Materialauswahl und Konzeptionierung einer CNC-Eigenbaufräse
- Themenstarter Marc P.
- Beginndatum
Nunja - eigentlich ja andersrum. 
Richtig ist, dass geringer vorgespannte Wagen höhere zulässige Fluchtungstoleranzen haben. Das liegt daran, dass sie später anfangen zu "klemmen", weil sie mehr Bewegungsspielraum haben. D.h.: Höhere Vorspannungen setzen präzisere Flucht und Justage voraus (auch die Geradheit der Schienen). Dass sich die geringere Vorspannung bei mehreren Wagen weniger auswirkt, liegt eher an den Stützweiten. Je größer, desto besser und um so geringer der Einfluss der Vorspannung....
Gruss
Karl
Richtig ist, dass geringer vorgespannte Wagen höhere zulässige Fluchtungstoleranzen haben. Das liegt daran, dass sie später anfangen zu "klemmen", weil sie mehr Bewegungsspielraum haben. D.h.: Höhere Vorspannungen setzen präzisere Flucht und Justage voraus (auch die Geradheit der Schienen). Dass sich die geringere Vorspannung bei mehreren Wagen weniger auswirkt, liegt eher an den Stützweiten. Je größer, desto besser und um so geringer der Einfluss der Vorspannung....
Gruss
Karl
Um nochmal auf das Thema Wangen zurückzukommen....
...ich habe mal wieder gemessen:
Abstand der Einspannpunkte ist 175mm
Da das etwas diagonal verläuft und sich ja auf der Gegenseite noch etwas kürzer abstützt, nehme ich mal 165mm für die Berechnung.
Wangenbreite ist 125mm; Dicke 15mm
Berechneter Querverzug bei 100N: 0,061mm pro Platte, also durch 2 macht 0,0305
Gemessen: ~0,03
Gruss
Karl
...ich habe mal wieder gemessen:
Abstand der Einspannpunkte ist 175mm
Da das etwas diagonal verläuft und sich ja auf der Gegenseite noch etwas kürzer abstützt, nehme ich mal 165mm für die Berechnung.
Wangenbreite ist 125mm; Dicke 15mm
Berechneter Querverzug bei 100N: 0,061mm pro Platte, also durch 2 macht 0,0305
Gemessen: ~0,03
Gruss
Karl
Nunja - eigentlich ja andersrum.
Richtig ist, dass geringer vorgespannte Wagen höhere zulässige Fluchtungstoleranzen haben. Das liegt daran, dass sie später anfangen zu "klemmen", weil sie mehr Bewegungsspielraum haben. D.h.: Höhere Vorspannungen setzen präzisere Flucht und Justage voraus (auch die Geradheit der Schienen). Dass sich die geringere Vorspannung bei mehreren Wagen weniger auswirkt, liegt eher an den Stützweiten. Je größer, desto besser und um so geringer der Einfluss der Vorspannung....
Richtig ist, dass geringer vorgespannte Wagen höhere zulässige Fluchtungstoleranzen haben. Das liegt daran, dass sie später anfangen zu "klemmen", weil sie mehr Bewegungsspielraum haben. D.h.: Höhere Vorspannungen setzen präzisere Flucht und Justage voraus (auch die Geradheit der Schienen). Dass sich die geringere Vorspannung bei mehreren Wagen weniger auswirkt, liegt eher an den Stützweiten. Je größer, desto besser und um so geringer der Einfluss der Vorspannung....
Wenn ich wählen könnte, würde ich in meinem Fall nicht 0,05 sonder 0,02C Vorspannung wählen, da ich ja zwei Wagen pro Schiene habe.
Auf grund meiner Stützweiten wird es bei wohl mir auch ohne Vorspannung funktionieren. Wie gut wird sich zeigen.
Bei nur einem Set pro Schiene würden Sets ohne Vorspannung warscheinlich Ungenauigkeitsprobleme nach sich ziehen.
Hätte ich nicht erwartet, da man unten sowohl durch das Set, als auch durch die untere Verbindung eine zusätzliche Aussteifung bekommen sollte. Aber hier zeigt sich mal wieder, messen und porbieren ist besser als Annahmen zu machen und auf der sicheren Seite dimensionieren ist nicht verkehrt.
Durch meine 25 er Seitenwangen komme ich rechnerisch auf 0,015 mm Querverzug des Portals.
Somit wären Sandwichseitenwangen in meinem Fall wohl nur nötig, wenn ich das Gewicht reduzieren möchte.
Gruß Marc
..bei der kleinen Fräse...
Warum? Vorspannung ist Kostenneutral und zu gunsten der Präzision würde ich immer den höchsten Wert nehmen, den ich ohne Nachteile verbauen kann. Bzw. natürlich Nachteile gegen Vorteile abwägen...
Also freiwillig würde ich mir kein Spiel einbauen. Wenn die Konstruktion in einer Richtung 5/100 nachgibt, spielen 2µ sicher rnicht die Rolle; je steifer (die Konstruktion) um so größer der Einfluss der Vorspannung
Problematisch ist halt, das vorher zu beziffern.
Von der Dimensionierung würde ich auf der langen Achse alles mittel; Portalachse unten mittel oder hoch; oben leicht oder ohne
Z-Achse auch so - eine Seite mittel oder hoch, andere Seite leicht oder ohne.
Bei meiner "grossen" ist das am Portal schon so: Unten ein V1 oben ein V0. Den unteren werde ich vermutlich noch gegen V2 tauschen.
