Fräse Selbstbau versch. Fragen

Hallo zusammen,
mein Name ist Christian, bin 22 Jahre alt und studiere Informatik. Vor einigen Wochen hat sich wegen der ein oder anderen Fräsidee der Plan aufgetan, gemeinsam mit meinem Vater eine CNC Fräse zu bauen. Anfangs bin ich dabei auf die Kim gestoßen und habe dort die ersten Infos gesammelt und angefangen in Inventor zu konstruieren. Zu diesem Zeitpunkt waren noch Supported Rails und HPL Material geplant, da das ganze möglichst günstig bleiben sollte. Nach und nach bin ich dann auf weitere Projekte gestoßen wie Henriette, Frieda und Karla. Mittlerweile habe ich auch schon sehr viel in allen dazugehörigen Foren und Blogs gelesen und die Budgetgrenze immer weiter nach oben verschoben, weshalb jetzt auch Linearführungen und Alu anstatt HPL geplant ist.

An dieser Stelle ein großes Lob und Dankeschön an das verbratene Hirnschmalz und die auf euren Seiten bereitgestellten Informationen (auch an die hier im Forum vorangegangenen Tipps und Bauanleitungen)!!

Inzwischen ist die Planung auch schon recht weit und ist der Frieda immer ähnlicher geworden (da die Dimension und Bauart meinen Vorstellungen entspricht und mir sehr zusagt!) und es haben sich auch ein paar Fragen aufgetan:

1) Ich bin über den Blog von Herrn Mandl auf diese Lagerhülsen von Kamp und Kötter gestoßen.
Die würden mir sehr zusagen, da dann alles schön aufgeräumt in der Hülse verschwinden würde und man nicht mal mehr den Abstandshalter für den Motor bräuchte. (Alternative wäre momentan die Kugellager leicht in den Wangen zu versenken, da ich keine Lagerschalen habe)
Hat jemand Erfahrungen mit denen?

Ein Problem mit denen gäbe es am Portalbalken . Momentan habe ich (wie bei der Frieda) versucht, die Distanzplatten an den Y-Wägen möglichst dünn zu halten (aktuell 15mm). Doch mit diesen Hülsen wäre dann für den Flansch nicht mehr genug Platz. Ich müsste also 20mm Distanzplatten nehmen. Leidet da die Stabilität stark?
Sehe ich es zudem richtig, dass mit diesen Hülsen die Kugellager spielfrei auf die Spindeln „gepresst“ werden müssten, da der Innendurchmesser der Hülsen mit -0,00/+0,05 ja Spiel lässt?

Nachtrag: Leider hab ich festgestellt, dass der Flansch der Hülse nicht nur am Portalbalken im Weg umgeht, sondern vor allem auch an der Z-Achse… Dort würde ich die Distanzplatten nur ungern vergrößeren... Wenn dann müsste man den Flansch wohl versenken (Dann aber wohl gleich 10mm weil die M4 Schrauben nur wenige mm nach dem Flanschrand kommen und somit auch im weg wären). Mich würde dennoch mal eure Meinung zu dem Teil interessieren.

2) Spricht etwas dagegen, die Wangen und die Z-Platte 20mm stark zu machen anstatt bisher geplanten 15?

3) Ähnlicher Gedanke (Weil ich das auch schon mal irgendwo gesehen habe) bei den Y-Linearführungen am Portalbalken und zwar nur den unteren: Wie sinnvoll ist es, die (und nur die) als 25er anstatt 20er Ausführung zu verbauen? Dort herrschen ja mit die stärksten Kräfte.

4) Hat es einen Vorteil den Stepper der Z-Achse an der Z-Platte, anstatt an der Kreuzplatte zu montieren, so dass dieser in Z-Richtung mitfährt, außer dass dann das Spindel Mutter Gehäuse nicht Platz zwischen den Führungsblöcken haben muss?

5) Aus Platzgründen muss die Fräse wohl in Keller. Hättet ihr da Bedenken wegen der Feuchtigkeit, wenn in dem Raum (ca. 20m²) ein Luftentfeuchter läuft?

