Elektronenmikroskop in der Garage. Drehwerkstatt

Published on December 22, 2016

Elektronenmikroskop in der Garage. Drehwerkstatt

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

    Vom Vakuumarbeiter zum Dreher

    Für die Restaurierung und Modernisierung solcher Geräte (REM, TEM und andere Vakuumgeräte) 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 natürlich alles gestartet und ein jährlicher Turnkey-Service durchgeführt. Aber erstens verlässt der Preis dieses Vergnügens das Budget jeder Garage und zweitens ist es ziemlich langweilig.

    Zum Beispiel gibt es bei unserem Mikroskop überhaupt keine einzige Standard-Vakuumverbindung: KF oder CF. Daher ist jedes Vakuumgerät aus dem Laden, das nur so angeschlossen werden kann, nicht erfolgreich. Die einzig richtige Entscheidung wäre, Adapter für Standard-KF-Flansche herzustellen.

    Wie die Druckerhöhungspumpe funktioniert, haben wir im letzten Artikel geklärt. Jetzt müssen Sie alles verbinden. Aber selbst wenn Sie ein T-Stück machen, benötigen Sie mehr Fitting an der Vorpumpe, um den Vakuumschlauch anzulegen. Und das Wichtigste: In der Säule befinden sich mehrere Löcher, die geschlossen werden müssen, bevor Sie das Vergnügen des Vakuums darin erleben können.

    Lassen Sie uns die Liste der zu erledigenden Aufgaben abschätzen:

    1. T-Stück zum Anschluss von zwei Vorvakuumeingängen an eine Pumpe
    2. Adapter zur Vakuumpumpe
    3. Kappe für den Sekundärelektronensensor (Sensor für Teile entfernt)
    4. Zwei Adapter mit einem proprietären Vakuumanschluss JEOL an einem Standard-KF16 zum Anschließen von zwei Vakuumsensoren an normalen Orten (ein Original ist defekt, das zweite ist gerade abgezogen)
    5. Ein Adapter zum KF25 für einen kombinierten Vakuumsensor in der Nähe der Elektronenkanone
    6. Ein Paar Kompressornippel
    7. Jedes kleine Ding

    Kaufen kann es nicht alles individuell. Sie können die Zeichnungen zeichnen und vom Wender bestellen (auch auf der Suche nach einem guten Wender, da es an einigen Stellen notwendig ist, auf eine gute Genauigkeit zu achten). Aber den Ort anzupassen wird nicht funktionieren, aber es ist unmöglich, alles im Voraus vorherzusehen. Ich möchte versuchen, wie am besten, wie wird es funktionieren, wie wird es nicht. Außerdem habe ich noch viel vor, was kann ich interessant machen und was kann ich dir erzählen.

    Welchen Weg soll ich wählen?

    Natürlich lernen Sie den Wendekoffer! Wie in den Kommentaren zum letzten Artikel erwähnt: Krempeln Sie die Ärmel einer teuren Jacke hoch und schärfen Sie sie. Absolut von Grund auf habe ich noch nie eine Drehmaschine gesehen (in Baumansky machen viele praktische Arbeiten in der Abteilung für Metallbearbeitung, aber sie bildeten eine Ausnahme für Softwareentwickler, und in unserem Lehrplan gab es weder Chemie noch Metallbearbeitung). Bewaffnet mit der wissenschaftlichen Methode, und beginnen Sie, das Fachgebiet zu studieren.

    Im Allgemeinen gibt es zwei große Richtungen.

    Die erste ist CNC-Maschinen .
    Der zweite ist universell:



    Wenn auf sehr einfache Weise die CNC-Maschine selbst aus dem Werkstück mit Hilfe eines Satzes von Werkzeugen und eines Programms das notwendige Teil erstellt. Mit anderen Worten, die Erstellung eines Details ist die Entwicklung eines Programms, das aus einem 3D-Modell erhalten werden kann, für das es eine entsprechende Software gibt. Und ein Mann arbeitet an universellen Maschinen, und das Detail, das er tun kann, hängt von seinem Können und Können ab.

