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Elektronenmikroskop in der Garage. Drehwerkstatt

Für diejenigen, die das Projekt noch nicht kennen, können Sie hier lesen .

Vom Staubsauger bis zum Dreher.

Für die Wiederherstellung und Modernisierung solcher Geräte (SEM, TEM und andere Staubsauger) ist es einfach wichtig, alle Arten von nicht standardmäßigen Adaptern, Steckern, Haltern, Antrieben und Manipulatoren herzustellen. Wenn Sie ein neues Mikroskop bei einem Händler kaufen, wird dieser natürlich alles starten und einen jährlichen schlüsselfertigen Service durchführen. Aber erstens geht der Preis für dieses Vergnügen über das Budget einer Garage hinaus, und zweitens ist es ziemlich langweilig.

Zum Beispiel enthält unser Mikroskop keine einzige Standard-Vakuumverbindung: KF oder CF.. Daher kann kein Vakuumgerät aus dem Laden einfach angeschlossen werden. Und die einzig richtige Entscheidung wäre, Adapter für Standard-KF-Flansche herzustellen.

In einem früheren Artikel haben wir herausgefunden, wie die Vorvakuumpumpe funktioniert. Jetzt müssen Sie alles verbinden. Aber selbst wenn Sie ein T-Stück herstellen, benötigen Sie einen Anschluss an der Vorpumpe, um einen Vakuumschlauch anzubringen. Und vor allem: Es gibt mehrere Löcher in der Säule, die geschlossen werden müssen, bevor Sie das Vergnügen des darin empfangenen Vakuums genießen können.

Lassen Sie uns die Liste der zu erledigenden Aufgaben abschätzen:

  1. T-Stück zum Verbinden von zwei Forevac-Eingängen mit einer Pumpe
  2. Vakuumpumpenadapter
  3. Kappe für den Sekundärelektronensensor (jemand hat den Sensor für Ersatzteile entfernt)
  4. Zwei Adapter vom proprietären JEOL-Vakuumanschluss an den Standard KF16 zum Anschließen von zwei Vakuumsensoren an normalen Stellen (ein Original ist defekt, das zweite ist gerade abgezogen).
  5. Ein Adapter an KF25 für kombinierten Vakuumsensor in der Nähe der Elektronenkanone
  6. Ein Paar Kompressoranschlüsse
  7. Alles

Sie können es nicht kaufen, alles ist individuell. Sie können Zeichnungen zeichnen und von einem Dreher bestellen (immer noch auf der Suche nach einem guten Dreher, da Sie an bestimmten Stellen eine gute Genauigkeit sicherstellen müssen). Aber das Anpassen des Ortes wird nicht funktionieren, aber es ist unmöglich, alles im Voraus vorauszusehen. Ich möchte versuchen, wie es am besten funktioniert, wie es nicht funktioniert. Außerdem habe ich noch viele Pläne, was interessant gemacht werden kann und worüber ich Ihnen erzählen kann.

Welchen Weg wählen wir?

Natürlich lernen, drehen! Wie in den Kommentaren zum letzten Artikel zitiert: Krempeln Sie die Ärmel einer teuren Jacke hoch und gehen Sie, schärfen Sie. Ganz von Grund auf habe ich noch nie eine Drehmaschine gesehen (in Baumansky praktizieren viele Leute in der Abteilung für Metallbearbeitung, aber sie machten eine Ausnahme für Softwareentwickler, und es gab keine Chemie oder Metallbearbeitung in unserem Lehrplan). Wir rüsten uns mit der wissenschaftlichen Methode aus und beginnen, das Fachgebiet zu studieren.

Im Allgemeinen gibt es zwei große Richtungen.

Das erste sind CNC-Maschinen .
Der zweite ist universell:



Wenn auf sehr einfache Weise, dann erstellt die CNC-Maschine selbst aus dem Werkstück mit Hilfe eines Werkzeugsatzes und eines Programms das gewünschte Teil. Mit anderen Worten, die Erstellung eines Teils ist die Entwicklung eines Programms, das aus einem 3D-Modell erhalten werden kann. Hierfür gibt es eine entsprechende Software. Und der Mensch arbeitet an universellen Maschinen, und das Detail, das er tun kann, hängt von seinen Fähigkeiten und seiner Meisterschaft ab.

