FPBB - Vòng bi in hoàn toàn

Phần cứng bổ sung

Không có. Chúng tôi đã cẩn thận để mô hình này hoàn toàn in được mà không cần bất kỳ ốc vít hay keo dán nào.

Cài đặt in

Sử dụng cấu hình in yêu thích của bạn với đầu phun 0.4mm. Đối với tất cả các bộ phận, hãy đặt 'Vị trí đường nối' thành 'Ngẫu nhiên', để làm đều các khuyết điểm, nếu không chúng sẽ cản trở chuyển động. Bật Khớp nối vát mép cũng có thể có lợi. Việc lựa chọn vật liệu không quan trọng, tôi đã sử dụng PLA cho tất cả các mẫu thử. Các vòng đệm sẽ dễ lắp đặt hơn khi in bằng PETG.

Tính năng

Thiết kế này tích hợp nhiều tính năng được cân nhắc kỹ lưỡng nhằm tối ưu hóa khả năng in, chức năng và tính dễ sử dụng. Các phần sau đây trình bày chi tiết các tính năng này và lý do đằng sau việc triển khai chúng.

Thiết kế in hoàn toàn

Một tính năng chính của thiết kế này là khả năng in hoàn toàn, với trọng tâm chính là dễ in. Điều này bao gồm các cân nhắc thiết kế như loại bỏ bất kỳ phần nhô nào trên 45 độ và căn chỉnh trục chịu tải với trục Z của máy in để tăng cường độ bền và giảm độ phức tạp khi in. Độ dày thành nhất quán được duy trì, đặc biệt đối với các cấu trúc thành mỏng, điều này rất quan trọng để cải thiện chất lượng in, đặc biệt là xung quanh các phần nhô. Các yếu tố cụ thể của thiết kế được thông báo bởi các yêu cầu này bao gồm thiết kế viên bi của vòng bi, bao gồm năm bộ phận riêng biệt và cấu trúc lồng được thiết kế đặc biệt. Những lựa chọn thiết kế này cùng nhau đảm bảo độ tin cậy, dễ sản xuất và chức năng tối ưu.

Lồng bi

Trong thiết kế vòng bi, lồng đóng vai trò quan trọng bằng cách sắp xếp đều các phần tử lăn, trong trường hợp này là các viên bi, xung quanh chu vi của vòng bi. Mặc dù có vẻ thực tế khi lắp càng nhiều phần tử lăn càng tốt, nhưng việc lấp đầy hoàn toàn không gian có sẵn sẽ khiến các phần tử cọ xát vào nhau. Ma sát này làm tăng độ mài mòn và làm giảm đáng kể tuổi thọ hoạt động của vòng bi. Do đó, lồng đảm bảo sự tách biệt thích hợp của các phần tử lăn, tạo điều kiện cho hoạt động trơn tru, hiệu quả và tuổi thọ.

Thiết kế một lồng bi hiệu quả có thể gặp nhiều thách thức, khiến nó trở thành thành phần phức tạp nhất ngoài các phần tử lăn.

Nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau đã được khám phá trong cộng đồng người làm. Một phương pháp phổ biến, được minh họa bằng mô hình Vòng bi của JacksonGodbold, bao gồm việc tạo ra một lồng thực tế bao gồm hai nửa riêng biệt. Mặc dù chân thực và hấp dẫn về mặt hình ảnh, thiết kế này mang lại những phức tạp như phần nhô mỏng manh, nhiều đường chạy dao ngắn yêu cầu thu hồi thường xuyên và sự cần thiết của phần cứng bổ sung hoặc keo để ghép hai nửa lại.

Một phương pháp thay thế, được đại diện bởi Lồng bi đơn giản hóa của blecheimer, sử dụng các túi đàn hồi. Mặc dù sáng tạo và đơn giản, phương pháp này tạo ra lực cắt trong mặt phẳng XY trong quá trình lắp đặt. Mặc dù thường nhỏ về mặt thực tế, những lực này không lý tưởng để tạo ra một vòng bi có khả năng in và thân thiện với người dùng.

Thiết kế rãnh chia với lồng rắn, chẳng hạn như Vòng bi sử dụng bi Airsoft 6mm của Zapador, cũng tồn tại nhưng kém chân thực hơn so với vòng bi rãnh liên tục. Mục tiêu đạt được khả năng in, lắp ráp và sử dụng tối đa cuối cùng đã dẫn đến việc phát triển một thiết kế thay thế thực tế và thiết thực hơn.

Giải pháp cuối cùng xuất hiện bất ngờ trong quá trình thử nghiệm với phiên bản thành mỏng của Vòng bi 608 của dho1337. Ban đầu dự định đủ linh hoạt để lắp đặt, thiết kế thành mỏng đã bị hỏng trong quá trình thử nghiệm. Đáng ngạc nhiên, cấu trúc kết quả vẫn giữ được khả năng giữ bi hiệu quả đồng thời đơn giản hóa đáng kể quá trình lắp đặt. Thiết kế lồng cuối cùng này mang lại những lợi thế rõ ràng: đường chạy dao dài liên tục, phần nhô có thể quản lý được, cấu trúc nhẹ và dễ lắp đặt, tháo rời, làm cho nó trở thành một lựa chọn rất thực tế và hiệu quả cho các cụm vòng bi có thể in được.

Các viên bi

Chúng là câu trả lời phức tạp cho phương pháp lặp lại các phần tử hình cầu chịu tải.

Lắp ráp

Việc lắp ráp mô hình này, hoặc vòng bi nói chung, là một câu đố. Nếu bạn muốn biết cách thực hiện, bạn có thể tìm thấy hướng dẫn bên dưới.

Tùy chỉnh

Các tệp nguồn Fusion 360 cho vòng bi có thể được tìm thấy trong phần tải xuống.

Mô hình liên quan

• MRBL - Viên bi vòng bi in được Mô hình khởi đầu tất cả, phiên bản cơ sở của thiết kế bi hiện là một phần của mô hình vòng bi này. Nó có một tính năng khóa khác.
• Vòng bi 608 của drho1337 Mô hình đã truyền cảm hứng cho tôi để đưa ra thiết kế lồng.

Nhật ký thay đổi

• 07-07-2025 Khắc phục sự cố trên các tệp STL bi có khía chỉ mục bị đặt sai vị trí trên bộ phận vòng. Nếu bạn đã in các viên bi, cách khắc phục dễ dàng nhất là tải xuống phiên bản mới nhất của fpbb-[size]-mrbl-[diameter].stl, sau đó chọn 'Split to Objects' trong slicer và chỉ in phần vòng.  
• 07-07-2025 Cải thiện khả năng in bằng cách tăng một số bán kính bo tròn.