Hệ thống ngăn kéo FuExRaPiLiRa: Mở rộng hoàn toàn, bánh răng hành trình, ray trượt

Cái "Full Extension, Rack and Pinion, Linear Rail" drawer, hay gọi tắt là FuExRaPiLiRa (ban đầu định đặt tên là FLDSMDFR, nhưng bị trùng tên - tỉ lệ trùng hợp ghê chứ!?).

Đây là một hệ thống ngăn kéo ngăn không cho ngăn kéo bị rơi ra hoàn toàn, nhưng vẫn có thể kéo ra hết cỡ khỏi tủ nhờ cơ chế thanh trượt tuyến tính dạng lồng (telescoping). Nó hoạt động giống như một cơ chế ray trượt, tương tự như ngăn kéo tủ đồ nghề hoặc tủ hồ sơ, nhưng các ray trượt hoàn toàn được in 3D thay vì làm từ kim loại gấp và sử dụng vòng bi. Lưu ý là mặc dù các ray trượt tuyến tính hoàn toàn được in 3D, dự án này vẫn dùng khá nhiều ốc M3.

Xem video để biết hướng dẫn và demo, https://youtu.be/yQ_wK-fXBsk

CẢNH BÁO ĐỘ KHÓ

CÁI NÀY RẤT CÓ THỂ SẼ QUÁ KHÓ CHO ĐA SỐ MỌI NGƯỜI LẮP RÁP! Không phải chê kỹ năng lắp ráp của ai đâu, chỉ là... nó hơi nhiều. Trước khi quyết định in một ngăn kéo (hoặc một tủ có nhiều ngăn kéo), tôi khuyên bạn nên thử in và lắp ráp một thanh ray trượt đơn lẻ để xem bạn có muốn đầu tư thêm sợi nhựa và tham gia vào quy trình lắp ráp còn lại không.

Các thanh ray trượt tuyến tính ban đầu (và bánh răng hành trình) lớn gấp đôi và dễ lắp ráp hơn nhiều, nhưng tôi đã thu nhỏ chúng lại để có được thẩm mỹ của hộp đựng dạng container mini, điều này khiến các bộ phận trở nên cực kỳ khó làm việc.

Bộ phận

• Ốc đầu chìm phẳng M3-8
  • 2 + * 2
• Ốc đầu chìm phẳng M3-12
  • 2 cái mỗi ngăn kéo (thực tế, mỗi tay nắm ngăn kéo)
• Đai ốc vuông M3
  • 2 cái mỗi ngăn kéo (thực tế, mỗi tay nắm ngăn kéo)
• Ốc đầu trụ M3-10
  • 4 cái mỗi ngăn kéo
• Đai ốc lục giác M3
  • 4 cái mỗi ngăn kéo

Các loại ốc đầu chìm có thể là bất kỳ loại đầu nào - tôi đã dùng đầu rãnh, Phillips và lục giác mà không gặp vấn đề gì, nhưng tôi nhận thấy đầu ốc có thể hơi khác một chút, và một số bán kính lớn hơn không khớp hoàn hảo với các lỗ chìm.

Ngoài ra, không giống như hầu hết các loại ốc khác, nơi chiều dài ốc được đo bằng chiều dài của trục (có ren), ốc đầu chìm phẳng thường được đo từ đỉnh trên cùng đến đáy dưới cùng của ốc. Các số đo được đề cập cũng tuân theo quy ước đó. Tôi cũng đã thấy (và mua) các loại ốc đầu chìm phẳng được bán theo chiều dài trục, theo tôi hiểu thì họ không nên làm vậy vì nó đi ngược lại tiêu chuẩn. Nếu đúng như vậy, hãy cộng thêm 2 mm vào chiều dài được ghi trên nhãn.

Công cụ

• Dao sắc
• Tua vít cho ốc đầu chìm
• Tua vít cho ốc đầu trụ M3
• Kìm để giữ đai ốc lục giác, tôi khuyên dùng kìm mỏ bằng.

In

Tất cả các file mô hình đã được đặt đúng hướng, với mặt phù hợp hướng lên trên mặt bàn in. Không cần hỗ trợ, nhưng một số mô hình in tốt nhất với viền 5mm; mô tả bộ phận sẽ đề cập nếu có khuyến nghị về viền.

PLA và PETG đã được thử nghiệm và hoạt động tốt.