Das "Problem" ist ja nicht das Rechnen, sondern die Annahmen richtig zu treffen. Im Falle Portalquerverzug ist das aber logisch - selbst Lastfall 2 setzt immer zwei "statisch feste" Bezugspunkte voraus - beim Portal hast Du aber nur einen. Der untere Querriegel hilft nur gegen Verdrehung - beim Querverzug ist der nahezu wirkungslos.
Die (haupt-) Plattendruchbiegung findet ja oberhalb der Lagerung statt.
Was auch was bringt (bei identischer Schienenbefestigung) ist der Einsatz von Flansch- statt Blockwagen. Bei einem 25er System hast Du so 70mm Wagenhöhe statt 48 und mal auf ein über 180mm frei gespannte 15er Wange mit 200mm Breite gerechnet, sind das 1/100 weniger Verzug (200N quer) nur durch andere Wagen....
Gruss
Karl
Warum? Vorspannung ist Kostenneutral und zu gunsten der Präzision würde ich immer den höchsten Wert nehmen, den ich ohne Nachteile verbauen kann. Bzw. natürlich Nachteile gegen Vorteile abwägen...
Also freiwillig würde ich mir kein Spiel einbauen. Wenn die Konstruktion in einer Richtung 5/100 nachgibt, spielen 2µ sicher rnicht die Rolle; je steifer (die Konstruktion) um so größer der Einfluss der Vorspannung
Problematisch ist halt, das vorher zu beziffern.
Von der Dimensionierung würde ich auf der langen Achse alles mittel; Portalachse unten mittel oder hoch; oben leicht oder ohne
Z-Achse auch so - eine Seite mittel oder hoch, andere Seite leicht oder ohne.
Bei meiner "grossen" ist das am Portal schon so: Unten ein V1 oben ein V0. Den unteren werde ich vermutlich noch gegen V2 tauschen.
Das "Problem" ist ja nicht das Rechnen, sondern die Annahmen richtig zu treffen. Im Falle Portalquerverzug ist das aber logisch - selbst Lastfall 2 setzt immer zwei "statisch feste" Bezugspunkte voraus - beim Portal hast Du aber nur einen. Der untere Querriegel hilft nur gegen Verdrehung - beim Querverzug ist der nahezu wirkungslos.
Die (haupt-) Plattendruchbiegung findet ja oberhalb der Lagerung statt.
Was auch was bringt (bei identischer Schienenbefestigung) ist der Einsatz von Flansch- statt Blockwagen. Bei einem 25er System hast Du so 70mm Wagenhöhe statt 48 und mal auf ein über 180mm frei gespannte 15er Wange mit 200mm Breite gerechnet, sind das 1/100 weniger Verzug (200N quer) nur durch andere Wagen....
Gruss
Karl
Kommt warscheinlich drauf an wie nah die Wagen zusammen sind und ob man bearbeitete Flächen hat. Wenn nicht dann wäre das Risiko des Klemmens bei starker Vorspannung wohl höher. Wenn alles bearbeitet ist, kann man warscheinlich aber getrost auch höhere Vorspannung wählen ohne Probleme zu bekommen.
Ich auch nicht, aber ich habe sie ohne Vorspannung ja nunmal fast umsonst bekommen. Was ich sagen wollte das es bei zwei Wagen pro Schiene ohne Vorspannung nicht so schlimm sein wird wie bei einem Wagen.
Daher rechnet man das ja auch als einseitig eingespannten Träger, der ja auch nur einen statisch festen Bezugspunkt hat.
Du hast mal gesagt, dass du den Wagen als Gelenk betrachtest. Dann ist es egal ob es ein Flanschwagen oder ein Blockwagen ist. Die freie Länge, mit der ich meine Wangen gerechnet habe, misst von der unteren Verschraubung des Portalbalkens bis mitte Führungswagen.
Gruß Marc
Ich auch nicht, aber ich habe sie ohne Vorspannung ja nunmal fast umsonst bekommen. Was ich sagen wollte das es bei zwei Wagen pro Schiene ohne Vorspannung nicht so schlimm sein wird wie bei einem Wagen.
Daher rechnet man das ja auch als einseitig eingespannten Träger, der ja auch nur einen statisch festen Bezugspunkt hat.
Du hast mal gesagt, dass du den Wagen als Gelenk betrachtest. Dann ist es egal ob es ein Flanschwagen oder ein Blockwagen ist. Die freie Länge, mit der ich meine Wangen gerechnet habe, misst von der unteren Verschraubung des Portalbalkens bis mitte Führungswagen.
Gruß Marc
Ja. Aber auch bei Abständen über 200mm wird sich 1/100 einfedern im resultierenden Hebel wiederfinden. Bei Vorspannung dann eben µ
Das ist alleine eine Frage der Fluchtungstoleranzen. Schaffst zumindest bei mittlerer Vorspannung auch mit Hausmitteln und ein bisserl Sorgfalt.
Ich hatte mich aber auf die Bemerkung bezogen: "Wenn ich wählen könnte, würde ich in meinem Fall nicht 0,05 sonder 0,02C Vorspannung wählen, da ich ja zwei Wagen pro Schiene habe. "
Dafür sehe ich keinen guten Grund. Wenn man sie schon hat, macht man halt das Beste draus....
...mit einem Wagen pro Schiene würde das gar nicht gehen; auch nicht mit einem Langen.
Eben - deshalb ist ja Deine Annahme, dass da noch genug "Reserven" sind, nicht zutreffend. Ich reite nicht umsonst auf dem Punkt rum, denn das ist imho eines der kritischsten Parameter an der ganzen Fräse. Trägerdurchbiegung ist da eher zweitrangig.
