мм и вторую диаметром 80 мм, для этого рисуем окружность в любом месте макета и в палитре Размер окружности выставляем нужные нам параметры: в открывающемся списке выбираем "Диаметр" в окошко рядом вносим нужный нам размер 100 мм и жмем клавишу "Создать"
Таким же способом создаем вторую окружность диаметром 80 мм. Далее выбираем инструмент "Создать прямоугольник" и рисуем на макете прямоугольник, выставляем размеры прямоугольника в палитре параметров:
Выбираем инструмент "Выбрать" (1) и выделяем им прямоугольник (2), в верхней палитре выбираем из всплывающего меню инструмент "По центру модели" (3) или нажмите клавишу F9.
Выделяем оба круга и так же жмем клавишу "По центру модели" у вас должно получиться как на скрине:
Выделяем квадрат и сдвигаем его клавишами на клавиатуре в край большого круга, далее подгоняем малый круг в край квадрата, должно получиться как на скрине:
Все, квадрат нам больше не нужен, но на всякий случай выставим направляющие в край окружностей. По умолчанию в арткаме линейки и направляющие не показываются, чтобы они появились сделаем следующее: в верхней палитре выбираем "Вид" ставим галочки "Направляющие", "Линейки". После этого у вас появятся линейки, что бы появились направляющие нажмите и удерживайте мышкой по линейке и как бы вытащите из нее направляющую. После этого квадрат можно удалить.
Далее создаем еще одну окружность с диаметром 110 мм. Выделяем эту окружность и удерживая клавишу Shift выделяем окружность диаметром 100 мм. Жмем клавишу "Выровнять по центру векторов", не путайте с клавишой "Выровнять по центру модели" между собой они очень похожи. В итоге должно получиться как на скрине.
Повторяем такие же действия с окружностью 80 мм. Создаем новую окружность 90 мм, выделяем окружности 90 и 80 мм и жмем клавишу "Выровнять по центру векторов"
Далее выбираем инструмент "Редактирование узлов" (1), выделяем окружность диаметром 110 мм, выделяем левый узел и удерживая клавишу Alt тянем его в край окружности 90 мм (2). Удержание клавише Alt даст ровное перемещение по горизонтали.
Наводим указатель мыши на контур куда нам надо вставить дополнительный узел (1), жмем правую кнопку мыши и выбираем "Вставить узел" или жмем клавиатурное сокращение клавишу I. (2)
Появится новый узел. Инструментом "редактирование узлов" установите узел в верхней край окружности 90 мм, усиками узла отредактируйте контур что бы он совпал с окружностью 90 мм.
Повторите все то же самое с нижнем контуром. Добавляем узел, редактируем.
После этого окружность 90 мм можно удалять. Выбираем инструмент "Выбрать", выделяем основной контур, жмем сочетание клавиш Ctrl+C, и тут же сочетание Ctrl+V, этими действиями мы скопировали и вставили копию сверху исходного контура. После этого, не снимая выделения с копии контура, выбираем инструмент "Преобразовать" (1), удерживая клавишу Alt тянем верхний узел вверх (2) от основного контура на расстояние около 3 мм, за счет нажатие клавиши Alt трансформация контура происходит сверху и снизу, так же потяните узел с клавишей Alt с боку (3). В итоге у вас должно получиться как на скрине.
Все! Основа готова, делаем для нее управляющие программы. Выделяем основной внутренний контур и переходим на вкладку 3D Вид:
В палитре "Проект" (1) щелкаем по строке "троектории" (2) и выбираем "Создать траекторию обработки по профилю" (3)
Появится палитра "Обработка по профилю" начинаем выставлять настройки:
1. Тип профиля и векторная связь - Снаружи - выбранные векторы.
2. Глубина резания - конечная глубина - 35.
3. Профильный инструмент - я использую концевую фрезу диаметром 6 мм, мои настройки фрезы на скрине, вы же ориентируйтесь под свой станок.
4. Направление резание - встречное.
5. Обязательно устанавливаем галочку - наклонное врезание.
6. Перемычки не добавляем.
7. Безопасная Z - я выставляю 5 мм
8. Толщина материала - 40 мм, меньше делать основание не стоит.
9. Жмем кнопку - "Вычислить сейчас".
В итоге у вас должно получиться как на скрине:
Опять переходим в окно "2D Вид" и выделяем наружный контур и две окружности, возвращаемся в 3D Вид.
В палитре "Проект" опять щелкаем по строке "троектории" и выбираем "Создать траекторию обработки по профилю". Появится палитра "Обработка по профилю" начинаем выставлять настройки:
1. Тип профиля и векторная связь - Снаружи - выбранные векторы.
