Eine weitere robuste Eigenbau-Portalfräse entsteht

[Wuiz]

Na ja deine Verhältnisse sind etwa...

Naja hast schon recht, das 10x30 macht bei den massiven Wangen nicht mehr viel aus.
Eine 15x50 Strebe dagegen erhöht die Steifigkeit schon auf das etwa 2-fache.
Kann man davon ausgehen, dass auch Torsion auf die Wangen kritisch ist bei ungünstigen Lastfällen (Fräser am Anschlag Portalachse, Vorschub in Richtung langer Achse)? Dann sollte man wohl noch diagonal oder über kreuz verstreben.. Hier macht sich natürlich auch ein geschlossenes Hohlprofil nicht übel.

Grüße, Stephan

 

[Wuiz]

So.
Ich hab mal eine Chinaspindel (80mm, 2,2kW), die ich auf GrabCAD (https://grabcad.com/library/chinese-spindle-2-2kw-d-80mm) gefunden habe, montiert.
Im Ausblick auf verwendbare Fräser scheint mir die langfristig am sinnvollsten.

Über die Streben ist das ganze Geschoss jetzt (ohne Motor) genau 700mm breit. Das ist okay. Nur die Energieführung an der langen Achse wird sich damit nicht mehr ganz so elegant lösen lassen. Oder statt einer Kette einen Schlauch vom Portal weg nehmen..

Viele Grüße, Stephan

Edit: Um mit Details nicht zu geizen, noch ein paar Ansichten mehr sowie ein Schnitt durchs Festlager.

 

[the_muck]

Mach Z nicht zu tief, also die Spindel nicht so hoch, die Spannpratzen brauchen auch noch platz , da eckt man gerne an. Ruhig ganz nach unten damit du zur not auch in ein Werkstück tauchen kannst. Geh bei der Strebe bis an die Schmerzgrenze

grüße

 

[Wuiz]

Guten Morgen,
ja das ist auch ein guter Punkt - lässt sich ja schnell beheben. Da damit dann aber der effektive Platz zwischen Spindel und Aufspannplatte etwas gering wird, habe ich bei der Gelegenheit mal Karls Vorschlag (#24) getestet und die Wagen an Z höher gerückt. Jetzt lässt sich tatsächlich auch die Spannmutter der Spindel komplett raus fahren.
Die Verschraubung an der Kreuzplatte ist dafür nicht mehr ganz so elegant, aber auch nicht schlechter.

Grüße, Stephan

Edit: Noch ein Bild mit möglichem Kabelschlepp..

 

[Wuiz]

Hi,
so, ein paar wenige Änderungen sind noch eingeflossen, prinzipiell würde ich aber das Konzept mal als fertig bezeichnen..

Damit ich später aber keine Überraschungen erfahre: Kann man davon ausgehen, dass die Kugelumlaufmutter der Chinaspindeln Maßhaltig sind, was die zylindrische Passfläche betrifft? Meine Mutternblöcke würde ich sonst auch mit Passungen fertigen lassen - Freiraum zum Justieren habe ich an Fest- und Loslagern. Ansonsten schaffe ich einfach in der Bohrung auch eine zusätzliche Toleranz und bin auf der sicheren Seite.

Mit den momentan vorhandenen Verfahrwegen kann ich theoretisch alle Teile der Maschine wieder replizieren, ausgenommen z.B. den Portalverbinder. Der kann aber durch symmetrische Konstruktion auch zweifach eingespannt werden, oder händisch gebohrt.

Wenn das Konzept sonst noch Verbesserungsmöglichkeiten bietet, möchte ich die natürlich vorab möglichst umsetzen.
Ich werde dann außerdem noch eine Liste der geplanten Kaufteile zusammenstellen.

Viele Grüße,
Stephan

 

[KarlG]

Damit ich später aber keine Überraschungen erfahre: Kann man davon ausgehen, dass die Kugelumlaufmutter der Chinaspindeln Maßhaltig sind, was die zylindrische Passfläche betrifft?