Nö! Biegen tut sich die Platte und bei Flanschwagen (obiges Beispiel) sind die Einspannpunkte ca. 11mm höher. Die "Überdeckung" des Wagens ist imho bzgl. Durchbiegung zu vernachlässigen (je 4 Verschraubungen auf kurzer Distanz)
Das sind aber gar nicht die Einspannpunkte - aber egal; als theoretisches Modell allemal tauglich. Oben ist es ja auch so, dass die Seite, die auf Zug belastet wird, sich an der Unterkante des Portalträgers abstützt...
Gruss
Karl
Das ist alleine eine Frage der Fluchtungstoleranzen. Schaffst zumindest bei mittlerer Vorspannung auch mit Hausmitteln und ein bisserl Sorgfalt.
Ich hatte mich aber auf die Bemerkung bezogen: "Wenn ich wählen könnte, würde ich in meinem Fall nicht 0,05 sonder 0,02C Vorspannung wählen, da ich ja zwei Wagen pro Schiene habe. "
Dafür sehe ich keinen guten Grund. Wenn man sie schon hat, macht man halt das Beste draus....
...mit einem Wagen pro Schiene würde das gar nicht gehen; auch nicht mit einem Langen.
Eben - deshalb ist ja Deine Annahme, dass da noch genug "Reserven" sind, nicht zutreffend. Ich reite nicht umsonst auf dem Punkt rum, denn das ist imho eines der kritischsten Parameter an der ganzen Fräse. Trägerdurchbiegung ist da eher zweitrangig.
Nö!
Biegen tut sich die Platte und bei Flanschwagen (obiges Beispiel) sind die Einspannpunkte ca. 11mm höher. Die "Überdeckung" des Wagens ist imho bzgl. Durchbiegung zu vernachlässigen (je 4 Verschraubungen auf kurzer Distanz)Das sind aber gar nicht die Einspannpunkte - aber egal; als theoretisches Modell allemal tauglich. Oben ist es ja auch so, dass die Seite, die auf Zug belastet wird, sich an der Unterkante des Portalträgers abstützt...
Gruss
Karl
Verstehe nicht was du da meinst. Wie rechnest du denn die Seitenwangen. Wenn ich das richtig verstehe auch als einseitig fest eingespannten Träger.
Du bist bei 0,03 mm und ich bei 0,015 mm Querverzug. Bitte dran denken, keine Hochleistungszerspanung sondern hin und wieder Alu.
Ich weiss nicht was du meinst...
Da ich nicht genau weiss was du meinst bitte genauer erklären. Ich bin der Meinung, dass ich bezogen auf das Ersatzmodell Annahmen auf der sicheren Seite getroffen habe.
Gruß Marc
Du bist bei 0,03 mm und ich bei 0,015 mm Querverzug. Bitte dran denken, keine Hochleistungszerspanung sondern hin und wieder Alu.
Nö! Biegen tut sich die Platte und bei Flanschwagen (obiges Beispiel) sind die Einspannpunkte ca. 11mm höher. Die "Überdeckung" des Wagens ist imho bzgl. Durchbiegung zu vernachlässigen (je 4 Verschraubungen auf kurzer Distanz)
Biegen tut sich die Platte und bei Flanschwagen (obiges Beispiel) sind die Einspannpunkte ca. 11mm höher. Die "Überdeckung" des Wagens ist imho bzgl. Durchbiegung zu vernachlässigen (je 4 Verschraubungen auf kurzer Distanz)
Da ich nicht genau weiss was du meinst bitte genauer erklären. Ich bin der Meinung, dass ich bezogen auf das Ersatzmodell Annahmen auf der sicheren Seite getroffen habe.
Gruß Marc
Ja - wobei die Einspannung ja "auf dem Kopf steht". D.h.: Einspannpunkt ist oben, Abstützungspunkt unten. Rechnerisch macht das aber keinen Unterschied und Rechenwerte = ~ Messwerte. Die Annahmen sind also o.K.
Wenn das der Maßstab sein soll....
...die "Kleine" ist ganz klar eine Budgetplanung und die Zielsetzung war, mit 4mm-Fräser vernünftig in Alu arbeiten zu können. Schaffen tut sie 6 und mit Einschränkungen auch 8.
Von den Verformungswerten ist sie recht "harmonisch".
Portal quer = 0,03
Portalbalken mittig = 0,013
Längsträger unter Portalgewicht = 0,021
Wenn ich da punktuell höher dimensionieren wollte, müsste ich erstmal die Führungen "anfassen" - das werde ich auch mal machen. Dann kriegen die Wangen auch 20mm-Platten
Nun - wenn Dir das reicht, reichts mir erst recht.
Den Flanschwagen kannst Du als Aufdopplung (Verstärkung) der Platte ansehen. Der befestigte (überdeckte) Teil biegt sich doch nicht mit, bzw. wesentlich weniger. D.h.: Die rechnerische Plattenlänge (die sich verformt) ist um den Betrag der (größeren) Überdeckung geringer.
Du bist ein paar Prozent drüber (indem Du Mitte-Mitte annimmst) - dafür hast Du aber (vermutlich) spielbehaftete Führungen und auch noch einen Anteil Querverzug des Grundrahmens. Ich sehe da keine grossen Reserven in der Berechnung. Schon gar nicht (ein paar Postings zurück), dass der geschlossene Kasten (Querriegel) den Querverzug verringert. Das tut er nämlich nicht....