Die CNC-Maschine hat in zwei Fällen einen unbestreitbaren Vorteil:

  • Massenproduktion
  • komplexe Produktkonfiguration (z. B. Schiffspropeller oder modischer Gerätekörper)

Kleine Drehmaschine


Um das Thema irgendwie zu verstehen, entschied ich mich, klein anzufangen und erwarb gelegentlich eine sehr seltene und ungewöhnliche Drehmaschine Pilot L400 , hergestellt in Eskilstuna, Schweden . So selten, dass dieser Artikel der zweite im gesamten Internet sein wird, der davon erzählt. Zu dieser Maschine kamen eine ganze Reihe verschiedener Dinge - ein Teilkopf, ein Koordinatentisch, ein Sinustisch, ein Teil einer Bohrmaschine, Sandvik-Fräser, japanische Fräser, Werkstücke und sogar Geräte, deren Zweck ich noch nicht herausgefunden habe.



Um den Transport zu erleichtern, wurden viele Teile entfernt, einschließlich Patrone, Quervorschub und Werkzeughalter. Aber die Essenz dieses Fotos ist sichtbar: Diese Maschine ist auf einem hölzernen Nachttisch installiert. Obwohl es vor langer Zeit hergestellt wurde, ist es sehr ordentlich und der Zustand ist einfach perfekt (es gibt überhaupt keinen Rost). Von den Ungewöhnlichkeiten, die mir sofort aufgefallen sind: Der vordere Spindelstock ist höhenverstellbar! Eine Reihe von Bildern dieser Maschine in einer ähnlichen Konfiguration finden Sie unter dem obigen Link.

Ein Holztisch für eine Drehmaschine ist irgendwie nicht fest. Deshalb wurde ihm aus der Ecke ein neuer Tisch gemacht. Der Motor wurde durch einen viel leistungsstärkeren sowjetischen Motor mit einem Hyundai- Frequenzumrichter (im Volksmund Chastotnik genannt) ersetzt) Im Allgemeinen macht das Chastotnik die Arbeit an Maschinen so bequem, dass ich später im Text darauf zurückkommen werde. Ein offensichtlicher Nachteil ist, dass gute (bei hoher Leistung) Chastotniks ziemlich teuer sind.
Um den maximalen Durchmesser der Werkstücke zu vergrößern, wurde die Arbeitsposition des vorderen Spindelkastens höher und entsprechende Abstandshalter wurden unter dem Werkzeughalter und dem Reitstock hergestellt.

Die Spindellager wurden ausgetauscht, eine neue Riemenscheibe für den Motor wurde bearbeitet (darauf, auf sich selbst, Teile schärfen die Maschine).

Nach all den Änderungen sieht es so aus: Es



schleift ziemlich gut und hat viele Male geholfen, sogar die Restaurierung einer großen Maschine (über die unten) wurde damit durchgeführt. Aber natürlich könnte es schwieriger sein. Es ist unmöglich, einen Stahlknüppel mit einem großen Schneidwerkzeug abzuschneiden, er biegt alles.



Auf dieser Maschine begann ich mich mit dem Drehen zu beschäftigen. Mit Blick auf die Zukunft möchte ich sagen, dass diese im Zusammenhang mit der Inbetriebnahme einer großen Wende in Reserve blieb und jetzt nur noch selten verwendet wird.

Es gibt viele Ressourcen, um die Grundlagen der Arbeit an einer Drehmaschine zu studieren. Zu diesem Thema gibt es ein beliebtes Chipmaker-Forum (dessen Moderator mein Thema stillschweigend von Links zu den Artikeln selbst befreit hat ). Ich stelle zwei Videokanäle fest, die sich für mich als am nützlichsten erwiesen haben:


NGF Fräsmaschine


Was tun, wenn Sie einen Teil herstellen müssen, der kein revolutionärer Körper ist? Oder einfach ein Flugzeug auf dem Teil / Werkstück machen? Im Projekt „Elektronenmikroskop“ werden wir das definitiv brauchen. Eine Fräsmaschine kommt zur Rettung. Wir beginnen auch mit einem kleinen, und Experten kennen es anhand der drei Buchstaben des NHF: Tabletop Horizontal Milling Machine . Das Fräsen kann je nach Position der Spindelachse vertikal und horizontal erfolgen. Ich muss sofort sagen, dass horizontale Router sehr spezifisch sind und in den meisten Fällen ein vertikaler Router erforderlich ist. Der NHF ist universell - er dreht sich durch Einbau eines speziellen Kopfes von horizontal nach vertikal. Jetzt wirst du alles sehen.