Wenn Du überhaupt specs "Deines" Spindelherstellers findest, werden die idr einen leichten Kegel beschreiben: D28 g6 auf der Flanschseite und 27,8 am Ende (16x5-Mutter). Die D28 g6 werden meist eingehalten (27,98 - 27,99 mit Messchieber gemessen); "Kegelform" hatte ich noch nie. Die waren (soweit ich mich erinnern kann) bisher immer Zylindrisch und auch "Ausrutscher" mit 27,91 waren dabei. D.h.: Mit Übermaß ist eher nicht zu rechnen, aber ausschließen kann man das nicht.

Die Notwendigkeit für eine Passung sehe ich an der Stelle nicht und würde ganz entspannt die üblichen 28,1 oder mehr einplanen....

Gruss
Karl

Ergänzung: Hab mal 3 verschiedene Muttern mit Mikrometerschraube gemessen:
1. 27,99 / 27,99
2. 27,98 / 27,98
3. 27,91 / 27,91

 

[Wuiz]

Hallo Karl,
danke für die Mühe, scheint ja dann ganz gut zu passen. Aber klar, die Passung ist eigentlich unnötig, mit etwas Spiel gewinne ich dann noch Freiraum zur Justage.

Viele Grüße,
Stephan

 

[the_muck]

Moin, klar machst du eine Passung , eine Spielpassung!!! Eigentlich hat sich die Einheitsbohrung ja durchgesetzt . Also 28H irgendwas... 28g6 wurde bei den Muttern ja nicht aus Spaß gewählt.

Hier mal ein "Datenblatt", keinen plan ob das passt.
https://www.damencnc.com/images/products/fullsize/1395396799_HIWIN FSI 16x5.jpg

http://www.tzinfo.de/passungsrechner_ergebnis.php?pda=g6&pdi=H7&dn=28
http://de.wikipedia.org/wiki/Passungssystem#Einheitsbohrung

Wie im Wiki erklärt liegt der Vorteil darin das die Maschinenbauer in der Regel entsprechende Bohrer/Reibahlen haben. Ich denke Karl meint nicht 28,1mm sondern 28 +0,10 mm, denn 28,1mm (in Allgemein Toleranz?)kann eventuell aufwändiger zu fertigen sein als eine H Passung. Wichtig bei der Geschichte ist ja die Toleranzlage weniger der Grad. Mit H ist gemeint das sie nicht unter soll darf, um mehr geht es ja fast auch nicht... soll aber euch keine 35 haben.

http://www.cnc-extra.de/WebRoot/Sto...tternblock_Kugelumlaufspindel_SET_KUS1605.jpg

Der block ist 28H9. Oder eben in 28 +0,05 mm angegeben.

Wenn jemand einen 28mm Bohrer oder eine gängige 28H7 Reibahle hat, macht man es ihm mit der Vorgabe von 28,1mm (??) schwerer als es eigentlich sein muss. Mit 28 +0,10 mm hat man aber die Freiheit bei der Fertigung. Deswegen macht man das Toleranzgehampel oder eben Passungen ja... man legt damit fest was für einen wichtig ist, in diesem Fall die H Lage mit einem großzügigem Grad.

 

[KarlG]

Ich denke Karl meint nicht 28,1mm sondern 28 +0,10 mm, denn 28,1mm (in Allgemein Toleranz?)kann eventuell aufwändiger zu fertigen sein als eine H Passung. .

Nein - das hat der Karl nicht gemeint. 28,1 (also 1/10 Übermaß) ist in China für die "nut mounts" absolut üblich - die wissen ja, welche Toleranzen ihre Muttern haben
Dass sowas schwerer zu fertigen ist, sehe ich nicht - hier kommts ja auch ein paar hundertstel mehr oder weniger nicht an...

 

[Wuiz]

Ja, klar ist auch eine zu große Bohrung ne Passung im gewissen Sinne..
Am einfachsten frage ich nach, ob in meinem Fall so eine 28er Bohrung gefräst, gedreht oder wirklich gebohrt wird (ich denke nicht). Dann wäre 28H7 oder so natürlich logisch..