Đảm bảo các bộ phận của bạn không bị cong vênh trên bàn in, đặc biệt là các bánh răng và bộ phận cho ray trượt tuyến tính. Bộ bánh răng hành trình khá nhỏ và gần như ở giới hạn hợp lý cho máy in FDM loại tiêu dùng. Bất kỳ sự cong vênh nào có thể nhìn thấy bằng mắt thường sẽ làm cho các bộ phận không sử dụng được, hoặc ít nhất là làm cho việc đặt bánh răng trong quá trình lắp ráp trở nên khó khăn hơn.

Ngăn kéo

Có hai kích cỡ ngăn kéo khác nhau:

• Nhỏ - loại ngăn kéo tiêu chuẩn.
• Vừa - Cao gấp khoảng 1.5 lần ngăn kéo nhỏ. Không có ngăn kéo "Lớn", hoặc bất kỳ kế hoạch nào cho nó, chủ yếu là vì tôi không thể hỗ trợ thêm các hoán vị liên quan.

Mỗi ngăn kéo cần một tay nắm và hai thanh ray trượt đã lắp ráp hoàn chỉnh.

• Drawer_Handle.stl
  • 1 cái mỗi ngăn kéo
  • Khuyến nghị viền 5mm.

Ray trượt

Đối với một thanh ray:

• Rail_Inner.stl
  • 1 cái
• Rail_Middle.stl
  • 1 cái
• Rail_Outer.stl
  • 1 cái
• Gear.stl
  • 8 cái
  • Trong hướng dẫn, chúng đôi khi có thể được gọi là "pinions" hoặc "gearballs"
  • Khuyến nghị viền 5mm.

Tủ

Khuyến nghị viền 5mm cho *_Housing.stl và `*_FrontCap.stl.

Tủ được làm từ 3 bộ phận: một tấm đế, một bộ phận vỏ và một nắp trước. Có một số biến thể tủ đi kèm yêu cầu số lượng và kích cỡ ngăn kéo khác nhau. Chúng sẽ có định dạng tên file là <grid_width>x<grid_height>_<sizes>_<Backplate|FrontCap|Housing>.stl.

Có một số phiên bản "TopAttach" của Tấm đế và Nắp trước. Chúng được thiết kế để dùng ốc gỗ bắt tủ vào bề mặt bên dưới như bàn hoặc kệ. Mặc dù các thiết kế này đã được đưa vào, nhưng chưa được thử nghiệm.

• grid_height
  • Số lượng ngăn kéo xếp theo chiều dọc.
• grid_weight
  • Số lượng ngăn kéo xếp theo chiều ngang.
• sizes
  • Một hoặc nhiều chữ cái, S và M. S cho ngăn kéo nhỏ, và M cho ngăn kéo vừa.
  • Kích thước của từng ngăn kéo trong lưới, đi từ trái sang phải cho mỗi hàng, và sau đó từ trên xuống dưới.
    • Ví dụ, nếu chúng ta có 2x2_SSMM_* (thực tế không có phiên bản này, nhưng dễ giải thích hơn)
      • Có hai cột và 2 hàng, vậy sẽ có 4 chữ số (2*2).
      • Chữ cái đầu tiên là kích thước ngăn kéo trên cùng bên trái, nhỏ.
      • Chữ cái thứ hai là kích thước ngăn kéo trên cùng bên phải, nhỏ.
      • Chữ cái thứ ba là kích thước ngăn kéo dưới cùng bên trái, vừa.
      • Chữ cái thứ tư là kích thước ngăn kéo dưới cùng bên phải, vừa.

Chọn một kích cỡ ngăn kéo, và in một tấm đế, một nắp trước, và một bộ phận vỏ. Điều này sẽ xác định số lượng ngăn kéo bạn cần in, và kích cỡ ngăn kéo cần in. Và điều đó sẽ xác định bạn cần bao nhiêu thanh ray trượt, tay nắm và ốc vít.

CẢNH BÁO: CÁC TỦ CÓ NHIỀU CỘT CÓ THỂ KHÓ LẮP RÁP, VÌ CÁC NGĂN KÉO CÓ THỂ CHẶN LỐI VÀO CÁC ỐC CỦA CÁC NGĂN KÉO KHÁC NẰM NGANG.