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

    • Serienproduktion
    • komplexe Produktkonfiguration (z. B. der Propeller des Schiffs oder der Körper eines modischen Geräts)

    Kleine Drehmaschine


    Um irgendwie in das Thema einzusteigen, habe ich mich dazu entschlossen, klein anzufangen und gelegentlich eine sehr seltene und ungewöhnliche Drehmaschine Pilot L400 aus Eskilstuna, Schweden, gekauft . Selten also, dass dieser Artikel der zweite im bekannten Internet sein wird, der davon erzählt. Zu dieser Maschine im Bausatz gehörte ein Haufen von allem anderen - ein Teilungskopf, ein Koordinatentisch, ein Sinustisch, ein Teil einer Bohrmaschine, Sandvik-Fräser, japanische Fräser, Rohlinge und sogar Vorrichtungen, deren Zweck ich immer noch nicht herausgefunden habe.



    Um den Transport vieler entfernter Teile zu erleichtern, einschließlich der Patrone, Quervorschub, reztsederzhku. Aber das Wesentliche auf diesem Foto ist sichtbar: Diese Maschine steht auf einem hölzernen Nachttisch. Er machte eine lange Zeit, aber sehr vorsichtig, und der Zustand ist einfach perfekt (überhaupt kein Rost). Aus dem Ungewöhnlichen fällt sofort auf: Seine Großmutter 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 unwürdig. Deshalb wurde dafür ein neuer Tisch aus der Ecke gemacht. Der Motor wird durch einen viel leistungsstärkeren sowjetisch gefertigten Frequenzumrichter Hyundai (im Volksmund Chastotnik genannt) ersetzt). Im Allgemeinen macht chastotnik die Arbeit an den Maschinen so bequem, dass ich später im Text darauf zurückkommen werde. Der offensichtliche Nachteil - gute (bei hoher Leistung) Chastotniki sind ziemlich teuer.
    Um den maximalen Durchmesser der bearbeiteten Teile zu erhöhen, war die Arbeitsposition des Spindelstocks höher, und entsprechende Abstandshalter wurden unter dem Schneidwerkzeug und dem Reitstock hergestellt.

    Die Spindellager wurden ausgetauscht, eine neue Riemenscheibe für den Motor wurde bearbeitet (daran schärft das Ersatzteil die Werkzeugmaschine dafür).

    Nach all den Änderungen sieht es so aus:



    Toch ist ziemlich gut und wurde oft gerettet, sogar die Wiederherstellung einer großen Maschine (wie unten beschrieben) wurde mit deren Hilfe durchgeführt. Aber natürlich könnte es härter sein. Es ist unmöglich, einen Stahlknüppel mit einem großen Schneidmesser zu schneiden, er verbiegt alles.



    An dieser Maschine begann ich mich mit dem Drehen zu beschäftigen. Mit Blick auf die Zukunft werde ich sagen, dass diese Drehmaschine aufgrund der Inbetriebnahme einer großen Drehmaschine in Reserve geblieben ist und jetzt nur noch sehr selten verwendet wird.

    Die Ressourcen zum Erlernen der Grundlagen der Arbeit an einer Drehmaschine sind jetzt sehr umfangreich. Es gibt ein beliebtes Chipmaker-Forum zu diesem Thema (dessen Moderator mein Thema stillschweigend von den Links zu den Artikeln selbst befreit hat ). Ich werde zwei Videokanäle nennen, die sich für mich als am nützlichsten erwiesen haben:

    • Videokurs über Metallbearbeitung Viktor Leontyev . Es wird ausführlich über die Metallbearbeitung auf Drehmaschinen berichtet.
    • Onkel Maxim . Onkel hat wunderbare praktische Beispiele, wie und was auf verschiedenen Maschinen zu tun ist. In mehreren Videos wurde die ukrainische Sprache verstanden.

    Fräsmaschine NGF


    Was ist zu tun, wenn Sie ein Teil herstellen müssen, das kein revolutionärer Körper ist? Oder einfach eine Ebene auf das Teil / Werkstück legen? Im Projekt "Elektronenmikroskop" brauchen wir das auf jeden Fall. Die Fräsmaschine kommt zur Rettung. Wir beginnen auch mit einem kleinen, und Experten wissen es anhand der drei Buchstaben des NGF: Desktop Horizontal Milling machine . Das Fräsen erfolgt je nach Lage der Spindelachse vertikal und horizontal. Ich muss sagen, die horizontalen sind sehr spezifisch, und in den meisten Fällen ist eine vertikale Mühle erforderlich. NHF ist universell einsetzbar - es wandelt sich von horizontal in vertikal, indem ein spezieller Kopf installiert wird. Jetzt wirst du alles sehen.

