大蓝锯

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2014年9月17日星期三13:53

材料

材料

如果你想为你的项目找到一种材料,选择可能会非常多。喷水切割提供了太多的选择,以至于很难选择既适合你的设计又符合你预算的材料。

事实上,大多数项目可以用6061铝、304不锈钢、冷轧钢或透明聚碳酸酯来完成。我们的客户发现,这四种产品中的每一种都填补了一个独特的领域。
下面是一张图表,它根据成本、外观和比强度(也称为强度重量比)将三种材料相互进行排名。4是最好的,1是最差的。

费用 外观 比强度
铝6061 2 2 4
不锈钢304 1 4 2
冷轧钢 3. 1 3.
聚碳酸酯 2 3. 1

值得注意的是,尽管我们已经将它们在外观上进行了排名,但这些材料没有一种看起来特别糟糕。不锈钢比铝更耐用,因此能更好地保持表面光洁度。如果你需要一种透明材料,那么,当然,金属根本不起作用,你需要像聚碳酸酯这样的塑料。
冷轧钢并不在上述任何类别的顶端,但它仍然是有用的。为什么?它比其他材料更硬(有利于滑动或易损件),密度更大,更容易焊接。这也是磁。

如果你在考虑 但需要 尝试
铝6061 更好的成形性(将材料弯曲成形的能力) 铝5052
铝6061 更好的导电性 铜110
碳钢 高强度 预硬化钢合金4130或类似
聚碳酸酯 低成本 PETG,缩醛,超高分子量聚乙烯或激光切割丙烯酸
不锈钢304 最大耐腐蚀性(如在盐水环境中) 不锈钢316
不锈钢304 低成本 铝或激光切割金属外观的丙烯酸树脂(例如,拉丝亮镍)

当然,有相当多的材料可以在喷水器上切割,但这些图表中没有出现:各种木材、石头、金属和塑料。如果你正在考虑这些,你可能已经很清楚你需要什么了。

水射流切割的一大优点是可以很容易地切割预硬化金属。某些金属可以批量购买成棒状或片状,然后在水射流上切割。这省去了加工后对材料进行热处理硬化的额外步骤。

在水射流上切割玻璃

大多数普通的玻璃被水射流切割时会破碎。某些类型的未钢化玻璃可以工作,但通常需要先对它们进行测试切割,以确保它们可以切割而不破碎。

中密度纤维板(MDF)和胶合板上的水射流

不幸的是,中密度纤维板(MDF)对水分非常敏感。这意味着,当水射流开始切入中密度纤维板时,它会立即膨胀,造成一片混乱。
大多数质量好的胶合板会在水射流上切割,在一些项目中可以很好地替代中密度纤维板。

2014年9月17日星期三11:50

齿轮

齿轮

传统上,正齿轮是使用专门的工具和装置制造的。这意味着定制齿轮的小批可能很昂贵;比大多数其他类型的机加工零件要昂贵得多。

然而,喷水切割机的灵活性意味着齿轮不比任何其他零件更难进行喷水切割。在Big Blue Saw,我们为需要特殊尺寸齿轮或带有定制安装孔的齿轮的客户制造了许多齿轮。例如,其他客户想要的是聚碳酸酯塑料或钛合金齿轮,这些齿轮在货架上找不到。

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插图:克里斯·李的蒸汽朋克服装和水枪切割的铝齿轮
发动一组翅膀http://apparitionabolishers.com/2012/09/01/steampunk-wings-mechanism-close-ups/

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插图:钢(左)和铝(右)喷水切割齿轮

水射流切割工作最好的齿轮12直径节(DP)或更大(这大致相当于模块2.25公制齿轮)。正如你可以在下面的图表中看到的,水射流切割流是足够小的,很容易机器的特点,这个尺寸的齿轮。此外,这个尺寸或更大的齿轮传动系统可以容忍水射流切割齿轮的切割边缘的粗糙度。与水射流直径0.04英寸,然而,你可以使齿轮下降到约20 DP(模块1.25)。我只会推荐这个尺寸的应用,在有一些“斜坡”在齿轮传动由于表面粗糙度的切割边缘以及其他不规则,可以产生水射流切割。

所示为直径为0.04的喷水流,带有12 DP齿轮

所示为直径为0.04“的喷水流,带有12 DP齿轮

图中所示为直径为0.04的喷水流,带有16 DP齿轮

所示为直径为0.04“的喷水流,带有16 DP齿轮

所示为直径为0.04的喷水流,带有20 DP齿轮

图中所示为直径为0.04“的喷水流,带有20 DP齿轮

所示为直径为0.04的喷水流,带有24 DP档位

所示为直径为0.04“的喷水流,带有24 DP档位

喷水切割齿轮沿齿轮啮合处的切割边缘粗糙。由于磨损,这可能导致齿轮寿命比传统切割齿轮的寿命更短。因此,对于这可能是一个问题的应用程序,你应该考虑使齿轮更大,无论是从较厚的材料,或降低DP,使牙齿更大。

当第一次使用新的水射流切割齿轮,这是一个好主意,让齿轮传动连续运行几个小时没有负载和轻润滑剂。然后清洁齿轮和重新润滑齿轮投入使用前。这将使粗糙的切割边缘的齿轮,并允许齿轮传动平稳运行。

