Eine weitere robuste Eigenbau-Portalfräse entsteht

[Wuiz]

Hallo Max,
seit Mitte Dezember war erstmal Stillstand, ich denke Ende kommender Woche soll es weiter gehen.
Aktuell warte ich nach wie vor noch auf meine Aluteile und beschäftige mich derweil mit der Steuerung und dem PC.
r0sewhite hat auf seiner Internetseite den Zusammenbau der Sorotec Konfiguration der Steuerung schön beschrieben, ich möchte mir dann selbst aber noch Gedanken zur Verkabelung machen.
Dann geht auch hoffentlich bald der für mich spannendste Teil des Mechanik Aufbaus los.

Guten Rutsch bis dahin schonmal! Grüße, Stephan

 

[Wuiz]

Hi,
so, nun hab ich alle Komponenten für den Bau der Steuerung zusammen und bin noch etwas am planen.
Ich bin mir etwas unschlüssig über die Verwendung der Steckdosen am Sorotec-Alugehäuse, bzw. über die Ansteuerung der Frässpindel:
Wunsch wäre eine Drehzahlregelung sowie Start/Stop über den PC.
Mit dem TripleBeast kann ich über die beiden Relais entweder 24VDC oder 230VAC schalten. Wenn ich es nun richtig verstanden habe, reicht es nicht, die Steckdose des FU zu aktivieren und mittels Drehzahl die Spindel zu starten, denn sie braucht noch einen zusätzlichen Schalter (Spindel An-Aus).

1. --> Ich kann also den FU an einer permanenten ("nichtgeschalteten") Steckdose ans Netz hängen und dann über das Relais des TB das Startsignal (12V) geben, außerdem noch analog (0..10V) die Drehzahl.
(http://benezan-electronics.de/test/Faq_de.html) FAQ Nr.1
Die beiden Steckdosen (und damit auch der FU) des Gehäuses werden also über den Hauptschalter des Gehäuses geschaltet, an der Steckdose des FU wird ein Netzfilter vorgeschaltet.

2. Alternative: Ich hänge den FU an eine vom TB geschaltete Steckdose, er bekommt außerdem das analoge Drehzahlsignal, starten muss ich die Spindel aber vorher selbst am FU bzw. einen angeschlossenen Schalter. Das hört sich für mich etwas umständlicher an?
"rOsewhite" (http://www.microcopters.de/artikel/sorotec-aluminium-gehaeuse-fuer-cnc-steuerung#aufbau) hat es allerdings so gemacht.

Wie handhabt ihr das generell? Schön wäre halt, wenn die Spindel automatisch anläuft und stoppt, wenn das Fräsprogramm beginnt bzw. fertig ist.


Zusätzlicher Gedankengang dabei:
Im Falle eines Not-Halt oder einer Störung schaltet das TB auch die Relais ab. Wenn ich die Steckdosen schalte, habe ich für den FU eine Stopp Kategorie 0 (Abschalten der Versorgung), die Spindel dreht dann vermutlich ungebremst aus.

Wenn der FU am Netz bleibt, wird über den Schalteingang des FU die Spindel aktiv angehalten (vermutlich aktiv gebremst?), ich hätte einen Stop der Kategorie 2 (Aktiv Bremsen, Versorgung aufrecht erhalten).

Ich hoffe das ist verständlich und danke.

Grüße,
Stephan

 

[MATZECOPTERS]

Ich steuere meinen China VFD mit einem USB RS485 Adapter an. Das funktioniert alles tadellos auch der E-Stop lässt sich durch Überlaststrom einstellen.Selbst die Rückkopplung der anliegenden Drehzahl wird fehlerfrei vom VFD ausgelesen !

http://royaumedeole.fr/informatique/plugin-mach3-pour-vfdhuanyang/mach3-plugin-for-huanyang-vfd/

Kann ich dir wirklich wärmstens ans Herz legen !!!

Gruß
Matthias

 

[KarlG]

Moin,

also ich würde das so machen (falls der FU nicht permanent am Netz hängen soll):

1. Steckdose an der Steuerung mit dem Netzschalter der Steuerung schalten. Da den FU ran
2. Startsignal per Relais des TB und Regelung per 0-10V; alternativ RS485
3. 2. Relais des TB als Reserve (bspw. Rückwärtslauf Spindel), oder über Zusatzrelais die zweite Steckdose schalten (Absaugung, Kühlung, whatever..)