    Mit dieser Trainingsmaschine sind sie voll in den Arbeitsklassen der sowjetischen Schulen. Deshalb haben wir es geschafft, eine brandneue Maschine zu kaufen, die viele Jahre stand. Leider ist das Foto gleich nach dem Kauf nicht dabei, so dass ich etwas ähnliches aus dem Internet gefunden habe. Die Tatsache, dass es neu ist, bedeutet, dass es keine abgenutzten Teile darin gibt. Aber es fehlen schlecht geklappte Details. Mattgrüne Farbe, jahrhundertealter Staub und versteinertes Fett im Inneren. Wir zerlegen alles in Teile, häuten, streichen, schmieren wieder.



    Aber die Maschine ist pädagogisch, das heißt, sie ist für das Training gedacht und nicht für echte Angelegenheiten. Muss geändert werden!

    • Wir tauschen Lager in VFG ( Vertikalfräskopf ) gegen modernere aus, wir schmieren alles mit guter Schmierung.
    • Wir zerlegen die Längs- und Quervorschübe, bauen dort Wälzlager ein, damit sich alles leicht und natürlich dreht (vorher beruhte alles auf Reibung, und aufgrund des Mangels an automatischem Vorschub wurde der Fräsvorgang zu mühsam).
    • Wir stellen eine neue Laufwelle her, die für die Bewegung entlang der Z-Achse zuständig ist und es uns ermöglicht, die Grenzen der Tischbewegung nach unten zu erweitern (oh, wie ist das bei dieser Maschine erforderlich)
    • Wir sind schäbig WFG zum Bett, damit es kein Spiel gibt.
    • Wir kaufen und montieren ein modernes Spannzangenfutter mit einem Satz Spannzangen von 2 mm bis 20 mm

    Heute befindet sich die Maschine in diesem Zustand.


    Dieser Gefrierschrank wurde gerettet und hilft in schwierigen Situationen weiter. Es hat viele interessante Dinge gemacht.

    Große Drehmaschine


    Auf einer schwedischen Drehmaschine sammelte ich wertvolle praktische Erfahrungen. Aber diese Maschine hat eine Grenze der Möglichkeiten. Der Kegel (der für KF-Flansche so notwendig ist) kann nicht ohne zusätzliches Werkzeug geschliffen werden, der Edelstahl kann nicht bearbeitet werden, er ist zu hart dafür, das Titan ist auch nicht geschliffen.

    Alles ist praktisch, klein, genau und klar, aber ... Im Allgemeinen fing ich an, die Maschinen mehr langsam genauer zu betrachten, über IL und andere zu lesen. Ich habe nicht gezielt nach etwas gesucht, sondern bin nur den Angeboten gefolgt. Und ich habe im Forum gelesen, dass die Jungs C1E61VM-Drehmaschinen von Berufsschulen mitgebracht und zum Schrottpreis plus einer kleinen Belohnung für den Versand nach Moskau und die Arbeit verkauft haben.

    Es stellte sich heraus, dass die Maschinen 10 oder mehr waren, und sie wurden wirklich wie heiße Kuchen aufgekauft. Kam, sah. Ja, die Maschinen sind in einer Reihe, der Zustand - ja, Schrott. Geschlagen, beim Laden verbogen, manchmal unvollständig. Ich bin hier und da lange gelaufen, habe die Knöpfe verdreht, natürlich hat sich alles verklemmt, weil es stark verformt war.

    Und hier zog die unauffälligste von allen die Aufmerksamkeit auf sich. Rostig, mit abblätternder Farbe, aber vollständig, einschließlich der Patrone. Führungen sind nicht abgedreht, obwohl sie von Korrosion berührt werden. Und vor allem - er wird nirgendwo geschlagen. Der Bremssattel ist montiert, der Reitstock ist montiert, eine dicke Ölschicht hat über Jahrzehnte wichtige Teile vor Korrosion geschützt. Und sie beschlossen, es zu nehmen.

