Was Kompaktes für die kleine Werkstatt ... CNC Fräse Compact-Line

Hallo,
Nachdem wir vor einem Jahr den Bausatz der inzwischen bewährten ALU-Line auf den Markt gebracht haben, widmen wir uns nun weiteren neuen Aufgaben.
Immer wieder wird uns der Wunsch nach einer kleinen Kompakten stabilen Portalmaschine angetragen.
Die ALU-Line ist zu gross und die StepCraft nicht stabil/Präzise genug für die angedachten Aufgaben.
Der erste Prototyp wird gerade in der Werkstatt aufgebaut.

Verfahrwege des Prototypen ca.
X: 550mm
Y: 420mm
Z: 120mm

Wenn alles zur Zufriedenheit steht, wird es unterschiedliche grössen geben.
Als kleinste haben wir derzeit an ein Verfahrweg von A3 gedacht (X:420mm Y:300mm)

Aufbau der X Achse:
2x 15er Linearführungen mit jeweils 2 Wagen pro Seite
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Aufbau der Y Achse:
2x 15er Linearführungen mit 2 Führungswagen unten und 1 Führungswagen oben
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Aufbau der Z-Achse:
1x 20er Führung mit einem langen Führungswagen
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Mit dem einzelnen Führungswagen der Z Achse hadere ich derzeit noch ein wenig.
Ich bin eigentlich kein Fan von Einzelwägen sondern bevorzuge eher kleinere dafür aber zwei in angemessenem Abstand.
Die Tests werden zeigen ob wir hier nochmals was ändern müssen.

Was diese Fräse ein wenig von den meisten anderen Konstruktionen abhebt, ist das der Rahmen der Maschine im Grunde die T-Nutenplatte ist.
Somit ist diese direkt Bestandteil des Lieferumfangs.
Weiter wird hier der Versuch gemacht einen Vakuumtisch direkt auf die T-Nutenplatte aufzuschrauben und diese als Unterteil des Vakuumtisches zu verwenden.
Mal sehen ob wir genügend Volumenstrom durch die T-Nutenplatte bekommen das die Teile halten.
Auf den Bildern noch nicht zu sehen ist das die Führungswagen der X-Achse in unterschiedlicher Position angeschraubt werden können.
So kann man je nach Wunsch entweder den Verfahrweg oder die Stabilität optimieren.

Hier mal drei Renderings aus dem CAD:







Grüsse
Roy

Hallo Roy,

das sieht ja recht interessant aus was du da planst, jetzt kommt aber der entscheidene Punkt, was ist der angestrebte VK. Mir ist schon klar das die genaue Kalkulation noch nicht fertig sein kann, aber ich denke mir du hast da sicher deine Vorstellungen.

Gruß
Uwe

Hallo Uwe,
Was zum schluss wirklich rauskommt, wage ich derzeit noch nicht zu sagen.
Erst muss die Konstruktion beweisen das Sie so funktioniert wie geplant.
Andernfalls müssen ja nochmals Änderungen einfliessen.
Das gesteckte Ziel ist es für den mechanischen Bausatz unter der 2000Euro Marke zu bleiben.
Verprechen kann ich dies derzeit aber noch nicht.

Grüsse
Roy

Hallo Roy,

das ist so eine Fräse wie ich sie mir für mich vorstelle.......

In der (Bearbeitungs-) Größe von A2 mit der Eignung Buntmetalle zu fräsen, das wäre schon was......

Könnte der T-Nutentisch auch noch einen Kühlmittelabfluß haben ? Die X-Achse hätte ich jetzt mit 20er Linearführungen ausgestattet.
Aber, ich bin nur angelesener Theoriefräser und warte gespannt auf deinen Prototypen.....

Berichte bitte weiter.

PS: wenn ich es schaffe, komme ich nächste Woche vorbei.

Hallo Uli,
Wenn die Maschine nicht eine gewisse Buntmetalleignung hat, dann hat Sie Ihr Ziel verfehlt und geht so nicht in den Verkauf

Ein Kühlmittelabfluss kann jederzeit an gewünschter Stelle eingebracht werden. Wenn die Vakuumgeschichte funktioniert, könne beim
betrieb ohne Tisch aber auch gleich die Absaugöffnungen als Abfluss verwendet werden.
Da aber überwiegend mit Minimalmengenschmierung gearbeitet wird,
braucht man eigentlich keinen Abfluss.

