Тема сегодняшнего проекта, это датчик инструмента ЧПУ станка. Кто знает что это такое — тот молодец. Кто не знает, я поясню. На ЧПУ станке или ЧПУ фрезере (кто как привык называть) есть двигатель (шпиндель), вал которого имеет цанговый патрон со сменными фрезами. Эти фрезы имеют разное назначение, диаметр и длину. Для того, чтобы станок знал, где находится режущая кромка фрезы или, простыми словами, в каких координатах находится конец фрезы, применяется датчик инструмента. Есть стационарные датчики, которые жестко закреплены на раме станка в точно известных координатах. Есть мобильные датчики, которые можно использовать в любых координатах рабочего пространства станка. Также можно посмотреть множество вариантов подобного устройства в Google поиске. Сегодня я буду изготавливать именно такой мобильный датчик. Исполнительным механизмом будет микрокнопка от какой-то старой военной аппаратуры. Нашел такую у себя в старых запасах. Всё лежала без надобности и вот настал её звездный час.
Кнопка будет отключаемая. Для этого применю 4х контактный разъем.
Кабель гибкий трехпроводный от радиосвязи. Буду использовать два проводника из трех. Жилы настолько мягкие, что пришлось припаять к ним удлинняющие концы из более прочного многожильного провода для удобства монтажа.
Весь проводник с разъемом в сборе.
Создание 3D модели кнопки.
Для удобства моделирования и визуализации начну с модели корпуса кнопки.
Вырезал в корпусе квадратное отверстие под клавишу кнопки. Она будет создана отдельной моделью для имитации перемещения.
Далее добавил контакты на корпусе кнопки.
И в конце немного скруглений.
Теперь сделал клавишу кнопки. Вначале это примитивный корпус.
Второй шаг, это формирование ножки как и на оригинальной клавише. Усложнять более не буду. Это же макет.
Для того, чтобы сделать площадку на датчике, я решил использовать монету номиналом 10 копеек. Создаю макет этой монеты.
Создание 3D модели накладки на кнопку.
Между клавишей кнопки и монетой нужна переходная площадка. Её буду печатать на принтере как отдельную деталь. Для начала создаю черновую заготовку площадки диаметром чуть более монеты.
На верхней плоскости площадки делаю углубление. В него будет вклеиваться монета.
На нижней поверхности площадки создаю углубление под клавишу кнопки. Так будет прочнее место склеивания.
Последний штрих, это небольшая фаска.
Созданных моделей уже достаточно, чтобы начать виртуальную сборку. Вставляю клавишу в корпус кнопки.
На клавишу устанавливаю накладку.
В накладку вставляю монету. Контрольная поверхность датчика инструмента собрана.
Создание 3D модели корпуса датчика.
Построение корпуса, как обычно, начну с черновой заготовки. Корпус будет иметь форму диска, для большего контакта с горизонтальной поверхностью и устойчивости.
После этого прорезаю в корпусе сквозное отверстие по диаметру накладки на кнопке. Делаю с небольшим запасом, чтобы кнопка проходила свободно.
Теперь большой и страшный чертеж, по которому я буду выбирать полость в корпусе. Это будет одновременно:
- выбор пустот для экономии пластика при печати
- формирование посадочного места под кнопку
- выборка каналов для проводников, идущих к кнопке
- формирование площадок для крепления крышки корпуса
Делаю вырез по эскизу и получаю вот такую замысловатую полость.
На дне корпуса выбираю радиус под установку крышки корпуса.
Далее прорезаю отверстие под сигнальный кабель.
С внутренней стороны выбираю прорезь до отверстия с проводником.
Также добавляю скругление отверстия на внешней стороне корпуса. Так будет плавный изгиб кабеля и не будет его излома.
Внутри корпуса добавляю ещё одну технологическую стойку для крепления крышки.
Размечаю крепежные отверстия. Их получилось всего 5.
И последнее, это фаски на острых углах корпуса.
Корпус готов и можно установить его в сборку.
Кнопка расположилась в корпусе вот таким образом.
Создание 3D модели крышки корпуса.
Создаю черновую заготовку крышки.
В центре крышки добавлю углубление. В него будет заходить выступающая часть клавиши. Если посмотрите на кнопку, то на клавише есть такой шток, который выступает из кнопки во время нажатия.
Далее размечаю крепежные отверстия.
Для того, чтобы крышка фиксировала также и кабель, добавляю небольшой скругленный упор. Он будет прижимать кабель при закрытии крышки.
На нижней поверхности крышки добавляю фаски под шляпки винтов.
Устанавливаю крышку в сборку. Сделал её пока прозрачной для наглядности.
Сборка завершена.
Подготовка и печать 3D моделей.
Готовлю последовательно 3 файла для печати. Буду печатать отдельно и по очереди.
Сборка кнопки.
В начале сборки отшлифую монету наждачной бумагой. Нужна гладкая поверхность без рельефных элементов.
Накладка на кнопку. Вид со стороны углубления под монету.
Накладка на кнопку. Вид со стороны углубления под клавишу.
Накладка на кнопку. Монета вклеена.
Корпус. Вид сверху.
Корпус. Вид снизу.
Крышка корпуса. Вид снизу.
Крышка корпуса. Вид сверху.
Примеряю кнопку в корпус. Вид снизу.
Примеряю кнопку в корпус. Вид сверху.
Примеряю накладку кнопки.
Примеряю накладку кнопки.
Продеваю кабель в корпус. Припаиваю его к кнопке.
Устанавливаю кнопку на место.
Укладываю проводники.
Подбираю крепежные винты.
Завинчиваю крышку на корпусе.
Датчик собран. Осталось установить клавишу.
Наношу клей. Даю подсохнуть. Приклеиваю накладку.
Датчик инструмента ЧПУ станка готов.
Параметры печати:
| Суммарный вес готовых деталей (грамм) | 20,48 |
| Время печати (часов:минут) | 1:43 |
| Длина пластикового прутка (мм) | 8113 |
| Температура сопла (градусов С) | 235 |
| Температура стола (градусов С) | 110 |
| Тип пластика | ABS |
| Диаметр сопла (мм) | 0,4 |
| Разрешение печати (микрон) | 200 |
| Заполнение (процентов) | 100 |