    Das war es in dem Moment, als es gerade gebracht wurde (es ersetzte den Hintergrund und diese grüne Maschine sah vor dem Hintergrund des grünen Grases nicht sehr gut aus).



    Und so, in was er sich in eine Garage verwandelte:



    Es ging auch alles durch. Öltank, Futterkasten, Getriebe. Im Spindelstock wurden alle Lager ausgetauscht. Das Hauptlager der Spindel wurde durch Rost berührt, die Genauigkeit litt jedoch nicht darunter, und es gab ein Problem mit übermäßigem Geräusch. In jedem Fall wird dies alles durch Lager der gleichen Klasse ersetzt. Das Gleiche berührte die Schürze der Maschine. Einige kleinere Probleme wurden behoben, weshalb diese Maschine anscheinend nur wenig für den beabsichtigten Zweck verwendet wurde. Beispielsweise funktionierte Brute Force nicht, Längsvorschub war nicht enthalten usw.

    Unser Hauptprojekt ist ein Mikroskop, sodass ich bei Interesse der Leser detaillierter über die Restaurierung von Werkzeugmaschinen berichten kann.

    Aber ich werde dir etwas zeigen. Hier ist zum Beispiel, wie die alte Dreibackenpatrone mit erhöhter Genauigkeit (auf dem Indikator die am weitesten rechts stehende Ziffer - Mikrometer) Folgendes kann:


    (Ja, dies ist ein Sonderfall, und bei anderen Durchmessern ist die Schwebung größer, aber der Wender wird trotzdem geschätzt.)

    Budget


    • 20 Tausend Rubel - eine große Drehmaschine
    • (Ich habe vergessen, wie viel) - eine schwedische Drehmaschine mit einem Haufen von allem anderen
    • 20 Tausend Rubel - Mahlen von NGF-110SH4
    • Frei - einige Schneidezähne von verschiedenen Personen. Aber es gibt immer nur wenige Schneidezähne, auch für sie gibt es Aufzeichnungen (auch wenn sie Erfahrung haben, brechen sie manchmal immer noch zusammen). Ich habe vor, mehr Elbor zu finden.
    • Frei-sowjetische Stundenindikatoren

    Sie müssen geahnt haben, dass dies alles nicht in einer Woche oder sogar in einem Monat geschehen ist. Die Restaurierung einer großen Drehmaschine aus den Ruinen nahm viel Zeit in Anspruch , und es war einfacher, eine funktionierende Maschine wie 16K20 (die Genauigkeit wäre jedoch geringer) oder IL zu finden. Aber das gewonnene Wissen hat sich gelohnt.

    Weiterentwicklung


    Wenn Sie von einer zukünftigen Entwicklung träumen, werden zwei Desktop-Maschinen zu Kandidaten für den Ersatz: Kleine Drehmaschine, weil Es ist nicht funktional verwendet und NGF Fräsen.

    Als Ersatz für den NGF kann es einen großen Fräser geben, zum Beispiel 6P12 , oder noch besser eine Koordinatenbohrung 2A450 . Es ist interessant, weil die Diskretion der Positionierung des Tisches 0,001 mm beträgt, da eine spezielle optische Skala verwendet wird.

    Wenn es nur nicht viel Interesse gibt, den Wiederherstellungsprozess der Maschine in ein separates Videoprojekt umzuwandeln, würde ich nicht mehr Optionen aus dem Ausschuss in Betracht ziehen. Gleiches gilt für das Schleifen, wenn Sie es plötzlich brauchen.

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

    Ab hier und ab in die nächste Serie !

    PS Als ich von meinem Interesse erfuhr, bot eine Universität an, nicht mehr benötigte Maschinen im Zusammenhang mit der Anschaffung neuer CNC-Maschinen abzuholen. Eine davon ist beispielsweise ein Fräser:


    Es stellte sich jedoch heraus, dass es ihnen während ihres Aufenthalts gelungen war, den Raum so umzubauen, dass es unmöglich war, sie herauszuziehen, ohne die Wände des Gebäudes zu zerstören (genauer gesagt, es wäre zu teuer, sie Stück für Stück durch einen langen Korridor zu ziehen). Deshalb hat es nicht geklappt.