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标题: 小制作:精心设计、打造不锈钢的PCB小台钻,并自制配套的PWM单闭环调速(完成制作) [打印本页]

作者: chensibo    时间: 2012-3-3 10:33
标题: 小制作:精心设计、打造不锈钢的PCB小台钻,并自制配套的PWM单闭环调速(完成制作)
.
       自从将普通电焊机改成氩弧焊等多用途焊机后,对不锈钢的加工得以进一步的扩大,改成氩弧焊后的第一个作品是不锈钢的卤鸭
叉,第二个作品为不锈钢的小台钳。现在又翻出个小电机24V-1A,直径40mmx80mm长,出轴直径4mmx12mm。准备精心设计、打造个不
锈钢的PCB-Mini台钻,再设计自制个配套的PWM单闭环的调速、稳速电路。

       本贴分为三个部分:
       第一部分:小台钻的机械部分的加工制作。
       第二部分:PWM单闭环调速器的设计与制作。
       第三部分:小台钻最后的装修。

       附图为不锈钢卤鸭叉、不锈钢小台钳以及小电机。

      有关普通电焊机改氩弧焊等多用途焊机,请参阅:
      本论坛帖子:《小实验:改普通小型交流电焊机为组合式多用途焊机(交流/直流/点焊/碰焊/氩弧焊)》
      网址: http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=445984&highlight=



成品已完成,现付上成品照如下:

[ 本帖最后由 chensibo 于 2012-3-7 23:59 编辑 ]
作者: chensibo    时间: 2012-3-3 10:33
继续。。。 (, 下载次数: 123)

[ 本帖最后由 chensibo 于 2012-3-7 23:54 编辑 ]
作者: chensibo    时间: 2012-3-3 10:34
待续。。。
作者: 茶壹杯    时间: 2012-3-3 10:40
前排呀 :em24:   顶~

小弟最近一直为改台钻烦恼 :em18:
山寨手钻外壳比较圆滑,夹具不容易做,没有大的铁套可以做涡杆,也找不到齿条 :em25:

[ 本帖最后由 茶壹杯 于 2012-3-3 10:48 编辑 ]
作者: fmtx    时间: 2012-3-3 10:44
不锈钢的小台钳漂亮:em26: :em26: 期望后续。
作者: 书生一个    时间: 2012-3-3 11:09
老兄又出精品了,你的不锈钢不要钱的吗:em15: 这边都快30一公斤了,贵啊,玩不起。我的氩弧焊机就搞了个防盗网,至今都没搞过大工程了:em17:
作者: 珍珠女神    时间: 2012-3-3 11:19
标题: 顶楼主,拜读过你的大作,谢谢你,高,

作者: 小8    时间: 2012-3-3 11:51
快上图片~~
作者: 321whl123    时间: 2012-3-3 12:05
做个记号!好贴
作者: 52ping    时间: 2012-3-3 12:32
论坛有才人真多。不错
作者: 茶壹杯    时间: 2012-3-3 12:33
是个小伺服?  :em22:
作者: 胖飞飞    时间: 2012-3-3 17:12
:em26: :em26:
作者: xiniuwang    时间: 2012-3-3 17:22
此坛人才倍出,不火都难。:em26:
作者: muming319109    时间: 2012-3-3 17:48
新手学习中
作者: jjjc    时间: 2012-3-3 18:23
坐等看直播:em15:
作者: 初中生    时间: 2012-3-3 18:33
小台钳怎么没有看到发帖:em15:
作者: 蒲柳石房    时间: 2012-3-3 21:32
做个记号!留个位置!:em26:
作者: PLA飞飞飞    时间: 2012-3-3 22:30
牛制作
作者: xiarifeixue    时间: 2012-3-3 22:37
不错 怎么都喜欢袖珍版的啦
作者: yxfhi    时间: 2012-3-3 22:46
台钳好
作者: 开心猫咪    时间: 2012-3-3 23:26
其实我比较佩服你照片里面竟然还有两个1号干电池,我靠,哪儿找的啊
作者: liuyan    时间: 2012-3-3 23:43
原帖由 chensibo 于 2012-3-3 10:34 发表
待续。。。

楼主的不锈钢台钳老牛了
作者: duanyz    时间: 2012-3-4 01:23
大师帖,顶一下!
作者: chensibo    时间: 2012-3-4 09:53
继续。。。