Mit dieser Bildungsmaschine sind sie voll in den Arbeiterklassen der sowjetischen Schulen. Daher war es möglich, eine völlig neue Maschine zu kaufen, die viele Jahre stand. Leider habe ich das Foto nicht sofort nach dem Kauf aufgenommen, daher habe ich im Internet etwas Ähnliches gefunden. Die Tatsache, dass es neu ist, bedeutet, dass es keine abgenutzten Teile enthält. Aber die schlecht eingezäunten Details sind genug. Gemalt mit stumpfer hellgrüner Farbe, jahrhundertealten Staub und versteinertem Fett im Inneren. Wir zerlegen alles wieder in Teile, Häute, Farbe, Fett.



Aber die Maschine ist lehrreich, was bedeutet, dass sie für das Training und nicht für echte Angelegenheiten gedacht ist. Müssen verfeinern!

  • Wir tauschen die Lager im WFH ( Vertical Milling Head ) gegen modernere aus, schmieren alles mit gutem Fett.
  • Wir zerlegen die Längs- und Quervorschübe, bauen dort Wälzlager ein, damit sich alles leicht und mühelos dreht (davor beruhte alles nur auf Reibung, und aufgrund des Fehlens automatischer Vorschübe wurde der Fräsvorgang zu langwierig).
  • Wir stellen eine neue Laufwelle her, die für die Bewegung entlang der Z-Achse verantwortlich ist. Dadurch können wir die Grenzen der Abwärtsbewegung des Tisches erweitern (und so ist es bei dieser Maschine erforderlich).
  • Wir befestigen das WFH am Bett, damit kein Spiel stattfindet.
  • Wir kaufen und installieren ein modernes Spannzangenfutter mit einem Satz Spannzangen von 2 mm bis 20 mm

Heute ist die Maschine in diesem Zustand.


Dieser Router hat geholfen und hilft auch in schwierigen Situationen weiter. Es wurden viele interessante Dinge getan.

Große Drehmaschine


Auf der schwedischen Drehmaschine habe ich wertvolle praktische Erfahrungen gesammelt. Diese Maschine hat jedoch eine Grenze von Möglichkeiten. Es ist nicht möglich, den Kegel (der für KF-Flansche benötigt wird) ohne ein zusätzliches Werkzeug zu schärfen, der Edelstahl kann nicht bearbeitet werden, er ist zu hart dafür und Titan wird auch nicht geschärft.

Alles ist praktisch, klein, genau und klar, aber ... Im Allgemeinen fing ich an, langsam auf die größeren Maschinen zu schauen, über IL und andere zu lesen. Ich habe nicht absichtlich nach etwas gesucht, sondern nur die Angebote im Auge behalten. Und ich habe im Forum gelesen, dass die Jungs C1E61VM-Drehmaschinen von Berufsschulen mitgebracht haben und zum Preis von Schrott verkaufen, plus eine kleine Belohnung für die Lieferung nach Moskau und die Arbeit.

Es gab 10 oder mehr Werkzeugmaschinen, und sie waren wirklich ausverkauft, wie heiße Kuchen. Wir kamen an und schauten. Ja, die Maschinen sind in einer Reihe, der Zustand - ja, Schrott. Geschlagen, beim Laden verbogen, manchmal unvollständig. Ich ging lange hin und her, drehte die Griffe, natürlich blieb alles hängen, weil ich eine starke Verformung hatte.

Und dann erregte die unscheinbarste aller Kopien Aufmerksamkeit. Rostig, mit abblätternder Farbe, aber vollständig, einschließlich der Patrone. Die Führungen sind nicht abgedroschen, obwohl sie durch Korrosion berührt werden. Und vor allem - er wird nirgendwo geschlagen. Der Bremssattel ist vorhanden, der Reitstock ist vorhanden, eine dicke Ölschicht über Jahrzehnte hinweg hat wichtige Teile vor Korrosion geschützt. Sie beschlossen, es zu nehmen.

So war es in dem Moment, als es gerade gebracht wurde (ersetzte den Hintergrund, sonst sah die grüne Maschine vor dem Hintergrund von grünem Gras nicht sehr gut aus).



