К чему весь этот ажиотаж по поводу линейных рельсов?

Question

К чему весь этот ажиотаж по поводу линейных рельсов?

Всякий раз, когда объявляется 3D-принтер, использующий линейные рельсы (пример: cetus), Интернет (ну... по крайней мере, тот его уголок, который занимается 3D-печатью) гудит от волнения.

Я сам немного исследовал эту тему, и хотя я понимаю, что линейные рельсы могут быть изготовлены с фантастической точностью для сверхтяжелой техники, мне непонятно, почему они считаются превосходящими "по умолчанию" по сравнению с классическими линейными подшипниками на валу.

3D-печать-это легкое приложение, и движение по крайней мере 2 осей происходит не по твердой поверхности (где вы могли бы закреплять линейный рельс каждые несколько см), а подвешено между 2 концами оси. Кроме того, внутренние части подшипников, используемых на линейных направляющих, по существу идентичны тем, которые используются на валу.

На сайте cetus в разделе "Качественные линейные рельсы"говорится:

Самосмазывающийся | Не требующий технического обслуживания | Высокая точность | Длительный срок службы | Бесшумный

но это - по моему опыту - можно сказать и о "Качественных линейных подшипниках на валу", а в некоторых случаях даже втулки соответствуют высоким стандартам на 3D-принтерах.

Итак, что же я упускаю?

@mac, 👍19

Обсуждение

Выглядит красиво, о чем легко думать при построении или оценке, потому что линейные подшипники блокируют все степени свободы, кроме одной. Связанный, должно быть, чертовски медленный, но он также подходит для того, что люди могли бы легко потратить (~400 долларов с налогами и доставкой, я думаю. Тоже может быть хорошо, если он работает нормально и не шатается после некоторого использования или жарки электроники или... у принтера определенно есть другие вещи, кроме линейных подшипников :-), @Valmond

ps. что это в этом сообществе, никому не нравится когда-либо высказываться?, @Valmond

Вероятно, все дело в том, что они дорогие, а также в снобизме, связанном с чрезмерно разработанными продуктами., @Mick

@Valmond - Я виноват в том, что сам забыл озвучить вопросы, несколько дней назад я на самом деле поблагодарил в своем ответе ОП за красиво сформулированный вопрос и _forgot, чтобы озвучить его_! Я не принимаю это на свой счет. Мой вопрос касался не конкретно cetus, но да... по цене это, по-видимому, фантастическая машина, согласно различным отзывам., @mac

2 ответа

Лучший ответ:

▲ -1

Линейные рельсы всегда будут обеспечивать высокую степень точности и стабильности, и в большей степени, чем круглый стержень с втулками из ПТФЭ и/или подшипниками.

Можно спорить с тем, однако даже в продукт застройщик и тот, кто участвует с фотоформ и развития техники на ежедневной основе сравнения двух мы видим “значительного” улучшения через рельсы за прутья и если правильно использовать на оси Z с принтом регистрации у вас появится рабочий стол бесплатно нивелирования проблем, которые могут плавно и точно работать с одним драйвером против двух.

Я также добавлю, что идеально выровнять стержни-сложная задача для обычного человека, и даже небольшой поворот или угловое положение могут повлиять на конечное качество печати. Я видел много линейных стержней, которые визуально кажутся прямыми, и когда их вставляют в шпиндель токарного станка с точностью 0,0000, в биении будет 0,005 или более. На самом деле я еще не видел ни одного совершенного концентрического движения длиной более 6 дюймов. Это говорит мне о том, что они не могут быть правдоподобно точными и что, хотя они могут функционировать, они никогда не будут функционировать с высокой степенью точности.

Нужна ли нам более высокая точность в оси 3D-принтера? Конечно, у нас могут быть платы контроля качества, которые в какой-то степени компенсируют это, однако механика машины крайне важна, прежде чем вы выберете качество платы и программного обеспечения. Зачем устанавливать управление движением за 300 долларов на дешевый линейный стержневой принтер, если вы не увидите всех преимуществ?

С дальнейшим развитием технологий до 64-битной, а в конечном итоге до 128-битной и более высокой степени точности 3D-печать переворачивает страницу и, если еще не будет способна к точности микроразрешения, сможет это сделать только в том случае, если все компоненты будут функционировать должным образом вместе.

Так что, конечно, ваш принтер, управляемый стержнем, работает. Однако он никогда не будет работать так же хорошо, как мой принтер с линейным рельсовым управлением с шариковыми винтами и сервоприводами. У вас могут быть ваши многослойные нечеткие отпечатки. Я сохраню свои гладкие готовые детали, отлитые под давлением, которые сделаны из материалов, которые типичный рабочий стол даже не может распечатать. Поэтому утверждать, что это не нужно, значит утверждать, что высокое качество не принимается на рынке с более низкой ценой.