Gruss
Karl
Achja: Wenn das bei Dir so ankam - Deine 0,015 Querverzug ist KEIN schlechter Wert (sondern ein guter) und völlig ausreichend für den Anwendungsfall.....
Wenn das der Maßstab sein soll....
...die "Kleine" ist ganz klar eine Budgetplanung und die Zielsetzung war, mit 4mm-Fräser vernünftig in Alu arbeiten zu können. Schaffen tut sie 6 und mit Einschränkungen auch 8.
Von den Verformungswerten ist sie recht "harmonisch".
Portal quer = 0,03
Portalbalken mittig = 0,013
Längsträger unter Portalgewicht = 0,021
Wenn ich da punktuell höher dimensionieren wollte, müsste ich erstmal die Führungen "anfassen" - das werde ich auch mal machen. Dann kriegen die Wangen auch 20mm-Platten
Nun - wenn Dir das reicht, reichts mir erst recht.
Den Flanschwagen kannst Du als Aufdopplung (Verstärkung) der Platte ansehen. Der befestigte (überdeckte) Teil biegt sich doch nicht mit, bzw. wesentlich weniger. D.h.: Die rechnerische Plattenlänge (die sich verformt) ist um den Betrag der (größeren) Überdeckung geringer.
Du bist ein paar Prozent drüber (indem Du Mitte-Mitte annimmst) - dafür hast Du aber (vermutlich) spielbehaftete Führungen und auch noch einen Anteil Querverzug des Grundrahmens. Ich sehe da keine grossen Reserven in der Berechnung. Schon gar nicht (ein paar Postings zurück), dass der geschlossene Kasten (Querriegel) den Querverzug verringert. Das tut er nämlich nicht....
Gruss
Karl
Achja: Wenn das bei Dir so ankam - Deine 0,015 Querverzug ist KEIN schlechter Wert (sondern ein guter) und völlig ausreichend für den Anwendungsfall.....
Zuletzt bearbeitet:
Es ist in dem Fall egal was oben und was unten ist. Da deine Messungen die Berechnungen bestätigen passt es also mit der Annahme als einseitig eingespannter Träger. Hier ist die Verschaubung des Protalbalkens als Festlager und die Stelle der Führung als Kraftangriff anzusehen.
Das dies nur als Ersatzmodell gilt ist klar, da es nicht genau der Einspannsituation unserer Wangen entspricht. Deine Messung hat aber bewiesen, dass es eben als Ersatzmodell taugt.
Meine rechnerischen Werte passen betraglich ähnlich gut zusammen.
Da das größte Biegemoment an der "Einspannstelle" des Portalbalkens wirkt, ist es egal was unten aufgedoppelt ist. Wenn du nen 300 mm langes Kunsstofflineal nimmst es einseitig fest einspannst und dann an dem freien Ende drückst, dann wird es auch mit aufgedoppeltem Ende genauso stark biegen. Hier kommts drauf an, wo die Kraft angreift. Da dies auf Höhe der Führung passiert (Kraftfluss in den Grundrahmen), ist das auch die Länge, die man bei Berechnung der Durchbiegung annehmen muss. Also Länge l beim einseitig eingespanntem Träger immer Kraftangriff bis Einspannung.
In Realität stützt der Fühungswagen noch etwas (geringerer Biegewinkel und dadurch etwas geringere Durchbiegung)... Hier führen andere, ebenfalls vernachlässigte Einflüsse warscheinlich dazu, dass das Messergebnis letztendlich wieder zum berechneten Wert führt.
Wenn mans genau wissen will, dann gehts nur mit FEM und dann wirds deutlich komplexer. Für unseren Zweck reicht diese "überschlägige" Berechnung locker. Im waren Leben wird übrigens ebenfalls in den meisten Fällen nur überschlägig berechnet und dann mit Sicherheit ausgelegt, da eine genaue Nachrechnung viel zu teuer wäre, da zeitaufwendiger...
Wieso Mitte-Mitte. Messe von unterer Verschraubung des Portalbalkens bis mitte X-Führung:
Kam so rüber, da du hier nicht locker gelassen hast. Ich habe aber verstanden, dass es eine heikle Stelle ist.
Gruß Marc
Das dies nur als Ersatzmodell gilt ist klar, da es nicht genau der Einspannsituation unserer Wangen entspricht. Deine Messung hat aber bewiesen, dass es eben als Ersatzmodell taugt.
Meine rechnerischen Werte passen betraglich ähnlich gut zusammen.
Da das größte Biegemoment an der "Einspannstelle" des Portalbalkens wirkt, ist es egal was unten aufgedoppelt ist. Wenn du nen 300 mm langes Kunsstofflineal nimmst es einseitig fest einspannst und dann an dem freien Ende drückst, dann wird es auch mit aufgedoppeltem Ende genauso stark biegen. Hier kommts drauf an, wo die Kraft angreift. Da dies auf Höhe der Führung passiert (Kraftfluss in den Grundrahmen), ist das auch die Länge, die man bei Berechnung der Durchbiegung annehmen muss. Also Länge l beim einseitig eingespanntem Träger immer Kraftangriff bis Einspannung.
In Realität stützt der Fühungswagen noch etwas (geringerer Biegewinkel und dadurch etwas geringere Durchbiegung)... Hier führen andere, ebenfalls vernachlässigte Einflüsse warscheinlich dazu, dass das Messergebnis letztendlich wieder zum berechneten Wert führt.
Wenn mans genau wissen will, dann gehts nur mit FEM und dann wirds deutlich komplexer. Für unseren Zweck reicht diese "überschlägige" Berechnung locker. Im waren Leben wird übrigens ebenfalls in den meisten Fällen nur überschlägig berechnet und dann mit Sicherheit ausgelegt, da eine genaue Nachrechnung viel zu teuer wäre, da zeitaufwendiger...