Gruss
Karl

 

[Wuiz]

Hi,

1. Steckdose an der Steuerung mit dem Netzschalter der Steuerung schalten. Da den FU ran
2. Startsignal per Relais des TB und Regelung per 0-10V; alternativ RS485
3. 2. Relais des TB als Reserve (bspw. Rückwärtslauf Spindel), oder über Zusatzrelais die zweite Steckdose schalten (Absaugung, Kühlung, whatever..)

Ja das ist so auch mein erster Gedankengang, der erscheint mir auch für meine Anwendung sinnvoll. Zudem kann ich das Relais automatisch ab 10% PWM schalten und muss die Spindel nicht per extra Befehl starten.

@ Matthias: Danke für die Anregung, das Bauteil kannte ich auch noch nicht. Falls ich mal umdisponiere werde ich es nochmal in meine Überlegungen mit einbeziehen!

Damit der Thread mal etwas bunter wird hänge ich noch zwei wenig aussagekräftige Bilder ran. Bin Schritt für Schritt am Verkabeln. Zwar habe ich vorher schon einiges gelötet und gebaut, aber man lernt doch immer wieder was dazu, und sei es nur die korrekte Vorgehensweise des Crimpens von Steckern oder Kabelschuhen..
Ich überlege noch wie ich die Netzspannung am vernünftigsten aufteilen soll. Mehrere Gabelkabelschuhe an einer Klemme des Netzteils scheinen mir wohl etwas unsicher, ideal sind für den Zweck wohl die Wago 222 Klemmen:
http://www.wago.de/produkte/produkt...sklemmen-alle-leiterarten-serie-222/index.jsp

Wenn ich fertig bin möchte ich das nochmal vernünftig mit besseren Bildern dokumentieren.

Viele Grüße,
Stephan

 

[Wuiz]

So, die Steuerung ist nun fertig, ein Test steht noch aus. Werde noch einen Adapter auf Lüsterklemme basteln, sodass ich einen einzelnen Motor für spätere Tests anschließen kann.
Beim Not-Halt-Schalter habe ich mich auch für eine Steckverbindung entschieden, so kann ich alle Komponenten schnell voneinander Trennen. Der Hohlstecker sitzt straff genug, um sich nicht versehentlich zu lösen (dann würde das Programm anhalten), wird aber noch zugentlastet.

Bei der Gelegenheit möchte ich mal aufzählen, was für den Steuerungsbau vorhanden sein sollte und ich mir erst nach und nach organisieren musste.

- Crimpzangen, ich habe eine Knipex für die Kabelschuhe und eine billige für Aderendhülsen. Vielleicht ist so eine günstige Kombizange auch nicht schlecht, so hat man wirklich für jede Steckverbindung eine passende Zange.
- Sortiment an Steckverbindern, Kabelschuhen, Flachsteckhülsen, Aderendhülsen, etc..
- WAGO 222-415 Klemmen für die Stromverteilung (hatte glücklicherweise mein örtlicher Elektroladen)
- Klebesockel für das Kabelmanagement, alternativ Kabelkanäle, o.ä.
- Viele bunte Kabel, erleichtern die Zuordnung
- Flachstecker (6-fach) für die Erdung am Gehäuse.
- evtl. noch Steckverbinder nach Belieben
(- und natürlich das übliche Werkzeug, Zangen, Schrumpfschlauch, Lötkolben, Multimeter, Reißnadel, ...)

Ich hoffe die Steckverbinder sind zuverlässig. Bei den Motorsteckern hätte ich im nachhinein evtl. die Pins paarweise belegen sollen, um höhere Ströme zu verkraften; aber das sollte auch so passen; ich will ja keinen Hotliner damit in die Luft schießen. Beim Löten der Stecker ist es ratsam immer das Gegenstück zu stecken. So wird die Hitze besser abgeleitet und man verhindert eventuelles Aufschmelzen des Kunststoffs und Lockern/Verschieben der Kontakte.


Edit: Die Steuerung hat den Leerlauftest bestanden und schnurrt. Funktion kann ich natürlich erst mit Motoren und Rechner testen.

Nächste Woche wird mit dem Gestellbau angefangen.

Grüße,
Stephan

 

[Wuiz]

Weiter geht's und endlich gibt es mal etwas Alu zu sehen, wenn auch unspektakulär.
Den richtigen Zusammenbau habe ich für den März geplant, bis dahin kann ich noch wenige restliche Bestellungen machen (Kugellager, Tellerfedern, Fräser, Kabel, Schleppketten, ...) und schonmal erste Kabel und Stecker konfektionieren.