Hier noch ein Rendering vom (fast) aktuellen Stand:
Portal.jpg

Und noch am rumprobieren mit den Lagerhülsen:
hülsentest.jpg


Danke im Voraus!
Grüße,

Christian
 

oe6kug

User
Hallo zusammen,
mein Name ist Christian, bin 22 Jahre alt und studiere Informatik. Vor einigen Wochen hat sich wegen der ein oder anderen Fräsidee der Plan aufgetan, gemeinsam mit meinem Vater eine CNC Fräse zu bauen. Anfangs bin ich dabei auf die Kim gestoßen und habe dort die ersten Infos gesammelt und angefangen in Inventor zu konstruieren. Zu diesem Zeitpunkt waren noch Supported Rails und HPL Material geplant, da das ganze möglichst günstig bleiben sollte. Nach und nach bin ich dann auf weitere Projekte gestoßen wie Henriette, Frieda und Karla. Mittlerweile habe ich auch schon sehr viel in allen dazugehörigen Foren und Blogs gelesen und die Budgetgrenze immer weiter nach oben verschoben, weshalb jetzt auch Linearführungen und Alu anstatt HPL geplant ist.

An dieser Stelle ein großes Lob und Dankeschön an das verbratene Hirnschmalz und die auf euren Seiten bereitgestellten Informationen (auch an die hier im Forum vorangegangenen Tipps und Bauanleitungen)!!

Inzwischen ist die Planung auch schon recht weit und ist der Frieda immer ähnlicher geworden (da die Dimension und Bauart meinen Vorstellungen entspricht und mir sehr zusagt!) und es haben sich auch ein paar Fragen aufgetan:

1) Ich bin über den Blog von Herrn Mandl auf diese Lagerhülsen von Kamp und Kötter gestoßen.
Die würden mir sehr zusagen, da dann alles schön aufgeräumt in der Hülse verschwinden würde und man nicht mal mehr den Abstandshalter für den Motor bräuchte. (Alternative wäre momentan die Kugellager leicht in den Wangen zu versenken, da ich keine Lagerschalen habe)
Hat jemand Erfahrungen mit denen?

Ein Problem mit denen gäbe es am Portalbalken . Momentan habe ich (wie bei der Frieda) versucht, die Distanzplatten an den Y-Wägen möglichst dünn zu halten (aktuell 15mm). Doch mit diesen Hülsen wäre dann für den Flansch nicht mehr genug Platz. Ich müsste also 20mm Distanzplatten nehmen. Leidet da die Stabilität stark?
Sehe ich es zudem richtig, dass mit diesen Hülsen die Kugellager spielfrei auf die Spindeln „gepresst“ werden müssten, da der Innendurchmesser der Hülsen mit -0,00/+0,05 ja Spiel lässt?

Nachtrag: Leider hab ich festgestellt, dass der Flansch der Hülse nicht nur am Portalbalken im Weg umgeht, sondern vor allem auch an der Z-Achse… Dort würde ich die Distanzplatten nur ungern vergrößeren... Wenn dann müsste man den Flansch wohl versenken (Dann aber wohl gleich 10mm weil die M4 Schrauben nur wenige mm nach dem Flanschrand kommen und somit auch im weg wären). Mich würde dennoch mal eure Meinung zu dem Teil interessieren.

2) Spricht etwas dagegen, die Wangen und die Z-Platte 20mm stark zu machen anstatt bisher geplanten 15?

3) Ähnlicher Gedanke (Weil ich das auch schon mal irgendwo gesehen habe) bei den Y-Linearführungen am Portalbalken und zwar nur den unteren: Wie sinnvoll ist es, die (und nur die) als 25er anstatt 20er Ausführung zu verbauen? Dort herrschen ja mit die stärksten Kräfte.

4) Hat es einen Vorteil den Stepper der Z-Achse an der Z-Platte, anstatt an der Kreuzplatte zu montieren, so dass dieser in Z-Richtung mitfährt, außer dass dann das Spindel Mutter Gehäuse nicht Platz zwischen den Führungsblöcken haben muss?