Bei den verwendeten Führungsgrössen gibt es verschiedene Philosophien.
Die einen bevorzugen grosse Führungen mit einem Wagen pro Schiene, die anderen
kleinere Schienen mit zwei Wägen welche mit entsprechend grossem Abstand montiert werden.
Die erste Version dieser Fräse war aus Kostengründen auf der langen Achse mit 25er Führungen und je einem Wagen konstruiert.
Bin diese Konstruktion dann mit zwei Vertretern von Führungsherstellern durchgegangen welche uns sonst bei grossen Maschinen
bei der Auslegung unterstützen.
Der Rat beider Firmen: Auch wenn es ein wenig teurer ist, Umrüsten auf kleinere Führungen und dafür zwei Wägen verwenden.
Schlussendlich denke ich aber das man mit beiden Varianten zu guten Ergebnissen kommt.

Grüsse
Roy

Hallo Roy,

Super dein Engagement, ich freue mich schon dich kennenzulernen. Leider wird es am Samstag nix, muß leider arbeiten.....

Zur Führung: ich habe einblicke in eine Firma welche Messinstrumente für die Autoindustrie spezial anfertigt. Dies benutzen diese Rollenführungen um Geräte zu bauen die im 1000 mm Bereich messen. Natürlich habe ich mich mit den Konstrukteuren bezüglich einer Fräse unterhalten und auch das Thema Stabilität abgefragt. Einhellige Meinung ist, dass auf der X- Achse 2 Wägen das Kipp- und Biegemoment erheblich reduzieren. Hier würden die Junngs gefühlsmässig (ohne nachrechnen) 20iger Führungen einsetzen. Auf der y-Achse 2 x 15ener Führungen mit Langen Wägen allerdings diese um 90 Grad gedreht, also eine Obenauf. Bei der Z-Achse gingen die Meinungen ausseinander: Der eine meinte, 2 Führungen jeweils Stirnseitig, Der andere meinte 1x Führung mit 2 Wägen. Gefühlsmässig würde ich auch auf 2 Führungen gehen.....

Daher meine (leider bisher nur Theoretischer) Beitrag.

Wenn ich die Zeit und die Möglichkeit hätte die Teile selber miit der Entsprechenden Präzision herzustellen, würde ich das gerne machen. Mein Maschinen Park lässt das aber leider nicht zu. Gedanklich habe ich natürlich schon "meine" Fräse entworfen, deine CAD - Zeichnung kommt der schon recht nahe.

Hallo,
Melde mich nach den CNC-Tagen wieder zurück.
Diejenigen welche hier waren, haben den ersten Prototypen der Compact-Line ja bereits live gesehen.
Muss aber berichten das vom Aufbau dieser Maschine nicht wirklich viel übrig geblieben ist. Der Prototyp wird künftig rein für EMV Tests herhalten müssen.
Die Maschine an sich ist zwar bereits sehr stabil, aber mit der Z-Achse war ich nicht wirklich zufrieden. Wie bereit zuvor geschrieben wurde an dieser
Maschine die Z-Achse mit einer Führung und einem langen Wagen realisiert. Im Vergleich zum Rest der Maschine hat mir hier aber ein wenig die Steifigkeit gefehlt.
Nach einigen Diskussionen im Haus und mit Kunden wurde beschlossen die Compact Line nochmals komplett zu überarbeiten und weniger auf günstig sondern auf
Stabilität zu bauen. Im Anschluss an diesen Maschinentyp wird es dann wohl eine Basic-Line geben welche rein für Holz und Kunststoffbearbeitung ausgelegt wird und
im unteren Preissegment angesiedelt sein wird.