Ich möchte zugunsten der Schwingungen und Lautstärke die großen 100er Längsprofile bedämpfen und füllen.
Ein Profil fasst maximal ca. 3,9l. Bei halber Befüllung beider Profile käme ich somit auf etwa 3,9l (4l) Volumen.
Dazu stünde zur Option:
- Bleigranulat (teuer, aber schwer) = ca. 28kg
- Sand (billig, aber leicht) = ca. 6kg
- Stahlspäne (schon vor Ort, billig, mittlere Dichte (~2kg/l) = ca. 8kg
- oder eine Kombination (Sand-Stahl ca. 7kg, Sand-Blei ca. 14kg)

Spricht etwas gegen die Befüllung mit Stahlspänen?


Grüße, Stephan

 

[1.AVM]

Du brauchst definitiv Masse, um die Reso nach unten zu ziehen. Bleigranulat!

 

[Fantobaer]

oder einfach noch mehr befüllen? Solange das nicht so voll ist, dass das Füllmaterial sich garnicht mehr bewegen kann, ist es doch in Ordnung oder?

 

[Wuiz]

Hi,
ich werde mir den Spaß mal genauer anschauen wenn ich weiter dran baue. Ja, wahrscheinlich würde ich dann gleich auf "fast voll, mit Luft" gefüllt gehen.
Dann werd ich auch mal in Erfahrung bringen was überhaupt an Füllmaterial schon vorhanden ist. Sonst eben mal in Blei investieren.

Grüße, Stephan

 

[KarlG]

Hmm - ich muss gestehen, dass ich die Berechnungen nicht verstehe. Aber: bevor ich da richtig Geld für Blei ausgebe, würde ich die Dinger einfach mit Sand vollmachen (25kg für einen Zehner) und schaun, was es bringt.
2 Löcher in die Endplatten, Stopfen rein und wenn es nicht reicht, kann man später immer noch Blei "nachrüsten"

Den Stahlspänen würde ich aus dem Bauch keine sinnvolle Wirkung zuschreiben...

Gruss
Karl

 

[Wuiz]

Ist auch nur grob überschlagen mit Dichtewerten die ich im Netz gefunden habe. Jeweils halbe Füllung und im Gemisch 50/50 angenommen. Granulat oder Späne haben ja auch eine geringere Dichte als das Halbzeug..

Ich kann die Späne auch nicht einschätzen. Auf dem Blatt sind sie schwerer, gefühlsmäßig "zu weich" als dass sie groß Schwingungen absorbieren.
Am Ende Befüllen ist vermutlich eh meine Wahl, ich werde wohl froh sein wenn ich nicht noch mehr Masse in den Arbeitskeller schleppen muss.

Grüße, Stephan

 

[Desert-x]

Weiter geht's und endlich gibt es mal etwas Alu zu sehen, wenn auch unspektakulär.
Den richtigen Zusammenbau habe ich für den März geplant, bis dahin kann ich noch wenige restliche Bestellungen machen (Kugellager, Tellerfedern, Fräser, Kabel, Schleppketten, ...) und schonmal erste Kabel und Stecker konfektionieren.

Ich möchte zugunsten der Schwingungen und Lautstärke die großen 100er Längsprofile bedämpfen und füllen.
Ein Profil fasst maximal ca. 3,9l. Bei halber Befüllung beider Profile käme ich somit auf etwa 3,9l (4l) Volumen.
Dazu stünde zur Option:
- Bleigranulat (teuer, aber schwer) = ca. 28kg
- Sand (billig, aber leicht) = ca. 6kg
- Stahlspäne (schon vor Ort, billig, mittlere Dichte (~2kg/l) = ca. 8kg
- oder eine Kombination (Sand-Stahl ca. 7kg, Sand-Blei ca. 14kg)

Spricht etwas gegen die Befüllung mit Stahlspänen?


Grüße, Stephan

Also ich hatte mal ein Problem mit Schwingungen an einer Schleifmaschine.
Da haben wir den Rahmen mit Quarzsand gefüllt, und siehe da, alles gut
Den kannst du, wenn er schön trocken ist, bis in die letzte ecke füllen.
Also einfach randvoll, und gut ist!
Gruß
Der Stephan

 

[1.AVM]

Ich würde gerne mal diskutieren, was randvoll als Füllung bringt und was halbvoll/dreiviertel voll/noch Luft bringt. Ich denke, wenn sich das Füllmaterial noch bewegen kann und partiell entsprechend leicht ist (Sandkörner sind z.B. recht klein und somit leicht), können Schwingungen wie bei einem mit Sand gefüllten Schonhammerkopf absorbiert werden. Das senkt die Schwingungsamplitude. Masse hingegen zieht die Resonanzfrequenz nach unten. Versteifungen drückt die Resonanzfrequenz nach oben.