Wieso Mitte-Mitte. Messe von unterer Verschraubung des Portalbalkens bis mitte X-Führung:
Kam so rüber, da du hier nicht locker gelassen hast. Ich habe aber verstanden, dass es eine heikle Stelle ist.
Gruß Marc
Zuletzt bearbeitet:
So, nach der "Sommerpause" gehts mit der Konstruktion weiter.
Ich habe mich mal mit der Optimierung des Grundrahmen beschäftigt und bin vom 90x90 mm Profil weg auf ein 120x80 mm ITEM Profil gegangen. Hier kann man schön eine 16er Aluwelle einkleben um die Gewindetiefe für die Linearschienen zu erhöhen, die auf dem oberen Steg des Profils positioniert werden.
Mit dem Lagerbock bin ich noch nicht zufrieden, hier habe ich erstmal einen vorhandenen gestreckt. Ich möchte die Spindel nicht zu niedrig positionieren, da die Frontplatten oben durch das Querprofil vom Grundrahmen versteift werden.
Dadurch das es nun ein 80 er Profil ist, werden die Querprofile des Grundrahmens leider zu 80x40 ger Profilen. Diese machen in Relation zu den Hauptträgern etwas mickrigen Eindruck (Vorher 45x90).
Die Verwendung von 15 mm Frontplatten sollte das ganze aber ordentlich aussteifen.
Gruß Marc
Ich habe mich mal mit der Optimierung des Grundrahmen beschäftigt und bin vom 90x90 mm Profil weg auf ein 120x80 mm ITEM Profil gegangen. Hier kann man schön eine 16er Aluwelle einkleben um die Gewindetiefe für die Linearschienen zu erhöhen, die auf dem oberen Steg des Profils positioniert werden.
Mit dem Lagerbock bin ich noch nicht zufrieden, hier habe ich erstmal einen vorhandenen gestreckt. Ich möchte die Spindel nicht zu niedrig positionieren, da die Frontplatten oben durch das Querprofil vom Grundrahmen versteift werden.
Dadurch das es nun ein 80 er Profil ist, werden die Querprofile des Grundrahmens leider zu 80x40 ger Profilen. Diese machen in Relation zu den Hauptträgern etwas mickrigen Eindruck (Vorher 45x90).
Die Verwendung von 15 mm Frontplatten sollte das ganze aber ordentlich aussteifen.
Gruß Marc
Kannst doch leichte 80x80 nehmen - da hast gleich noch ordentlich Volumen für die Sandfüllung und die sind auch nur minimal teuerer als die schweren 40x80. Spindel weiter runter, Kugelmutternblock kürzen und alles passt...
Die machen eigentlich nur die Abstände und nehmen die Spindellager auf. Aussteifen tut das von innen dagegen gesetzte Querprofil. Die Längsträger nur mit den Stirnplatten ohne die Querversteifungen ist eine recht wacklige Geschichte...
Gruss
Karl
Die machen eigentlich nur die Abstände und nehmen die Spindellager auf. Aussteifen tut das von innen dagegen gesetzte Querprofil. Die Längsträger nur mit den Stirnplatten ohne die Querversteifungen ist eine recht wacklige Geschichte...
Gruss
Karl
Moin Karl,
hab natürlich auch schon an 80x80 ger Profile gedacht, das hat aber 2 Nachteile. Zum einen hatte ich vor, den Kabelschlepp der X-Achse in den Grundrahmen zu integrieren. Momentan würde das gut funktionieren. Zum anderen sind die Frontplatten rechts und links mit den Längsträgern und oben mit den ersten Querträgern verschraubt. Wenn man sich die Frontplatte nun mal als weich vorstellt, dann wäre es ungünstig die Spinel weiter unten zu positionieren, da die Fräskraft die auf die KGS einwirkt, die Frontplatte verdreht und zu einer ungenauigkeit in X-Führt.
Gruß Marc
hab natürlich auch schon an 80x80 ger Profile gedacht, das hat aber 2 Nachteile. Zum einen hatte ich vor, den Kabelschlepp der X-Achse in den Grundrahmen zu integrieren. Momentan würde das gut funktionieren. Zum anderen sind die Frontplatten rechts und links mit den Längsträgern und oben mit den ersten Querträgern verschraubt. Wenn man sich die Frontplatte nun mal als weich vorstellt, dann wäre es ungünstig die Spinel weiter unten zu positionieren, da die Fräskraft die auf die KGS einwirkt, die Frontplatte verdreht und zu einer ungenauigkeit in X-Führt.
Gruß Marc
Nun: 120 -80 + 5mm Luft unter den Längsträgern ergibt 45mm freie Höhe für Kugelmutternblock und Schleppkette. Da kriegst eine 40er (Aussenmaß) gut unter. Die sollte in den meisten Fällen reichen.
Senkrecht hast Du kurze Stützweiten und Waagerecht ist ja die Aussteifung drin. Sehe ich eher nicht als Problem...
Gruss
Karl
Senkrecht hast Du kurze Stützweiten und Waagerecht ist ja die Aussteifung drin. Sehe ich eher nicht als Problem...
Gruss
Karl
Konzeptänderung
Hallo,
in den letzten Tagen habe ich mal wieder etwas Zeit für die Konstruktion gefunden und den Aufbau noch einmal relativ stark überarbeitet.