5) Aus Platzgründen muss die Fräse wohl in Keller. Hättet ihr da Bedenken wegen der Feuchtigkeit, wenn in dem Raum (ca. 20m²) ein Luftentfeuchter läuft?

Hier noch ein Rendering vom (fast) aktuellen Stand:
Anhang anzeigen 1673440

Und noch am rumprobieren mit den Lagerhülsen:
Anhang anzeigen 1673441


Danke im Voraus!
Grüße,

Christian
HI schau mal auf die Seite von
ems
www.ems-moederl.de
Da hast viele Fragen beantwortet
Grüße Helmut
 
Die Seite bzw. Herr Möderl ist mir bekannt. Allerdings muss ich sagen, dass ich lieber hier im Forum Informationen und Meinungen einholen würde, da ich durch diverse Kommentare von Herr Möderl (auch hier im Forum) keinen sonderlich guten Eindruck von ihm gewonnen habe...
 

sponi

User
Also wenn man Hermann Möderl einmal persönlich kennengelernt hat, dann stellt man fest, dass er genau weiß wovon er redet.
Zu Deinem Problem mit den Lagerhülsen: mach die Antriebe über Zahnriemen, dann schrumpfen die Büchsen auf 2x Lagerhöhe plus 2 mm.
Den Rest siehst Du bei Hermann.
Gruß
Klaus
 
Ich bezweifel auch nicht, dass er kompetent ist. Nur die Art und Weise wie er sein Wissen hier im Forum wiedergibt und dabei alles andere schlecht macht, gefällt mir gar nicht. Und ein paar Aussagen waren dabei die mir schon ziemlich Spanisch vorkommen... Wie auch immer.

BTT :

Ich bin mir nicht sicher ob ich dich richtig verstehe bezüglich der Zahnriemen... Das Problem ist ja der Mittelpunkt der Spindeln (Und der ist ja auch mit Zahnriemen der Gleiche) da ich dann am Portalbalken anstehe. Im folgenden Bild zu sehen wos eng wird, hier schon mit den 5mm zusätzlich, damit der Flansch Platz hat:
hülse.jpg

Und ich deshalb die hier markierte Distanzplatte von 15mm auf 20mm erhöhen (siehe Bild) muss und somit die gesamte Konstruktion die da draufkommt 5mm mehr Hebel erfährt
portal.jpg

Gruß
 
Dann mache doch einfach an den Flansch der Hülse eine Abflachung, dann kommst du schon näher ran. Zur Not zwei neue Flanschlöcher bohren, wenn es mit dem jetzigen Lochbild nicht reicht.
 

sponi

User
Oder die Büchse von außen montieren, dann kannst Du bis auf den kleineren Durchmesser ran.
Wegen der Zahnriemen guck auf die Seiten von Möderl, Du musst ja nicht mit Ihm reden.

Gruß
Klaus
 
@Lahomau: Hab ich auch schon überlegt. Hätte es aber gerne vermieden, an dem Ding "rum zu schnibbeln".

@Sponi: Auch von außen montieren ist mir schon in den Sinn gekommen. Dann könnte ich leider nicht mehr den Motor direkt an der Wange montieren, wäre aber wahrscheinlich dennoch ne schöne Lösung, wenn man nur sehr kurze Motor-Abstandshalter braucht. Zahnriemenantrieb hatte ich mir schonmal angeschaut und auch jetzt nochmal auf der Seite. Aber die Hülse bräuchte ich ja trotzdem. Dann könnte ich natürlich ohne Nachteile die Hülse von Außen verschrauben, da dann ja kein Motor mehr hinten draufkommt, aber der Mittelpunkt der Spindel und somit der Flansch blieben ja gleich. (Wenn man den Flansch innen montiert)
Was mir aber gerade einfällt: Durch eine Anbringung von Außen verschwindet die Montage-Bohrung (zum Anziehen der Schraube an der Kupplung mit der KUS) in der Wange ...