 

[Wuiz]

Hi,
mein Gedankengang zu den Schwingungen: Die Schwingungsamplituden, von denen wir reden, sind sehr gering. Unsere Maschine fängt ja nicht gleich an zu hüpfen, sondern hat entsprechend der Spindeldrehzahl und dem montierten Werkzeug (Anzahl der Schneiden) eine hohe Frequenz.
Die Füllung wird also lang nicht so umhergeschleudert wie im Beispiel unseres Schonhammers, sondern muss auch nur die geringen Amplituden aufnehmen.
Daher denke ich, wenig Luft ist genug Luft. Also Profil fast voll machen. Solange die Füllung nicht extra noch komprimiert wird, wird sie sich vermutlich mit der Zeit eh noch setzen und die Packungsdichte wird höher. Ist beim Hausbau ja nicht anders, da sackt der Grund in den ersten Monaten auch noch mehr oder weniger stark ab.

Bleibt die Frage nach dem Füllmaterial. Im Fach Werkzeugmaschinen wurde uns beigebracht, ein Maschinengestell aus Grauguss mit Kernsand gefüllt hat optimale Dämpfungseigenschaften und auch eine gute Steifigkeit bei geringen Kosten. Andere Möglichkeiten wären noch Polymerbeton o.ä..
Konstruktive Maßnahmen sind das gezielte Einbringen von Fugen. Damit lassen sich Resonanzfrequenzen an Bauteilen beherrschen bzw. auf einen Bereich bringen, der bei späteren Bearbeitung unkritisch ist (also außerhalb der verwendeten Drehzahlen).

Wie der ganze Spaß jetzt bei unseren Alugestellen aussieht kann ich zumindest mal anfragen. Vielleicht steht auch hier was brauchbares drin: https://books.google.de/books?id=jl...&sa=X&ei=M5LkVN3rO8P5POu7gOgK&ved=0CDMQ6AEwAA
Werde ich mir mal ausleihen.



Weiter im Aufbau:
Habe derweil mal ein paar Gewinde in die Profilen geschnitten und für das Portal noch einen langen Winkel gefunden und gebohrt. Der soll statt dem Blech später die Schleppkette aufnehmen. Könnte idealerweise noch länger sein, da der aber als Abfall rumlag, wird er verwendet. Mit seinen 6-8mm Stärke (vergessen zu messen) sollte er auch noch etwas Steifigkeit ins Profil bringen.
Die Führungsschienen sind auch auf Länge gebracht und entgratet, werde ich demnächst dann mal montieren.

Grüße,
Stephan

 

[Wuiz]

Kein Baufortschritt, aber schon ein potentielles Fräsobjekt, inspiriert aus dem Nachbarforum: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/491932-Absaugung-China-Spindel

Die Absaugung will ich mal aus 20mm MDF bauen. Die 5 Stück M3 Schrauben dienen neben dem Zusammenhalt auch gleich als Gegenstück zu den eingelassenen Magneten des Oberteils und auch als Zentrierung.
Endgültig werde ich die Maße aber erst festlegen, wenn die Maschine steht und ich weiß welchen Schlauch ich wie befestige. Vielleicht kommt dann auch noch ein Stutzen oder eine Klemme ran.

(Das Modell der Spindel kommt von grabcad: https://grabcad.com/library/1-5kw-air-cool-80mm-er16-spindle-inverter-hy01d523b-1)

Grüße, Stephan

 

[akai747fan]

Ich kann nicht oft genug vor dieser Art der Absaugung warnen, vor allem in Verbindung mit einer HF-Spindel!. Das einzige, was zuverlässig funktioniert, ist das Fett aus den Lagern der Spindel absaugen, Spänne absaugen am Fräser eher mager bis gar nicht.
Die Lager sind aber zu 100% ruiniert.

 

[jjk]

Wie würdest Du denn dann absaugen?

 

[Wuiz]

Hi,

Ich kann nicht oft genug vor dieser Art der Absaugung warnen, vor allem in Verbindung mit einer HF-Spindel!

Dann bin ich froh dass du einmal mehr gewarnt hast, hatte bisher noch nichts negatives gefunden - aber auch nichts positives.
Bleibt es also bei dem Konzept und wird so nicht umgesetzt.

Andere Vorschläge, Schlauch einfach so in die Nähe des Spans bringen, oder ganz lassen?

Grüße, Stephan

 

[KarlG]

Mein Provisorium, was aber recht ordentlich funktioniert...

Ich kann nicht oft genug vor dieser Art der Absaugung warnen

Also ich lese das jetzt zum ersten mal. Finde es auch plausibel - sind das theoretische Erwägungen, oder praktische Erfahrungen?

Gruss
Karl