Nachdem mir der Aufbau der neuen Sorotec-Fräse auf den zweiten Blick dann doch ganz gut gefallen haben, habe ich meine Konstruktion noch einmal überdacht.
Ich habe das Konzept der eingerückten Seitenwangen aufgegriffen und die Geometrie des Portals auf meine Abmessungen angepasst.
Dieser Aufbau bingt einiege Vorteile mit sich. Der Fräser ist nun in der Lage die gesamte Opferplatte zu überfräsen. Mit dem herkömmlichen Aufbau bleiben seitliche Randbereiche, die nicht erreicht werden können. Ich habe den Verfahrweg der Y-Achse nun doch wieder auf knapp 645 mm nutzbare Breite erweitert. Trotzdem sind die Seitenwangen ca. 80 mm weiter zusammen gerückt. Um diesen Betrag ist auch der Grundrahmen schmaler geworden. (Innenmaß Seitenwangen 650 mm). So sollte der Einsatz einer mittigen KUS zum Antrieb des Portals in X Richtung noch sinnvoll sein.
Durch die Verstärkungsstege auf den Seitenwangen erhöht sich die Steifigkeit des Portals in Bezug auf Querverzug deutlich. Da ich mich mit einer Aufdoppelung der Wangen mit Al-Profilen nicht anfreunden konnte, finde ich diese Lösung sehr angenehm.
Um den Portalnick vorzubeugen habe ich die Führungswagen der X-Achse weiter auseinander gezogen. Mittenabstand der Sets vorher: 127 mm und jetzt 166 mm. Über beide Sets gemessen sind das 253 mm.
Da ich gerne eine DLG-Rumpfform fräsen möchte, habe ich den Verfahrweg der X-Achse auf 1130 mm erweitert. Das ergibt eine Führungslänge von 1360 mm. Mit einer fest-fest Lagerung der KUS auf X komme ich rechnerisch auf ca 10m/min Verfahrgeschwindigkeit. Dieser Wert ist mit 20% Sicherheit zur kritischen Drehzahl bemessen. Wie das später in der Realität aussieht sehen wir mal. Die KUS sollte bei so einer Länge schon gerne gerade sein. Könnte mir vorstellen, dass das bei Chinaspindeln nicht immer der Fall ist...
Durch die seitliche Verstärkung der Z-Achse wird auch hier eine bessere Steifigkeit erreicht.
Den Portaldurchlass und den Verfahrweg der Z-Achse wurde um 26 mm auf 200 mm Z-Verfahrweg erhöht.
Mit diesem Aufbau ist das Portal gegenüber der vorherigen Variante nur 4 kg schwerer, aber deutlich steifer.
Bei 200 N am Fräser ergeben sich folgende Verformungen:
Längsträger Grundgestell: 0,038 mm
Portalbalken horizontal: 0,001 mm
Portalbalken vertikal: 0,005 mm
Seitenwangen quer: 0,001 mm
Z-Achse längs: 0,01 mm
Durch das Portalgewicht von ca. 60 kg sind nun die Längsträger die Schwachstelle. Lange Profile
kann ich auch in der Firma planfräsen lassen wenns mal nötig ist. Für alles andere hat die Durchbiegung
der Längsträger eher wenig Einfluss. Somit kann ich damit leben.
Da die Hinterkante der Seitenwangen bei der Sorotec Fräse gerade runter gehen, müsste der Fräser in der vorderen Endlage der X-Achse über den Grundrahmen hinaus stehen. Das würde Verfahrweg in X-Richtung kosten. Da ich keine Seitenansicht der Fräse finden konnte, weiss ich nicht ob es wirklich so ist. Eigentlich kann ich es mir nicht vorstellen, aber auf den bisher veröffentlichten Bildern sieht es so aus als liegt die Fräserachse ein Stück vor den vorderen Sets der Seitenwangen...
Ich habe die hinteren Sets der Seitenwangen etwas nach vorne eingerückt und die Hinterkante etwas schräg laufen lassen. So steht die Achse des Fräsers in vorderer Endlage 2 mm über die Kante des Grundrahmens hinaus und der Verfahrweg wird optimal ausgenutzt.
Nun muss noch die untere Verbindung der Seitenwangen ausgelegt werden und die Energiekette für die X-Achse unter dem Grundrahmen einkonstruiert werden.
Gruß Marc
EDIT: In die nach aussen gerichtete Ecke zwischen Portalbalken und Seitenwangen werde ich im vorderen Bereich unter den Portalbalken noch einen Winkel vorsehen, damit der Balken nicht nur hinten an die Seitenwangen anschließt. Hier sollte ein 40 mm Winkel ausreichen.
Hallo,
in den letzten Tagen habe ich mal wieder etwas Zeit für die Konstruktion gefunden und den Aufbau noch einmal relativ stark überarbeitet.
Nachdem mir der Aufbau der neuen Sorotec-Fräse auf den zweiten Blick dann doch ganz gut gefallen haben, habe ich meine Konstruktion noch einmal überdacht.
Ich habe das Konzept der eingerückten Seitenwangen aufgegriffen und die Geometrie des Portals auf meine Abmessungen angepasst.
Dieser Aufbau bingt einiege Vorteile mit sich. Der Fräser ist nun in der Lage die gesamte Opferplatte zu überfräsen. Mit dem herkömmlichen Aufbau bleiben seitliche Randbereiche, die nicht erreicht werden können. Ich habe den Verfahrweg der Y-Achse nun doch wieder auf knapp 645 mm nutzbare Breite erweitert. Trotzdem sind die Seitenwangen ca. 80 mm weiter zusammen gerückt. Um diesen Betrag ist auch der Grundrahmen schmaler geworden. (Innenmaß Seitenwangen 650 mm). So sollte der Einsatz einer mittigen KUS zum Antrieb des Portals in X Richtung noch sinnvoll sein.