Karl hat in seiner Fräsmaschine ja die Passungen der Spindellager direkt in den Wangen und erreicht dann die zwangfreie Montage und Ausrichtung über eine großzügige Bohrung im Spindelblock.
Bei mir habe ich die Möglichkeit bei den Lagern selbst, da der Lagerträger auf die Wangen gesetzt wird. Somit könnte ich tatsächlich im Mutternblock eine übliche Passung wählen - darauf hatte sich auch meine Frage gerichtet, ob denn die Chinadinger überhaupt Maßhaltig sind.. würde wohl gehen.

Grüße, Stephan

 

[migru]

Hallo Stephan,

wenn du dir die Mutternblöcke anfertigen lassen willst, prüfe vorher die Löcher in den Spindelmuttern. Bei meinen Muttern waren die Durchgangslöcher um 0,3mm nach einer Seite versetzt.
Ich habe meine Mutternblöcke in U-Form angefertigt (Innenmaß 29mm) und verwende nur die beiden mittleren Schrauben zur Befestigung. Reicht vollkommen aus und erleichtert die Montage.

Gruß
Michael

 

[KarlG]

prüfe vorher die Löcher in den Spindelmuttern. Bei meinen Muttern waren die Durchgangslöcher um 0,3mm nach einer Seite versetzt.

Ja - oder Mitte Mutter ist asymmetrisch zu den Überständen (oben/unten), oder der Lochkreis ist anders....
http://fpv-community.de/showthread.php?35487-Kleine-robuste-Fräse&p=599373&viewfull=1#post599373

 

[Wuiz]

Hallo Michael und Karl,
das ist nochmal ein guter Hinweis. Die Spindeln wollte ich später bestellen, aber in dem Fall werde ich wohl die Mutternblöcke erst fertigen lassen, wenn ich die Spindelmuttern vermessen habe.. Bestellt wird im Oktober; ich will nicht dass der Postbote mit einer verzollten Fracht klingelt während ich im Urlaub bin..

Grüße, Stephan

 

[Wuiz]

Einkaufsliste

So.
ich werde mal eine kleine Einkaufsliste aller Kaufteile - noch ohne Preise - zusammenstellen.
Ausgenommen sind Schrauben, Montagezubehör, Aluprofil, Halbzeug, etc..


Mechanik:
1x KUS 1605x855mm vom Chinesen, mit Spindelmutter
1x KUS 1605x685mm mit Spindelmutter
1x KUS 1605x280mm mit Spindelmutter
6x 7201B Schrägkugellager (Festlager)
3x 6200 Rillenkugellager (Loslager)
3x Klauenkupplung 8mm/10mm d25mm
10x THK SHS25C Schwerlastwagen
2x THK SHS25 Schiene, 580mm Länge
2x THK SHS25 Schiene, 760mm Länge (lange Achse könnte nach wie vor noch schnell variiert werden)
1x THK SHS25 Schiene, 220mm Länge (evtl etwas länger)
1x THK SHS25 Schiene, 340mm Länge
Kabelschleppketten

Antrieb/Elektronik:

3x Schrittmotor Nema 23 (kompatibel), 4,2A, 3Nm
1x Triple Beast
1x Schaltnetzteil
3x (6x) Referenz/Endschalter
Kabel, Stecker, ...
___________________
Alternativ zu den drei Komponenten gleich ein zusammengestelltes Drive Set von Sorotec oder Benezan

1x 2.2kW 80mm China Spindel + FU
Falls Wasserkühlung bei der Spindel, passendes Equipment (Pumpe, Schläuche, etc..)


Noch dazu kommen dann natürlich Werkzeug, Spannzangen, Fräser, Spannpratzen, etc.

So der Plan.

Grüße. Stephan

 

[KarlG]

Grade gefunden - macht einen recht guten Eindruck: http://www.aliexpress.com/item/TBI-...D-F-C5-350-P1-SFUR01605-4-D-F/1895073302.html

Gibt es als C7 und C5 gerollt und als C5 und C3 geschliffen. Zur Vorspannung lassen sie sich nicht aus, aber es gibt sogar specs zur Steifigkeit. Denke, 320N/µm ist nicht so übel..