第一部分:小台钻的机械部分的加工制作:

    花了30元钱到卖不锈钢商店买了块304PCB小台钻的底座,尺码为18x12cm,厚度为6mm,钻上孔再磨一磨,抛个光。

[ 本帖最后由 chensibo 于 2012-3-5 20:51 编辑 ]
作者: chensibo    时间: 2012-3-4 09:55
在底座的板的下面装了4个橡胶垫脚,防震动还不会磨伤桌面。


待续。。。
作者: 愤怒的小蚂蚁    时间: 2012-3-4 10:03
插一个队
作者: b-mo    时间: 2012-3-4 11:07
坐等上图
作者: chensibo    时间: 2012-3-4 14:45
继续。。。

用外径20mm内径16mm的不锈钢管和一小段外径25mm内径20mm以及一块4mm的不锈钢板焊接后车床车制,然后磨光再抛光做成的立柱。


作者: chensibo    时间: 2012-3-4 14:45
继续。。。

立柱。
作者: chensibo    时间: 2012-3-4 14:46

把立柱装上小台钻的底座。

待续。。。
作者: 茶壹杯    时间: 2012-3-4 15:01
估计是涡杆结构,弟先猜一下  :loveliness:
作者: ty420124    时间: 2012-3-4 15:02
立柱上车床用砂纸沙一砂会好看很多
楼主快继续,坐等更新
作者: xiaoxiaoniao    时间: 2012-3-4 15:35
期待中。。。。。。。
作者: zhanghushe    时间: 2012-3-4 15:53
不错  不错  手艺不错 :em26: :em26: :em26:
作者: 愤怒的小蚂蚁    时间: 2012-3-4 16:10
等你…
作者: 扬子    时间: 2012-3-4 16:35
看直播咯.....等起
作者: khhlnj    时间: 2012-3-4 19:19
可向观音学习
作者: as4679412    时间: 2012-3-4 19:29
小台钳不错
作者: 水平凹    时间: 2012-3-4 19:37
:em26: :em26:
作者: qwbhbwz    时间: 2012-3-4 19:42
看直播,等上图。。。。。
作者: byh    时间: 2012-3-4 20:17
继续呀?
作者: qlshhw    时间: 2012-3-4 21:08
做个记号!留个位置:em24:
作者: 我想我不是海    时间: 2012-3-4 23:01
做个记号
作者: shenyifan    时间: 2012-3-5 09:10
你的不锈钢是不要钱的吗!
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 10:15
继续。。。

    下图为:3mm厚的304不锈钢板+一小段的不锈钢管以及两段光杆铜套拼焊而成的小台钻的主轴座,用我改制的氩弧焊焊接成的,焊接后经打磨、稍微抛亮处理。
作者: 回收舱    时间: 2012-3-5 10:38
:em21:
好手艺,顶一个
作者: duanyz    时间: 2012-3-5 10:46
那个光杆滑套怎么才能在那个不锈钢盒子了镶嵌稳固啊?
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 11:02
原帖由 duanyz 于 2012-3-5 10:46 发表
那个光杆滑套怎么才能在那个不锈钢盒子了镶嵌稳固啊?

光杆滑套两端上车床看中后车端台,端台的外径尺码和两端的钢板孔需要静配合,用台钳压入,再配上另外两面的钢板拼焊而成。
作者: swat1991    时间: 2012-3-5 12:11
标题: 回复 沙发 chensibo 的帖子
奢侈啊
作者: muming319109    时间: 2012-3-5 12:37
坐等直播
作者: fzdy    时间: 2012-3-5 14:33
这个要顶
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 16:48
继续。。。

用不锈钢材料车了一个锁紧收柄和垫圈。
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 16:51
继续。。。

装上锁紧手柄后的滑杆座。
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 16:52
继续。。。

把光杆滑座装上立柱看看,自我感觉的样子还行。


待续。。。
作者: 欧根    时间: 2012-3-5 17:25
好精致啊!
作者: 机械白痴    时间: 2012-3-5 17:42
坐等直播
作者: bga201    时间: 2012-3-5 17:45
厉害。 我想买个哪种几十元的丝杆滑块成品做个PCB打孔器
作者: lhf18985    时间: 2012-3-5 19:08
顶起来,等继续。
作者: fmtx    时间: 2012-3-5 19:24
标题: 请教大侠
请教大侠,这地方怎么成型的
作者: 茶壹杯    时间: 2012-3-5 19:34
原帖由 fmtx 于 2012-3-5 19:24 发表
请教大侠,这地方怎么成型的