Здесь есть еще одно дополнение. Спросите себя, насколько ровным и квадратным является ваш принтер? Я не говорю об использовании уровня плотника для проверки вашей машины, они могут быть неточными до 1/4 дюйма на 10 футов. Когда вы можете набрать свой рабочий стол для принтеров до 0,00005 или менее во всех направлениях, и ваша структура будет такой же точной, как вы знаете, как выглядит качественный принтер и печать.

Я гарантирую, что ни один принтер стоимостью от 300 до 1000 долларов не приблизится к такой степени точности. Средний потребитель настолько увлечен технологией окончательной печати, что упускает из виду связанные с ней точные аспекты и учится довольствоваться меньшим. Тогда вы также не ожидали бы, что ваш принтер стоимостью 500 долларов будет конкурировать с моим принтером стоимостью 10 000 долларов.

В итоге вы получаете то, за что платите.

12 сен 18, @Brad

не могли бы вы добавить несколько абзацев для удобства чтения?, @Trish

`С дальнейшим развитием технологий до 64-битной и, в конечном счете, 128-битной и более высокой степени точности " - что означает точность 64 или 128 бит? Как "биты" играют в этом роль? Один $2^{64}$ - й расстояния до солнца составляет 8 нанометров; 64-битная (не говоря уже о 128-битной) точность практически недостижима, как это связано с выбором между линейными рельсами и гладкими стержнями?, @Tom van der Zanden

, Когда вы можете набрать принтеры регистрации до .00005 или менее всех направлениях и структуре столь же точный, чем вы знаете, что качественный принтер и печатать выглядит Неее... когда вы позвонили, чтобы .00005mm, вы, скорее всего, впустую время и деньги, чтобы что-то неактуально, учитывая, что вы никогда не будете печатать что-нибудь с этим уровнем разрешения. :), @mac

Биты = Шаги = Точность .. 1-я плата была 8 битной..теперь 16-это норма Шаговые двигатели используют микрошаг 16 32....250 ( 16 - это норма для принтера a -1000 Кожа лосося, нити,пушок или проблемы вызваны крошечными проблемами, усиливающимися из-за повторения.. например, как, казалось бы, безобидная замена пластиковой трубки за 2 доллара может значительно улучшить печать во много раз(трубка из птфэ). Простите за грамматику, мой блокнот движется, и я ем.. овации, @Lolipopssuck

-1, так как это нечитабельно, @Greenonline

@*mac* · Accepted Answer · 2018-01-10 23:41-00:00

Ниже приводится компиляция входных данных из ряда источников.

Линейные рельсы в целом являются механическими компонентами, которые при проектировании оборудования обеспечивают большую гибкость.

Профиль рельса может быть спроектирован практически бесконечным количеством способов. Это, в свою очередь, позволяет:

Различные уровни жесткости в разных направлениях (например, у вас могут быть напряжения только в данной плоскости, или вы действительно можете захотеть, чтобы рельс слегка изгибался в одной плоскости, но не в другой).
Стратегически расположите поверхности для роликов, например, в месте, которое вряд ли будет загрязнено, или там, где будет приложено максимальное усилие.
Криволинейные пути, так что каретка может двигаться по не прямой линии.

Поскольку поверхность контакта между роликами и подшипниками плоская, вместо сфер можно использовать цилиндры. Это, в свою очередь, уменьшает механические напряжения и величину люфта, увеличивает долговечность и, среди прочего, обеспечивает большую несущую способность.

Линейные рельсы могут быть закреплены по всей их длине, а не в крайних точках, что повышает точность их позиционирования, жесткость и несущую способность.

Линейные рельсы могут обрабатываться при предварительной загрузке, что обеспечивает максимальную точность при использовании, а не при выходе с завода.

Подшипники на линейном рельсе допускают только одну степень перемещения. Для достижения того же результата необходимо два стержня с линейными подшипниками/втулками.

Все сказанное выше, когда речь заходит о конкретном применении 3D-принтеров FDM потребительского класса, кажется, что ничто из вышеперечисленного не имеет большого значения и не дает принтеру никаких реальных преимуществ с точки зрения качества окончательной печати:

механические напряжения,возникающие при 3D-печати, очень малы,
все движения происходят по прямым линиям,
большая часть оси не может быть прикреплена к большому жесткому телу,
...

С другой стороны, конструкция со стержнями + линейными подшипниками дешева, эффективна, проста и легка-все характеристики, которые очень желательны в 3D-принтере.

В целом, похоже, что нет веских причин предпочитать линейные рельсы стержням в целом.

Тем не менее, могут существовать конкретные проекты, которые могут извлечь выгоду из их принятия. Я постулирую, что принтер Cetus, связанный в вопросе, может быть такой конструкцией: например, консольное расположение его оси хорошо обеспечивается тем фактом, что один рельс блокирует движение во всех направлениях, кроме одного, а ориентация рельса X обеспечивает максимальную жесткость против действия силы тяжести.