Falls da Jemand anfragt, wäre es prima, wenn er das Ergebnis hier veröffentlicht.

Gruss
Karl

Korrektur: Doch was zur Vorspannung: http://www.aliexpress.com/store/pro...-SFUR1605-4-D-G-C3-400/437307_1988870583.html
Das Ding ist mit P1 angegeben - also vorgespannt. Müsste man jetzt mal die specs von TBI besorgen, was das bedeutet. Nicht grade ein Schnäppchen mit knapp $240 für 400mm, aber als geschliffene und vorgespannte C3 incl. Endenbearbeitung ein verdammt guter Preis...

Nochmal Edith: P1 ist spielfrei, aber nicht vorgespannt. P2/P3/P4 sind leicht, mittel stark vorgespannt: http://www.tbimotion.com.tw/uploads/TBI MOTION CATALOG(PDF)/BALL SCREW -EN.pdf

 

[Wuiz]

Hi,
schaut tatsächlich gut aus.. Macht sich denn ein C5 geschliffen zu C5 gerollt bei so einer Konstruktion bemerkbar?
Auf Datenblättern sind zumindest zwischen C7 und C5 deutliche Sprünge bei der (ich sag mal allgemein) Qualität ersichtlich.

Ich werde meine Bestellung beim Chinesen erst im Oktober machen, dann kann ich aber mal verschiedene Varianten anfragen; vielleicht bekommt man da dann auch gleich die passende Spindel mit FU zum akzeptablen Preis in einem Paket.

 

[KarlG]

Macht sich denn ein C5 geschliffen zu C5 gerollt bei so einer Konstruktion bemerkbar?

Vermutlich wird die geschliffene "weicher" laufen. Wäre für mich aber nicht wesentlich. Aber soweit ich das verstanden habe, kriegst Du die gerollte C5 max mit P1 - das wäre also "fast" ohne Umkehrspiel bei fehlender Last. P2 und P3 bei den SFU dann nur für geschliffene. Für mich würde es ab P2 erst interessant....

..die Steigungs(un)genauigkeit finde ich gar nicht so wichtig; aber für Spielfreiheit brauchst Du ein Minimum an Präzisison, weil sonst die Kugelreihen immer zw. Spiel und plastischer Verformung wechseln würden. Das ist in D für Hobby unbezahlbar.

vielleicht bekommt man da dann auch gleich die passende Spindel mit FU zum akzeptablen Preis in einem Paket.

Mach Dir nicht zuviel Hoffnung, dass da signifikate Einsparungen drin sind - die Versandkosten der Paketdienste klettern ja mit Gewicht und Länge; so eine dicke kurze 5kg-Spindel lässt sich kaum vernüftig mit ein paar langen dünnen KU-Spindeln zusammenpacken. Dann muss der Anbieter ja noch willens sein, eventuelle Preisvorteile beim Versand an Dich weiterzureichen.

Aber versuchen kann man es ja. Spindel und FU im Bundle ist meist nicht empfehlenswert - wird zwar idr. günstiger, Du kriegst aber meist keinen guten FU mit Vektorregeleung. Drunter würde ich heute nicht mehr einsteigen....

Gruss
Karl

 

[Wuiz]

Hi,
mit etwas Pause geht's weiter..

Vermutlich wird die geschliffene "weicher" laufen. Wäre für mich aber nicht wesentlich. Aber soweit ich das verstanden habe, kriegst Du die gerollte C5 max mit P1 - das wäre also "fast" ohne Umkehrspiel bei fehlender Last. P2 und P3 bei den SFU dann nur für geschliffene. Für mich würde es ab P2 erst interessant....

..die Steigungs(un)genauigkeit finde ich gar nicht so wichtig; aber für Spielfreiheit brauchst Du ein Minimum an Präzisison, weil sonst die Kugelreihen immer zw. Spiel und plastischer Verformung wechseln würden. Das ist in D für Hobby unbezahlbar.