Durch die Verstärkungsstege auf den Seitenwangen erhöht sich die Steifigkeit des Portals in Bezug auf Querverzug deutlich. Da ich mich mit einer Aufdoppelung der Wangen mit Al-Profilen nicht anfreunden konnte, finde ich diese Lösung sehr angenehm.
Um den Portalnick vorzubeugen habe ich die Führungswagen der X-Achse weiter auseinander gezogen. Mittenabstand der Sets vorher: 127 mm und jetzt 166 mm. Über beide Sets gemessen sind das 253 mm.
Da ich gerne eine DLG-Rumpfform fräsen möchte, habe ich den Verfahrweg der X-Achse auf 1130 mm erweitert. Das ergibt eine Führungslänge von 1360 mm. Mit einer fest-fest Lagerung der KUS auf X komme ich rechnerisch auf ca 10m/min Verfahrgeschwindigkeit. Dieser Wert ist mit 20% Sicherheit zur kritischen Drehzahl bemessen. Wie das später in der Realität aussieht sehen wir mal. Die KUS sollte bei so einer Länge schon gerne gerade sein. Könnte mir vorstellen, dass das bei Chinaspindeln nicht immer der Fall ist...
Durch die seitliche Verstärkung der Z-Achse wird auch hier eine bessere Steifigkeit erreicht.
Den Portaldurchlass und den Verfahrweg der Z-Achse wurde um 26 mm auf 200 mm Z-Verfahrweg erhöht.
Mit diesem Aufbau ist das Portal gegenüber der vorherigen Variante nur 4 kg schwerer, aber deutlich steifer.
Bei 200 N am Fräser ergeben sich folgende Verformungen:
Längsträger Grundgestell: 0,038 mm
Portalbalken horizontal: 0,001 mm
Portalbalken vertikal: 0,005 mm
Seitenwangen quer: 0,001 mm
Z-Achse längs: 0,01 mm
Durch das Portalgewicht von ca. 60 kg sind nun die Längsträger die Schwachstelle. Lange Profile
kann ich auch in der Firma planfräsen lassen wenns mal nötig ist. Für alles andere hat die Durchbiegung
der Längsträger eher wenig Einfluss. Somit kann ich damit leben.
Da die Hinterkante der Seitenwangen bei der Sorotec Fräse gerade runter gehen, müsste der Fräser in der vorderen Endlage der X-Achse über den Grundrahmen hinaus stehen. Das würde Verfahrweg in X-Richtung kosten. Da ich keine Seitenansicht der Fräse finden konnte, weiss ich nicht ob es wirklich so ist. Eigentlich kann ich es mir nicht vorstellen, aber auf den bisher veröffentlichten Bildern sieht es so aus als liegt die Fräserachse ein Stück vor den vorderen Sets der Seitenwangen...
Ich habe die hinteren Sets der Seitenwangen etwas nach vorne eingerückt und die Hinterkante etwas schräg laufen lassen. So steht die Achse des Fräsers in vorderer Endlage 2 mm über die Kante des Grundrahmens hinaus und der Verfahrweg wird optimal ausgenutzt.
Nun muss noch die untere Verbindung der Seitenwangen ausgelegt werden und die Energiekette für die X-Achse unter dem Grundrahmen einkonstruiert werden.
Gruß Marc
EDIT: In die nach aussen gerichtete Ecke zwischen Portalbalken und Seitenwangen werde ich im vorderen Bereich unter den Portalbalken noch einen Winkel vorsehen, damit der Balken nicht nur hinten an die Seitenwangen anschließt. Hier sollte ein 40 mm Winkel ausreichen.
Zuletzt bearbeitet:
Thema Steuerung
Hallo,
da es meine Platzverhältnisse momentan noch nicht zulassen eine große Fräse aufzustellen und zu betreiben, habe ich mich dazu etschieden, mich bei Karl auf die Warteliste für die kleine Desktopfräse setzen zu lassen um den CNC Einstieg zu machen. Da die Verfahrwege warscheinlich für 80-90% der Teile ausreicht, und ich nicht noch 1-2 Jahre warten möchte, ist das für mich ein guter Kompromiss.
Nun plane ich die Anschaffung der Steuerung. Ich möchte es nach Möglichlkeit so handhaben, dass ich die Steuerung später für die größere Eigebaufräse weiternutzen kann. Da ich bei den Thema Steurung noch nicht komplett durchblicke, bitte ich jetzt schonmal um Verschtändnis für etwaige Fragen/Nachfragen.
Für die Desktopfräse möchte ich gern die "größere Motorisierung" (3Nm / 4,2A für die Lange Achse und 2x 1,9Nm / 4A auf dem Portal einsetzen)
Dazu würde wohl das Triple Beast Drive set gut passen. Meine Frage ist nun, reicht das auch für die in diesem Thread vorgestellte Fräse? Hermann Mördl empfiehlt auf seiner Seite 1 Nm Motorleistung pro 10 kg zu bewegende Masse. Mein Portalbalken wird ca 65 Kg wiegen. Wie sollte man das Portal motorisieren (Drehmoment Stepper, evtl 2 Stepper) und reicht das TripleBeast dafür noch aus?
Wieso wird dieses Driveset mit einem 6,7A Netzteil verkauf, obwohl jede der 3 Digitalen Endstufen schon 5,66A hat.