厚度超过1/8英寸(3毫米)的齿轮通常应使用低锥度切割。这使喷水切割齿轮尽可能精确啮合。

一些人报告成功与常规(非低锥度)水射流切割齿轮放置两个水射流切割齿轮,使他们的锥度面对相反的方向。换句话说,一个齿轮的顶面将在其匹配齿轮的底面的同一侧。

2014年9月16日星期二20:26

用于移动物体的电机支架和轴承座

用于移动物体的电机支架和轴承座

当建造或定制机器人,摩托车,卡丁车,电动汽车,传送带系统,或任何移动的东西时,你最终会遇到一个问题,那就是必须将所有的运动部件捆绑在一起,形成一个单一的系统。如果货架上的组件不能满足您的需要,您可以用喷水切割定制框架、电机安装件和轴承座。

让我给你看一个我的战斗机器人“大白鲨”的例子。我需要一个轴承座,它能给车轮提供最大的支撑,但占用的空间和重量最小。我想出的解决方案是一个¾英寸厚的6061铝轴承座,其中插入一个青铜衬套。与使用滚珠轴承相比,使用青铜衬套可以减小尺寸。

在轴承座被喷水切割后,我在轴承座的边缘钻了几个孔,以便底座安装。轴承座靠在其切割边缘上,并用螺栓和螺母固定到位。在下面,您可以看到零件的渲染,以及显示安装在机器人内部的零件的照片。

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插图:渲染3/4英寸厚的铝轴承块钳。

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图:安装在钳口内的轴承座。

注意,如果你是基地安装这种类型的轴承座(沿切割边缘安装),你将想要使用低锥度水射流切割,以保持你的传动系统直。对于面安装,你可能能够摆脱使用常规切割,如果你可以钻或铰孔的轴通过,以便给它一个均匀的直径所有的方式通过的材料。

现在让我们来看一个不同的轴承块系统,这是一个来自MaTiCIII的无休止的球面技术论坛。他需要一个特殊的轴承座来为自己定制一辆电动自行车。他设计了一个轴承座,分为两块,每一块厚0.625英寸。当堆叠在一起时,它们的宽度正好是它们安装到的1.25英寸厚的管的宽度。一根铝管安装在块体的大孔中,球轴承安装在孔内,支撑轴。您可能会注意到轴承座底部有一个小间隙。根据MattyCiii的说法,当轴承座夹紧到位时,这允许轴承座紧紧抓住铝管。以下是他如何描述它的工作原理:

夹持能力实际上是两个因素的组合:第一,间隙,第二,你在间隙两侧看到的平面不是完全平坦的-它略微向内倾斜。因此,以最后一张图片为例:想象只有一个软管卡箍被夹紧。另一个软管卡箍之间大约有1度角底座的扁平部分和它所安装的方管。当你拧紧第二个软管卡箍时,它会将零件紧紧地拉到扁平部分上,并略微缩小孔的直径。我不是一名专业工程师,我没有做任何计算来找到用于此目的的“最佳”角度——但它按设计工作(奇迹般!)

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图:安装前堆叠的轴承座。照片由
MattyCiii从http://endless-sphere.com/forums/memberlist.php?mode=viewprofile&u=567

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插图:轴承块从以前的照片安装在
放在电动自行车上。照片由MattyCiii提供
http://endless-sphere.com/forums/memberlist.php?mode=viewprofile&u=567

当使用喷水器制造可移动的物体时,您不仅限于轴承座。制造电动汽车时面临的一个常见问题是将电机安装到现有框架上。喷水器切割允许您轻松制作与电机上的螺栓模式以及框架上的安装点相匹配的定制电机安装板.

这是麻省理工学院的罗伯托·梅伦德斯(Roberto Melendez)的一个很好的例子。在制造Cholocycle电动摩托车时,他们需要一种方法将25马力的电动机安装到川崎摩托车车架上。通过水射流切割,他们能够建造安装板,完美地安装电机和机架。

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图:连接到电机前部的喷水切割电机支架
Cholocycle。注意后安装拆卸在背景。
照片由罗伯特·梅伦德斯提供http://rjmelendez.blogspot.com/

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说明:安装在Cholocycle摩托车车架上的电机。
照片由罗伯特·梅伦德斯提供http://rjmelendez.blogspot.com/


现在让我们来看一看水射流切割部件的组合,它把马达支架和轴承座结合起来。对于Lolliokart项目,Charles Guan想在购物车上添加一个强大的电动机(是的,真的)。为了做到这一点,他需要一种将电机连接到车架上的方法,以及一种使其与从动轴对齐的方法。他的解决方案是使用喷水技术,用½英寸厚的6061铝制成一个组合式电机支架和轴承座。他用叠加技术使板更厚,从而提供了一个更稳定的附件,在那里的assembly休息在十字成员管。你可以看到单独的部分以及组装的动力传动系统下面。

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图:用于Lolliokart驱动的1/2〃6061铝板和电机
火车照片由关国荣提供http://www.etotheipiplusone.net/

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插图:组装的LOLrioKart驱动列车。
照片由关国荣提供http://www.etotheipiplusone.net/


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