Das werde ich einfach mal noch überlegen. Die Bestellung beim Chinesen wird erst nach dem Urlaub im Oktober durchgeführt.
Dann kann ich auch mal die verschiedenen Ausführungen anfragen.

Mach Dir nicht zuviel Hoffnung, dass da signifikate Einsparungen drin sind - die Versandkosten der Paketdienste klettern ja mit Gewicht und Länge; so eine dicke kurze 5kg-Spindel lässt sich kaum vernüftig mit ein paar langen dünnen KU-Spindeln zusammenpacken. Dann muss der Anbieter ja noch willens sein, eventuelle Preisvorteile beim Versand an Dich weiterzureichen.

Die Verpackung ist tatsächlich bei so nem Klopfer nicht einfach, wäre mir getrennt dann doch auch lieber.

Aber versuchen kann man es ja. Spindel und FU im Bundle ist meist nicht empfehlenswert - wird zwar idr. günstiger, Du kriegst aber meist keinen guten FU mit Vektorregeleung. Drunter würde ich heute nicht mehr einsteigen....

Die Vektorregelung birgt ja hauptsächlich den Vorteil eines höheren Drehmoments im unteren Drehzahlbereich wenn ich das richtig erkannt habe?

Du verwendest den?: http://www.klibo.de/de/20Produkte/0...I9130%20Leistungsklasse%200%2C4%20bis%2075kW/

Macht ja preislich einen sehr akzeptablen Eindruck.

Bei verschiedenen Angeboten zu Spindeln bin ich jetzt nochmal drauf gestoßen dass es ja mittlerweile scheinbar doch eine 1.5kW Spindel mit ER16 Spannzangen gibt. Auf (vermutlich älteren) Infoseiten war das noch ER11, weshalb ich die 2.2kW nehmen wollte, um auch 8mm spannen zu können.
Aber wenn das auch mit der 1.5kW geht, sollte die doch vermutlich für meine Zwecke langen? Werde sonst den Werkzeugträger nochmal für 65mm fertigen lassen..

Viele Grüße, Stephan

 

[KarlG]

Die Vektorregelung birgt ja hauptsächlich den Vorteil eines höheren Drehmoments im unteren Drehzahlbereich wenn ich das richtig erkannt habe?

Ja - also fräsen mit größeren Durchmessern (bspw: 8mm Zweischneider mit 1000mm/Min Vorschub wären ~7500rpm - da verreckt eine Kress schon) und bohren. Bohren ist ein echtes Problem, weil Du relativ niedrige Drehzahlen brauchst und wenn da der Boher im Alu stecken bleibt, ist Bohrer und (meist) Werkstück hin...

Du verwendest den?: http://www.klibo.de/de/20Produkte/0...I9130%20Leistungsklasse%200%2C4%20bis%2075kW/

Ja.

Bei verschiedenen Angeboten zu Spindeln bin ich jetzt nochmal drauf gestoßen dass es ja mittlerweile scheinbar doch eine 1.5kW Spindel mit ER16 Spannzangen gibt. Auf (vermutlich älteren) Infoseiten war das noch ER11, weshalb ich die 2.2kW nehmen wollte, um auch 8mm spannen zu können.

Neu sind die nicht und die ER11 gibt es ja parallel. Innerhalb der EU aber kaum zu kriegen.

Aber wenn das auch mit der 1.5kW geht, sollte die doch vermutlich für meine Zwecke langen?

Ja.

Werde sonst den Werkzeugträger nochmal für 65mm fertigen lassen..

Versteh ich nicht. 65mm größer ER11 habe ich noch nie gesehen. Die haben alle 80mm...

Gruss
Karl

 

[Wuiz]

Danke, damit sind die Verwirrungen aus dem Weg geschafft. Hatte bisher die 1,5kW Variante immer mit 65mm und ER11 gesehen, von der ER16 Variante die technischen Daten nicht angeschaut.
Ist gut, muss ich nichts mehr ändern.

Grüße,
Stephan