Hier mal die Grunddaten der neuen Compact-Line

Aufbau der X Achse:
2x 20er Linearführungen mit jeweils 2 Wagen pro Seite
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Aufbau der Y Achse:
2x 20er Linearführungen mit 2 Führungswagen unten und 1 Führungswagen oben
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Aufbau der Z-Achse:
2x 20er Führung mit 3 Wägen
16 x 5er Kugelumlaufspindel
Nema 23/24 Schrittmotoraufnahme

Z-Achse wird wie bei der Alu-Line mit relativ grossen Aufkantungen versehen und so breit das auch eine 80er Rundspindel
problemlos verbaut werden kann. Z-Achsenverfahrweg ist auf 140mm angewachsen

Der neue Prototyp in A3 grösse ist bereits aufgebaut und wiegt 50Kg.
Es wird die Maschine in 3 Breiten und 3 Längen geben.
X: 420mm / 620mm / 1020mm
Y: 310mm / 410mm / 510mm
Z: 140mm

Grüsse
Roy

Hallo Roy,

diese Serie sieht sehr interessant aus! Durch die Überarbeitung des ersten Konzeptes gibts dann mit der 1020x510mm Version eine gemeinsame Schnittmenge mit der AL- Line.
Mich interessiert in wie weit sich die Varianten unterscheinden werden.

Gruß Marc

Hallo Marc,

Marc P. schrieb:

Hallo Roy,
diese Serie sieht sehr interessant aus! Durch die Überarbeitung des ersten Konzeptes gibts dann mit der 1020x510mm Version eine gemeinsame Schnittmenge mit der AL- Line.
Mich interessiert in wie weit sich die Varianten unterscheinden werden.
Gruß Marc

Zum Vergrößern anklicken....

Die C-Line gibt es auch mit weitaus kleineren Verfahrwegen als die ALU-Line
Die C-Line ist auch bei gleichen Verfahrwegen wie ALU Line von der Stellfläche her kleiner.
C-Line wird Preiswerter
ALU-Line ist vom Aufbau schwerer und Stabiler
C-Line hat integrierte T-Nutenplatte
C-Line hat 140mm Z-Verfahrweg im Gegensatz zu 220mm

Hier mal noch zwei Renderings der aktuellen Version




Grüsse
Roy

Moin Roy,

da die AL-Line sehr wuchtig ist finde ich den Ansatz wie gesagt sehr interessant!

Wird es möglich sein die Lochplatte des Vakuumtisches im gesamten Bereich der Erhöhung zu überfräsen?



Ich habe die Erfahrung gemacht, dass ein plangefräster Vakuumtisch Gold wert ist um gerade eben durchzufräsen um die Opfermatte zu schonen.
Da die Konstruktion die Möglichkeit bietet die Platte bis an den Rand zu überfräsen ohne das was stehen bleibt, wäre es praktisch wenn auch vorn und hinten kein Rand bleibt. Ist das vorgesehen?

Gruß Marc

Hi Marc,
Ja, ist so vorgesehen. Andernfalls würde es insgesamt wenig Sinn machen.

Grüsse
Roy

Hallo Roy,

kannst du diese Angaben erklären?

Verfahrweg (X,Y) = 1020x510 mm
Aufspannfläche (X,Y)= 906x850mm

Müsste die Aufspannfläche in X nicht länger und in Y ähnlich der Verfahrwege sein?

Gruß Marc

und die Aufspannfläche ist grösser als das Aussenmass? Da sitzt wohl der Fehlerteufel drin?

Hallo,
Die Aufspannflächen sind hier noch verkehrt .... Rest müsste eigentlich stimmen wird aber auch noch überprüft.

Edit:
So, hier die verbesserte Tabelle... Findet Ihr noch nen Fehler bevors in Druckerei geht?



Grüsse
Roy

Sorotec schrieb:

Findet Ihr noch nen Fehler bevors in Druckerei geht?

Zum Vergrößern anklicken....

Ja.. die Variante mit 820 mm X-Verfahrweg fehlt...

Spass bei Seite: Die Zeile Aufstellmaße H kann zusammengefasst werden (analog zu Verfahrweg Z). Genauso die Längengruppierung der Verfahrwege, Aufspannfläche und Aufstellmaße und in X, das macht die Liste deutlich übersichtlicher.

So wie ich es sehe gibt es unter der Nutenplatte keine Querstreben. Bei der kleinen Variante sicher kein Problem, jedoch hat die größere 200 mm mehr "Lagerabstand". Sieht das bei der Größeren anders aus?
Ist die Konstruktion durchgerechnet? Wenn ja wie sehen die überschlägigen Verformungen bei 200N Fräserdruck für Grundrahmen, Portalbalken, Portalwangen, Z-Achse,... aus?