@Solidmanager: Du meinst das Konzept am Portalbalken eine Schiene und eine Vorne anzubringen? Das bringt Vorteile im Resonanzverhalten des Portalbalkens, allerdings bin ich mir nicht ganz sicher, ob dafür nicht eine 25er Schiene Vorne sinnvoll wäre, deshalb auch die Frage im ursprünglichen Post. Aber es vergrößerst sich der Abstand zum Portalbalken ja auch nicht, wenn ich beide Führungen vorne anbringe.

Was haltet ihr denn davon, die Kugellager einfach in der Wange zu versenken oder auch, zumindest am Festlager, an den Wangen anliegen zu lassen? (Mal abgesehen von der Sauberkeit wenn da einfach so Lose Kugellager "rumhängen")

Und wie stark wirken sich 5 mm mehr Hebel durch die Distanzplatten aus?

Gruß,

Christian
 

sponi

User
Das ist richtig, die Bohrung verschwindet. Deswegen der Hinweis auf Zahnriemenantrieb. Dann kannst Du eine neue Buchse von etwa der Gesamtlänge
1 mm + Lagerdicke +2 mm Steg + Lagerdicke machen. Mit Hülsen auf die Welle geklebt wird das etwa 25 mm lang.
Gruß
Klaus
 
Hallo Christian,

20mm Plattenstärken sind Heute fast schon normal. Du hast durch die 5mm einen weit höhere Steifigkeit, ob man´s braucht sei mal dahingestellt.

Warum das Festlager nicht an einer Seite abflachen? Eine der einfachsten Übungen, wenn man eine Fräse baut. Da gibt es viel schwierigere Aufgaben.

Für größeren Abstand gibt es auch noch hohe Wagen, aber ich würde einfach ein Distanzstück aus gleicher Stärke wie die übrigen anfertigen lassen, wegen der Kosten. Denk auch an die Spindelmutter bzw. Mutternblock! Vielleicht baut der eh massiver, das eine Änderung an der Festlagerverschraubung gar nichts bringt. Und wenn nötig eine Kombination aus allem.
Es gibt auch kritischere Biegebelastungen als in deiner Konstruktion an der Stelle. Z.B. Frässpindelhalterung.

Ich würde auch die zylindrische Ausfräsung im Z-Wagen für das Festlager und die Spindel lassen. Macht das ganze nur unnötig kompliziert und auch teuer und zeitaufwendig. Es sind ja eh schon Unterlagen für die Z-Schienen angedacht.
Vielleicht ist es auch ratsam insgesamt eine Schienenklasse größer zu wählen, das macht einiges einfacher und in der Summe sicher nicht teurer.

Grüße, Bernd

P.S.
Ich habe Herrn Möderl als Kompetenten, Auskunftswilligen Menschen kennen gelernt. Das zeigen auch seine umfangreichen Infoseiten und Videos im Netz.
Man weiß immer nicht was da bei einzelnen Leuten im Vorfeld abgelaufen ist. Will hier aber sicher nicht die ewig gleiche Diskussion von vorne anleiern!
 
@Solidmanager: Du meinst das Konzept am Portalbalken eine Schiene und eine Vorne anzubringen? Das bringt Vorteile im Resonanzverhalten des Portalbalkens, allerdings bin ich mir nicht ganz sicher, ob dafür nicht eine 25er Schiene Vorne sinnvoll wäre, deshalb auch die Frage im ursprünglichen Post. Aber es vergrößerst sich der Abstand zum Portalbalken ja auch nicht, wenn ich beide Führungen vorne anbringe.

Christian

Resonanzverhalten?

Nöö

Du musst einfach in zwei Ebenen Toleranzen abfangen. Es ist deutlich einfacher, die Schienen auf einer Ebene zu positionieren. Wie stellst Du sicher, das die Linearschienen in X und Y Richtung sauber winklig zueinander stehen? Wenn sie parallel in der selben Ebene auf dem Portalbalken sind, wird durch die Bearbeitung des Sitzes der Schienen in einer Aufspannung dies sichergestellt.