Lắp ráp

Hướng dẫn lắp ráp này giả định bạn đang in một ngăn kéo 1x1. Việc điều chỉnh cho lưới lớn hơn sẽ khá dễ dàng. Xem video dự án để biết demo lắp ráp.

Tay nắm

Nếu bạn đang xây dựng một tủ có nhiều cột, bạn có thể muốn lắp tay nắm vào cuối.

1. Tháo viền của tay nắm.
2. Tay nắm có 2 khe, một ở mỗi bên, để đặt đai ốc vuông. Đẩy đai ốc vuông vào đó. Đảm bảo chúng được đẩy vào hết.
3. Phần đáy của tay nắm có các đường cắt chéo. Đặt tay nắm cạnh mặt trước của ngăn kéo, nơi sẽ có một phần khớp để tay nắm vừa vào. Đảm bảo đáy tay nắm thẳng hàng với đáy ngăn kéo.
4. Dùng lực, ấn phần đáy của tay nắm vào phần trên của khu vực nó cần khớp vào ngăn kéo.
5. Đặt ốc đầu chìm M3-12 vào cả hai đầu.

Ray trượt tuyến tính

Hướng dẫn sẽ dành cho một thanh ray trượt. Cần hai thanh ray trượt cho mỗi ngăn kéo.

1. Tháo viền của các bánh răng.
2. Các lỗ khoan bên trong thanh ray có thể có một ít nhựa thừa chảy ra từ phần nhô lên. Làm sạch bất kỳ vết gợn nào và đảm bảo các lỗ khoan được thông thoáng.
3. Lấy các bộ phận ray trượt bên trong và giữa. Đảm bảo các mũi tên trên cả hai bộ phận cùng hướng, và đặt ray trượt bên trong vào ray trượt giữa.
4. Di chuyển ray trượt bên trong theo hướng ngược lại với mũi tên, sao cho đường kẻ phía trước mũi tên thẳng hàng với cạnh của ray trượt giữa.
5. Trên ray trượt bên trong, tại nơi nó tiếp xúc với cạnh của ray trượt giữa, đặt một bánh răng ở mỗi bên. Ấn chúng một chút để bánh răng giữ chúng cố định. ĐẢM BẢO BÁNH RĂNG ĐƯỢC ĐẶT ĐÚNG HƯỚNG ĐỂ CHÚNG KHỚP VỚI CÁC RĂNG CỦA THANH RAY TRƯỢT.
6. Trên ray trượt bên trong, ở cạnh bên trong ray trượt giữa, đặt thêm 2 bánh răng nữa. Việc này có thể hơi khó khăn khi giữ cả 4 bánh răng ở các cạnh mà không bị rơi ra. Nếu có thể, bạn cũng có thể đặt các bánh răng khớp sâu hơn vào hệ thống bánh răng hành trình trong quá trình lắp ráp bánh răng, và kéo/đẩy chúng ra ngoài sau khi tất cả các bánh răng đã được giữ cố định hơn. Trước đó, khi đề cập rằng việc lắp ráp rất khó, THÌ ĐÂY CHÍNH LÀ BƯỚC LÀM CHO NÓ KHÓ.
7. Ray trượt giữa sẽ có các mũi tên ở các cạnh chỉ cùng hướng với tất cả các mũi tên khác. Phía trước các mũi tên đó là một đoạn chuyển tiếp từ bề mặt nhô lên thành một rãnh. Vị trí của rãnh này sẽ khớp với vị trí tham chiếu trên ray trượt bên trong.
8. Đặt ray trượt giữa vào ray trượt ngoài; đảm bảo các mũi tên trên cả hai bộ phận cùng hướng.
9. Di chuyển ray trượt giữa theo hướng ngược lại với mũi tên, sao cho đường kẻ phía trước mũi tên thẳng hàng với cạnh của ray trượt ngoài.
10. Thêm 4 bánh răng nữa để khớp ray trượt giữa và ngoài, tương tự như cách đã làm với ray trượt trong và giữa.

Khi lắp ráp hoàn chỉnh, bạn có thể đẩy các bộ phận ray trượt theo hướng của mũi tên để mở rộng ray trượt. Các ray trượt sẽ có các điểm dừng để ngăn việc mở rộng quá mức. Khi đẩy ray trượt về phía sau, hãy đảm bảo các bánh răng không bị trượt ra. Cho đến khi ray trượt được lắp vào tủ và tấm đế của tủ được lắp vào, không có gì (ngoại trừ sự cẩn thận của bạn) ngăn cản ray trượt di chuyển quá xa về phía sau.