大家都感兴趣 :em15:
我先猜一下:钢丝锯 锯出来的,,不会为这么一点 去线切割吧


又看一下,貌似曲线不多  :em23:   也可能是薄锯片割一刀,旁边用细钻头钻几个小孔,再锉刀加工

[ 本帖最后由 茶壹杯 于 2012-3-5 19:37 编辑 ]
作者: cmx    时间: 2012-3-5 19:39
[quote]原帖由 chensibo 于 2012-3-3 10:33 发表
.
        本贴分为三个部分:
       第一部分:小台钻的机械部分的加工制作。
       第二部分:PWM单闭环调速器的设计与制作。
       第三部分:小台钻最后的装修。
希望看到第二部分:PWM单闭环调速器电路。。。
作者: chensibo    时间: 2012-3-5 20:47
原帖由 fmtx 于 2012-3-5 19:24 发表
请教大侠,这地方怎么成型的

看图:
作者: hd0453    时间: 2012-3-5 20:56
精品,期待下文。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 09:31
继续。。。

    由于小台钻的进给只要求30mm深,DIY吧为了简化结构以及考虑到自己现有的加工设备能力,如果采用齿条/齿轮结构,不锈钢的没法DIY,你想想不锈钢的攻丝都比较麻烦,就别说铣齿了,因此小台钻的进给就简化了采用曲轴连杆结构,既简单又合理。下图为加工好的小台钻的进给机构的配件。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 09:34
继续。。。

    把小台钻的曲轴连杆装上光杆滑座。

待续。。。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:37
继续。。。

    用直径为8mm的冷拉不锈钢圆棒作光杆用,公差吧还行,基本差不多为0,两边的夹板采用3mm厚的不锈钢板,用角磨机切割,打磨,抛光。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:37
继续。。。

钻夹头就用0.3-4mm三欧牌的,用不锈钢车了一个专用接杆,把电机、光杆一起装上。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:38
继续。。。

这是小台钻的前视图。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:39
继续。。。

从左侧看看小台钻。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:40
继续。。。

下图为放大的铜套/光杆,以及弹簧图,该弹簧用0.8mm的不锈钢弹簧钢丝绕制,由于钢丝较小,用一条弹簧显得较软,因此采用两条不同直径大小的弹簧套在一起,两条弹簧分别用左旋和右旋绕制,这样两个弹簧互不干涉,弹性加强了。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:41
继续。。。

该图为曲轴连杆进给结构的放大图,行程30mm,对于PCB小台钻来说行程足够了,相对于齿轮、齿条结构本结构简单,容易加工,不需要什么大的设备就能完成,DIY吧能简就简,能用就是硬道理。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 17:41
继续。。。

这是小台钻主轴座的锁紧装置放大图。
做到目前为止,机械加工制作基本上已经差不多了,除了最后的装修以及保护罩的制作。接下来要着重介绍电子调速部分的设计与制作。


       待续。。。
作者: liugaopeng    时间: 2012-3-6 17:53
:em16: :em26:历害
作者: fmtx    时间: 2012-3-6 18:06
谢谢将军回复,我感觉还是没把握
作者: 所罗门的爱    时间: 2012-3-6 19:11
标题: z
可用于长期海上作业
作者: pentax007    时间: 2012-3-6 20:23
不锈钢是难加工啊,这个外观感觉似乎还是有点糙。
作者: GUWEIGUO    时间: 2012-3-6 20:35
非常厉害  :em26:
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:05
继续。。。

第二部分:PWM单闭环调速器的设计与制作。

闭环调速的速度探头采用直径3mmx2mm厚的铝铁硼磁铁来做,钻孔小几丝用台钳压入环氧板中,不用上什么胶水,车一个铝环做芯,三个螺丝平均分布锁紧在钻夹头的接杆上。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:07
继续。。。

环氧板和铝环要静配合,再用圆头冲子铆死。
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:10
继续。。。

    如图:
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:17
继续。。。


如图:


待续。。。
作者: 彩色气球918    时间: 2012-3-6 22:20
期待期待
作者: iooi    时间: 2012-3-6 22:44
又见高手
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:46
继续。。。