Gruß Marc
Hallo,
da es meine Platzverhältnisse momentan noch nicht zulassen eine große Fräse aufzustellen und zu betreiben, habe ich mich dazu etschieden, mich bei Karl auf die Warteliste für die kleine Desktopfräse setzen zu lassen um den CNC Einstieg zu machen. Da die Verfahrwege warscheinlich für 80-90% der Teile ausreicht, und ich nicht noch 1-2 Jahre warten möchte, ist das für mich ein guter Kompromiss.
Nun plane ich die Anschaffung der Steuerung. Ich möchte es nach Möglichlkeit so handhaben, dass ich die Steuerung später für die größere Eigebaufräse weiternutzen kann. Da ich bei den Thema Steurung noch nicht komplett durchblicke, bitte ich jetzt schonmal um Verschtändnis für etwaige Fragen/Nachfragen.
Für die Desktopfräse möchte ich gern die "größere Motorisierung" (3Nm / 4,2A für die Lange Achse und 2x 1,9Nm / 4A auf dem Portal einsetzen)
Dazu würde wohl das Triple Beast Drive set gut passen. Meine Frage ist nun, reicht das auch für die in diesem Thread vorgestellte Fräse? Hermann Mördl empfiehlt auf seiner Seite 1 Nm Motorleistung pro 10 kg zu bewegende Masse. Mein Portalbalken wird ca 65 Kg wiegen. Wie sollte man das Portal motorisieren (Drehmoment Stepper, evtl 2 Stepper) und reicht das TripleBeast dafür noch aus?
Wieso wird dieses Driveset mit einem 6,7A Netzteil verkauf, obwohl jede der 3 Digitalen Endstufen schon 5,66A hat.
Gruß Marc
Die Fräse kannst Du mit einem tb absolut vernüftig (mit ordentlich Dynamik) betreiben. Für die lange Achse würde ich dann den Motor empfehlen. Für die kurzen gehen die 1,9Nm Motoren, oder wenn Du noch ein wenig mehr power willst, dann zwei davon...
..aber mit den aktuellen Motoren würde das DIng auch schon gut fahren.
Die Endstufen können das leisten, wenn die entsprechenden Motoren verbaut sind. Wenn Du das ausreizen willst, dann nimm 2 NT oder eins eine Nummer größer. Auch hier: Theorie%Praxis braucht man Leistung * 3 für 3 Achsen - praktisch kommt man meist mit *2 gut aus...
Gruss
Karl
..aber mit den aktuellen Motoren würde das DIng auch schon gut fahren.
Die Endstufen können das leisten, wenn die entsprechenden Motoren verbaut sind. Wenn Du das ausreizen willst, dann nimm 2 NT oder eins eine Nummer größer. Auch hier: Theorie%Praxis braucht man Leistung * 3 für 3 Achsen - praktisch kommt man meist mit *2 gut aus...
Gruss
Karl
Mir war nicht bewusst, dass das tb 3x 5A Schrittmotore ansteuern kann. Das sollte dann auch für die große Fräse reichen. Handelt es sich bei dem tb um Digitalentstufen? Wie kann ich mir den Unterschied (Motorlauf) zwischen analogen und digitalen Endstufen vorstellen?
Karl, welche Geschwindigkeiten erreicht man mit deiner Desktop Fräse, der "großen Motorkombi", einem tb mit 6,7A NT und der Steuerung über PC?
Sollte man z.B. beim "3D" Fräsen von vornherein ein größeres Netzteil wählen (>6,7A), da die Z-Achse dann ja auch dauerhaft mitläuft?
Gruß Marc
Karl, welche Geschwindigkeiten erreicht man mit deiner Desktop Fräse, der "großen Motorkombi", einem tb mit 6,7A NT und der Steuerung über PC?
Sollte man z.B. beim "3D" Fräsen von vornherein ein größeres Netzteil wählen (>6,7A), da die Z-Achse dann ja auch dauerhaft mitläuft?
Gruß Marc
Dann aber gut kühlen Ein vierter geht übrigens auch noch - dafür brauchst dann aber eine eigene Endstufe.
Ja.
Dynamik und Endgeschwindigkeit würde ich auf mindestens Faktor 1,5 gegenüber guten Analogendstufen schätzen.
Ich fahre produktiv 8,5m/Min auf X/Y und 6 auf Z. Mehr ginge auch, aber bei der Drehzahl haben die Motoren keine Kraft mehr. D.h.: Begrenzender Faktor ist Drehmoment bei Drehzahl und dagegen hilft eigentlich nur eine höhere Steigung, oder Servos...
Zweifelhaft, dass dabei alle 3 Achsen gleichzeitig volle pulle fahren. Wenn doch, würde ich auf ca. 10A dimensionieren...
Gruss
Karl
Ein vierter geht übrigens auch noch - dafür brauchst dann aber eine eigene Endstufe.Ja.
Dynamik und Endgeschwindigkeit würde ich auf mindestens Faktor 1,5 gegenüber guten Analogendstufen schätzen.
Ich fahre produktiv 8,5m/Min auf X/Y und 6 auf Z. Mehr ginge auch, aber bei der Drehzahl haben die Motoren keine Kraft mehr. D.h.: Begrenzender Faktor ist Drehmoment bei Drehzahl und dagegen hilft eigentlich nur eine höhere Steigung, oder Servos...
Zweifelhaft, dass dabei alle 3 Achsen gleichzeitig volle pulle fahren. Wenn doch, würde ich auf ca. 10A dimensionieren...
Gruss
Karl