2. Глубина резания - конечная глубина - 40,2 (ставлю на 0,2 мм больше толщины дерева что бы фреза проходила на сквозь).
3. Профильный инструмент - концевая фреза диаметром 6 мм
4. Направление резание - встречное.
5. Обязательно устанавливаем галочку - наклонное врезание.
6. Добавляем перемычки по периметру наружного контура, для этого устанавливаем галочку "добавить перемычки", постоянное количество "4", длина-3 мм, толщина-3 мм. Ждем клавишу "добавить", как видно из скрина перемычки добавились и на круглые контуры, там они нам совершенно не нужны.
Что бы их удалить переходим в режим 2D, выделяем контуры кругов и в палитре жмем клавишу "Удалить все"
Обратно выделяем наружний и два круглых контура, переходим в 3D вид и продолжаем вносить параметры.
7. Безопасная Z - я выставляю 5 мм
8. Толщина материала - 40 мм
9. Жмем кнопку - "Вычислить сейчас".
Теперь можно сделать визуализацию, у вас должно быть что то похожее на деталь как на скрине, единственных нюанс, я для наглядности убрал перемычки и удалил ненужный материал, у вас же должно быть с перемычками как на втором скрине.
Сохраняем файл, называем его "основа". Сохраняем созданные управляющие программы, я их обычно просто нумерую 1, 2 что бы не запутаться какую пускать первой.
Далее приступаем к изготовлению основы для щетины, тут нечего сложного, сделаем ее в этом же файле, обратите внимание что толщина дерева 20 мм,. Удаляем созданные УП:
и переходим на вкладку 2D вид. Выделяем самый крайний контур - копируем и вставляем его на то же место (Ctrl+C, Ctrl+V)
Выбираем инструмент "Преобразовать", опять удерживая клавишу Alt смещаем верхний и левый узел во внутрь, должно получиться как на скрине:
Опять выделяем крайний контур и опять копируем и вставляем его на то же место (Ctrl+C, Ctrl+V). Выбираем инструмент "Преобразовать" и удерживая клавишу Alt смещаем верхний и левый узел наружу. Смотрим скрин:
Выделяем созданные новые контуры и переходим на вкладку 3D Вид
В палитре "Проект" щелкаем по строке "троектории" и выбираем "Создать траекторию обработки по профилю". Делаем настройки:
1. Тип профиля и векторная связь - Снаружи - выбранные векторы.
2. Глубина резания - конечная глубина - 20,2.
3. Профильный инструмент - концевая фреза диаметром 6 мм
4. Направление резание - встречное.
5. Обязательно устанавливаем галочку - наклонное врезание.
6. Перемычки добавляем только на наружный контур, как мы это делали при создании основы.
7. Безопасная Z - 5 мм
8. Толщина материала - 20 мм
9. Жмем кнопку - "Вычислить сейчас".
Сохраняем файл под названием "Щетина", сохраняем управляющую программу.
Нам осталось только изготовить втулку для шланга стружкоотсосника. Создаем новый макет 105х105 мм, инструментом "Создание окружности" создаем круглый контур диаметром 100 мм, создаем второй контур диаметром 90 мм, выделяем оба контура и жмем кнопку "Выровнять по центру вектора", после жмем кнопку "Выровнять по центру модели". Далее переходим в 3D вид и создаем такую же управляющую программу как мы сделали для "Щетины". Единственное что надо будет изменить это толщину заготовки, щетину мы делали из 20 мм, а втулку надо вырезать из 40 мм.
Вырезаем все что мы навояли и должно получиться три детали. Шкурим, морим тут уже по желанию.
Приступаем к сборке, описывать особо нечего есть только несколько нюансов, крепить щетину лучше скрепками и ставить их не как у меня показано в видео, а по вертикали, тогда они не выскакивают. Для удобства я установил магнит на крепление шпинделя а на щетину приклеил кусок сломанной фрезы, соответственно когда надо поменять фрезу подымаю щетину к магниту и спокойно меняю фрезу.
самое важное надо намертво закрепить щетку на шпинделе, чтобы при работе она не слетела, идут вибрации и ид. Я поступил так: одел щетку на шпиндель выше края, снизу на сам шпиндель намотал изоленту, после этого с большим усилием опустил щетку на саму изоленту на шпинделе. На фото выше как раз видна высовывающаяся изолента. Вот в принципе и все. Статья получилась длинная и нудная, но думаю даже для начинающего не составит труда по ней своять щетку😂
Всем добра, не забываем про лайки или дизлайки.