    速度探头其实就是一个小小的发电机,感测线圈用直径0.07mm的漆包线绕1500圈,铁心截面4x5mm,实际测试后感觉还不要绕1500圈,有1000圈也就够了。


作者: chensibo    时间: 2012-3-6 22:50
继续。。。


如图:
作者: cjb1205    时间: 2012-3-6 23:05
感觉没有槽型光电可靠,当然需要测试,能用就好
作者: chensibo    时间: 2012-3-6 23:19
原帖由 cjb1205 于 2012-3-6 23:05 发表
感觉没有槽型光电可靠,当然需要测试,能用就好

这个要和配合的电路来考虑,PWM要得是电压的变化来控制,这样电路设计就可以简单很多。发电机对速度敏感,速度低点立马电压下降,速度高点电压立马升高,所以我才考虑用发电机来作为感测头较为简单。
作者: cjb1205    时间: 2012-3-6 23:24
我想着是光电转速检测然后pwm控制转速呢
作者: 龙飞凤    时间: 2012-3-7 00:53
:em26: :em07:
作者: xy790329    时间: 2012-3-7 01:01
这个好!!
作者: ro0t    时间: 2012-3-7 04:08
原帖由 chensibo 于 2012-3-6 23:19 发表

这个要和配合的电路来考虑,PWM要得是电压的变化来控制,这样电路设计就可以简单很多。发电机对速度敏感,速度低点立马电压下降,速度高点电压立马升高,所以我才考虑用发电机来作为感测头较为简单。


:em26: 这个思路 有创意!!等看电路!!

有个问题  磁铁距离钻夹这么近   吸切屑怎么办??  不打算钻铁??

[ 本帖最后由 ro0t 于 2012-3-7 04:10 编辑 ]
作者: 翱翔的眼镜    时间: 2012-3-7 09:02
口水一地啊
作者: 翱翔的眼镜    时间: 2012-3-7 09:03
口水一地啊
作者: 翱翔的眼镜    时间: 2012-3-7 09:06
口水一地啊
作者: chensibo    时间: 2012-3-7 09:39
继续。。。

接下来是设计个较为简单的PWM单闭环调速电路。在低速钻孔时由于电压较低,电机力矩较小,采用闭环调速,能通过闭环反馈使得跌落的电压得以补偿,以提高电机在低速时的力矩。经过反复试验后最终的电路如下图。只用了一个555和一个358运放,电路较为简单,并且准备采用贴片元件安装,这样就可以把整个控制电路装在小台钻上,实现机电一体化。如果坛友有什么更好的方案,不妨也提出来大家一起研究,共同提高。


作者: chensibo    时间: 2012-3-7 09:40
继续。。。

小台钻虽小,但是也要考虑到它的照明,因此设计个小小的LED照明灯,装在钻夹头的旁边。电路采用DC-DC集成块34063,恒流供电,共用20个贴片的白光LED,两个并联后再十组串联,电流控制在32mA左右,恒流电阻值的计算为:1.25V / 恒流电流。由于0.3-4mm的钻夹头比较小,经测试LED灯的角度不会影响到使用PCB专用钨钢钻头,除非使用更短的钻头才会在钻尖出现阴影。


作者: chensibo    时间: 2012-3-7 09:40
继续。。。


设计并制作的PCB板如图,应用热转印法制作。热转印机为我以前用“过塑机”改制的,详情请参阅本坛帖子《用C2051制作单相同步电机变频调速,改塑封机为PCB热转印机》,本坛网址如下:
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=518988&highlight=

PCB的腐蚀用我以前DIY的不锈钢小摇船,能够使药水流动,腐蚀的均匀、并节省人力的操作。详情请参阅《小制作:为PCB宝宝摇呀摇,摇到外婆桥》本坛网址如下:
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=513845&highlight=
作者: chensibo    时间: 2012-3-7 11:31
原帖由 ro0t 于 2012-3-7 04:08 发表


:em26: 这个思路 有创意!!等看电路!!

有个问题  磁铁距离钻夹这么近   吸切屑怎么办??  不打算钻铁??

没问题的,因为在磁铁的下面还有LED灯,外面有保护罩的,切屑一般不容易进去。
作者: 北方老郑    时间: 2012-3-7 13:01
不锈钢部分在抛抛光,或是做成拉丝的就更漂亮了。
作者: 北方老郑    时间: 2012-3-7 13:02
不锈钢部分在抛抛光,或是做成拉丝的就更漂亮了。




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