Und so, was er in der Garage gemacht hat:



Alles wurde auch in ihm geregelt . Ölstation, Getriebe, Getriebe. Im vorderen Spindelstock wurden alle Lager ausgetauscht. Es stellte sich heraus, dass das Hauptspindellager von Rost berührt wurde, aber die Genauigkeit litt nicht darunter, und es gab ein Problem mit übermäßigem Geräusch. In jedem Fall wird dies alles durch Lager derselben Klasse ersetzt. Gleiches gilt für die Schürze der Maschine. Eine Reihe kleiner Probleme wurde behoben, aufgrund derer diese Maschine anscheinend nicht ausreichend für den beabsichtigten Zweck verwendet wurde. Zum Beispiel hat die Suche nicht funktioniert, der Längsvorschub wurde nicht aktiviert usw.

Unser Hauptprojekt ist ein Mikroskop, daher kann ich Ihnen bei Interesse der Leser ausführlicher über die Restaurierung von Maschinen berichten.

Aber ich werde dir etwas zeigen. So kann beispielsweise eine alte Drei-Backen-Patrone mit erhöhter Genauigkeit funktionieren (auf dem Indikator ist die am weitesten rechts stehende Zahl Mikrometer):


(Ja, dies ist ein Sonderfall, und bei anderen Durchmessern ist der Schlag größer, aber sie werden den Dreher trotzdem zu schätzen wissen).

Das Budget


  • 20.000 Rubel - eine große Drehmaschine
  • (vergaß wie viel) - eine schwedische Drehmaschine zusammen mit allem anderen
  • 20.000 Rubel - Mahlen von NGF-110Sh4
  • Frei - wenige Cutter von verschiedenen Leuten. Aber die Schneidezähne sind immer wenige, die Rekorde auch für sie (selbst wenn sie Erfahrung haben, brechen sie manchmal). Ich habe vor, eine andere Elbor zu finden.
  • Frei - sowjetische Stundenindikatoren

Sie haben wahrscheinlich vermutet, dass dies alles nicht in einer Woche oder sogar in einem Monat geschehen ist. Die Wiederherstellung einer großen Drehmaschine aus den Ruinen nahm viel Zeit in Anspruch , und es war einfacher, eine Arbeitsmaschine vom Typ 16K20 (aber die Genauigkeit wäre geringer) oder IL zu finden. Aber das gewonnene Wissen hat sich gelohnt.

Weiterentwicklung


Wenn wir von einer zukünftigen Entwicklung träumen, werden zwei Desktop-Maschinen zu Ersatzkandidaten: eine kleine Drehmaschine, weil funktionell wird es nicht verwendet und NGF gefräst.

Als Ersatz für NGF kann es ein großes Fräsen geben, zum Beispiel 6P12 , oder noch besser das Koordinatenbohren 2A450 . Es ist insofern interessant, als die Diskretion der Positionierung des Tisches darin aufgrund der Verwendung einer speziellen optischen Skala 0,001 mm beträgt.

Wenn kein großes Interesse daran besteht, den Prozess der Wiederherstellung der Maschine in ein separates Videoprojekt umzuwandeln, würde ich keine Altmetalloptionen mehr in Betracht ziehen. Gleiches gilt für das Schleifen, wenn Sie es plötzlich brauchen.

Jetzt haben wir jedoch alles (und Werkzeuge und Fähigkeiten), um Teile beliebiger Komplexität für das Mikroskop und verwandte Projekte herzustellen.

Wir werden damit in der nächsten Serie beginnen !

PS Nachdem eine Universität von meinem Interesse erfahren hatte, schlug sie vor, Maschinen abzuholen, die sie im Zusammenhang mit der Anschaffung brandneuer CNC-Maschinen nicht mehr benötigen. Einer von ihnen ist beispielsweise ein solcher Fräser:


Es stellte sich jedoch heraus, dass sie es während ihrer Zeit geschafft haben, den Raum so wieder aufzubauen, dass es unmöglich ist, sie herauszuziehen, ohne die Wände des Gebäudes zu zerstören (oder genauer gesagt, das Ziehen in Stücke durch einen langen Korridor kostet zu viel). Daher hat es nicht geklappt.

Source: https://habr.com/ru/post/de399931/

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