Tủ

1. Tháo viền cho các bộ phận in *_Housing và *_FrontCap.
2. Làm theo hướng dẫn cho Ray trượt tuyến tính để làm 2 thanh ray trượt (cho mỗi ngăn kéo trong tủ).
3. Trên ngăn kéo, có 4 chỗ đặt đai ốc lục giác. Đặt đai ốc lục giác vào đó và dùng kìm ấn chúng vào.
4. Bên trong tủ, có 4 chỗ đặt đai ốc lục giác. Đặt đai ốc lục giác vào đó và dùng kìm ấn chúng vào.
5. Ở một đầu của bộ phận vỏ, có một lỗ để ray trượt có thể trượt vào. Trượt cả hai bộ phận ray trượt vào, đảm bảo các mũi tên hướng về phía trước (hướng di chuyển trượt).
6. Mở rộng hoàn toàn ray trượt tuyến tính.
7. Lắp Tấm đế vào bộ phận vỏ ở đầu mà ray trượt tuyến tính không vươn ra.
8. Đặt ốc đầu chìm M3-8 vào tấm đế để cố định nó vào bộ phận vỏ. Sau đó, ray trượt của bạn sẽ được bảo vệ khỏi việc trượt ra phía sau.
9. Lắp Nắp trước vào bộ phận vỏ ở đầu mà ray trượt tuyến tính vươn ra. Ray trượt sẽ đi qua lỗ ở giữa nắp.
10. Đặt ốc đầu chìm M3-8 vào nắp trước để cố định nó vào bộ phận vỏ.
11. Đặt ngăn kéo vào giữa các thanh ray trượt, với tay nắm hướng về phía trước.
12. Lưu ý rằng ở bên của ray trượt giữa, có các rãnh cắt cho phép tiếp cận các lỗ ốc ở mặt sau của ray trượt bên trong.
13. Lấy 4 ốc M3-10 và luồn chúng để cố định ray trượt bên trong vào ngăn kéo. Đối với các ốc phía sau, đặt chúng xuyên qua các rãnh cắt trên ray trượt giữa.
14. Đảm bảo các ốc được luồn đủ sâu để chúng không ảnh hưởng đến ray trượt giữa khi ray trượt được thu lại.
15. Lắp ráp cơ bản đã hoàn thành. Nếu ngăn kéo bị cứng khi trượt, có thể làm lỏng nó bằng cách cử động. Ngăn kéo cũng có thể lỏng ra theo thời gian sử dụng.

Cử động ray trượt ngăn kéo

1. Kéo ngăn kéo ra hết cỡ.
2. Dùng lực ấn ngăn kéo theo hướng không phải là vào-ra (không phải hướng trượt của ray trượt).
3. Mở và đóng ngăn kéo hết cỡ vài lần. Lực càng mạnh, cơ hội làm lỏng ray trượt càng cao. KHÔNG DÙNG LỰC QUÁ MẠNH KHIẾN BÁNH RĂNG BỊ NHẢY - NẾU ĐIỀU NÀY XẢY RA, BẠN SẼ PHẢI THÁO RÁP LẠI TỦ VÀ RAY TRƯỢT ĐỂ LẮP LẠI BÁNH RĂNG.
4. Chọn một hướng khác và lặp lại.
5. Lặp lại cho 8 hướng: Lên, Xuống, Trái, Phải, và 4 tổ hợp đường chéo (lên-trái, xuống-trái, v.v.).

Cảnh báo an toàn

Nên dùng dao để làm mịn các khu vực có viền. Hãy cẩn thận với dao (tôi chắc tất cả chúng ta đều biết điều đó, và không cần phải nói, nhưng tôi nói ra để cho biết là tôi đã nói).

Khi ngăn kéo được kéo ra hoàn toàn, nó có đòn bẩy rất lớn để làm lật toàn bộ tủ và đổ tung nội dung ra ngoài, đặc biệt nếu phần còn lại của tủ không được cố định. Để tránh bị lật, hãy cân nhắc cố định tủ vào một bề mặt - tôi đã dùng băng dính 3M Command.

File nguồn

File nguồn Blender được bao gồm, nhưng nó không được thiết kế để người khác có thể đọc được. Tôi sẽ không hỗ trợ nó.