Ich habe HIER mal ein Konzept durchgerechnet, welches ich bei eurer AL-Line abgeguckt habe. Da ich noch nicht den Platz für die Größe hatte, hab ich erstmal eine Karla gekauft und bin in Beug auf Genauigkeit und Steifigkeit auch sehr zufrieden. Lediglich der Verfahrweg könnte größer sein was der Grund ist, dass es nicht meine letzte Fräse sein wird. Da ich immer mehr realisiere, dass ein gut gemachter Eigenbau nicht wirklich günstiger wird als ein Bausatz bin ich nicht sicher ob ich wirklich selbst bauen werde. Da ich nun die Vorteile einer kompakten Fräse kennengelernt habe sind mir die AL-Line und meine Eigenkonstruktion deutlich zu Fett. Meine Konstruktion ist dazu ordentlich überdimensioniert. Nachdem den Erkenntnissen aus knapp einem Jahr CNC Praxis ist mir meine Konstruktion mittlerweile zu überdimensioniert.
Aus diesem Grund finde ich den Ansatz der Compact Line gut.
Problem ist nur wenn man die Stützweiten einer kompakten Version deutlich streckt, dann leidet auch die Steifigkeit. Die Längsträger werden durch die Nutenplatte in Bezug auf Biegesteifigkeit in X ordentlich unterstützt. Durch das schwere Portal und 1250mm Abstand der Stirnplatten des Grundrahmens, ist jedoch auch die Belastung nicht ohne. Daher wären Verformungen eurer größten Variante der Compact Line interessant.

Gruß Marc

Hallo Marc,
Die 20mm Dicke T-Nutenplatte wird von 2 Stück 60 x 60er schweren Profilen unterstützt.
Bei der 310mm breiten Variante ist die T-Nutenplatte ca. 140mm frei tragend.
Bei der 500mm Variante dann 340mm. Sollte sich hier in der Praxis ein Problem ergeben, so wird bei den grösseren Varianten eine dickere T-Nutenplatte gefräst.
Was die Länge anbelangt wird, wenn notwendig, im Querschnitt ein größeres Profil verwendet.
Man muss aber auch immer im Hinterkopf behalten das dies eine, für den jeweiligen Verfahrweg, Kompakte Maschine bleiben soll.
Stärkere aber auch schwerere und größere Maschinen haben wir ja bereits einige im Angebot.

Grüsse
Roy

Hallo Roy,

sind die Versionen bereits in Stein gemeißelt? Da die 1000mm Länge von der AL-Line abgedeckt wird, fehlt eine 800 er Version. Die 1000 er Compactline bräuchte im Grundrahmen 80x80 ger Profile und dann ist sie weiter weg von kompakt und nichtmehr weit weg von der AL-Line. Das würde sich warscheinlich auch gut verkaufen lassen, da stabile 800 mm Fräsen auf dem Markt "schwer" zu finden sind. Vielleicht sollte man hier eine kleine Umfrage starten. Ich vote für die 800 er, alternativ bliebe dann nur der Selbstbau. Vielleicht finden sich hier noch mehr, die gern eine Fräse mit 800 mm Verfahrweg hätten.

Gruß Marc

hi Marc,
warum 800? Die Compact-Line zielt ja hauptsächlich auf Holzanwender + Buntmetall, Balsabrettlänge ist aber 1000 mm...

hänschen schrieb:

hi Marc,
warum 800? Die Compact-Line zielt ja hauptsächlich auf Holzanwender + Buntmetall, Balsabrettlänge ist aber 1000 mm...

Zum Vergrößern anklicken....

Moin,

naja ich fräse momentan nur Holz und andere Nichtmetalle und mir würde eine 800 er gut passen, da sie ein guter Kompromiss zwischen Verfahrweg und Kompaktheit ist. Wie gesagt, wenn man die 1000 er ausreichend steif baut, dann ist die eben nichtmehr kompakt.
In Richtung kaufmännisch könnte man eine Marktlücke einer kompakten aber stabilen 800 er argumentieren.
Wie Roy bereits gesagt hat bekommen die Holzwürmer noch eine eigene Linie.

Gruß Marc

weil der Platz nicht reicht?
Wer soviel Geld in eine CNC steckt, findet auch eine Verwendung für 20 -25 cm Reststücke.

+1 für die 800

Jörn
(der aus Platzmangel über die 0604 ernsthaft nachdenkt)