Grüsse

Gero
 
Erstmal danke für die Antworten!

Wenn ich den Flansch kleiner machen muss geht hald eine Verschraubung verloren... Weiß nicht wie tragisch das ist.

Spindelmutterhalter sind 41mm (bei Dold) oder 40mm bei den Chinablöcken. Das ist schon eingeplant und ja auch der Grund, warum die Distanzplatten benötigt werden.

Höhere Schienen wären wirklich eine Überlegung, aber damit die Distanzplatten ganz entfallen könnten bräuchte ich wohl gleich 30er. Das ist dann vill. auch etwas überdimensioniert.


Das mit den zylindrischen Ausfräsungen sieht nur so aus. Das ist die Hülse. Hab da bisher nur zum rumprobieren die konzentrische Bedingung hinzugefügt und jetzt steht die Hülse da grade in die Platte. Also da wird nichts ausgefräst.
Ich poste nochmal ein Bild sobald das passt.


Was haltet ihr denn davon die Lagerhülsen ganz weg zu lassen und die Kugellager einfach an die Wange zu spannen? So wie bei der KIM? Wäre natürlich die günstigste Variante, aber auch nicht so sauber.

Gruß,

Christian
 
Kugellager an der Wange: Wenn du vorher genau weißt, wo die Welle fluchtet, dann kannst du ein Kugellager in der Wange einsenken (und das zweite auf der Rückseite gegen die Wanke klemmen). Wenn du noch Einstellspielraum brauchst, würde ich statt der Einsenkung eine verschiebbare Lagerschale nehmen.

Aber solange du am Ende zwischen den Lagerinnenringen noch Luft hast (zum Vorspannen) und die Flucht stimmt, funktioniert doch jede Lösung.
 
Das mit dem Resonanzverhalten meine ich sogar mal auf der EMS Seite gelesen zu haben. Weil dann bei Belastung eine der beiden Schienen zieht und die andere drückt, wird der Portalbalken in Resonanz gebracht. Wie "tragisch" das letztendlich ist, weiß ich natürlich auch nicht.

Bezüglich der Rechtwinkligkeit... Wenn beide Schienen lose montiert werden und das "Eck" der Z-Achse (also die Kreuzplatte und das obere Verbindungsstück zur Linearführung) miteinander rechtwinklig verschraubt werden und auf die Führungsblöcke geschraubt werden, kann man ja auf dem Portal verfahren und somit die Schienen Schritt für Schritt einstellen oder übersehe ich da was?
 
Hi

Das mit dem Resonanzverhalten meine ich sogar mal auf der EMS Seite gelesen zu haben. Weil dann bei Belastung eine der beiden Schienen zieht und die andere drückt, wird der Portalbalken in Resonanz gebracht. Wie "tragisch" das letztendlich ist, weiß ich natürlich auch nicht.

Bezüglich der Rechtwinkligkeit... Wenn beide Schienen lose montiert werden und das "Eck" der Z-Achse (also die Kreuzplatte und das obere Verbindungsstück zur Linearführung) miteinander rechtwinklig verschraubt werden und auf die Führungsblöcke geschraubt werden, kann man ja auf dem Portal verfahren und somit die Schienen Schritt für Schritt einstellen oder übersehe ich da was?

Ja, Du mußt die L-förmig angeordneten Trägerplatten der Wagen ja auch in zwei Ebenen perfekt rechtwinklig ausrichten

Grüsse

Gero
 
Christian, wie wirst du die Aluteile anfertigen? Denn alles, was du auswärts machen (fräsen) lassen musst, wird teuer. Sodaß du dann in Summe teurer als mit einem guten Bausatz wirst. Und vom Grunddesign her baust du ja nur die schon vorhandenen Konzepte nach, d.h. von dieser Seite besteht auch kein Argument, warum man was Eigenes auf die Beine stellen müsste.

Ich frage nur, weil du schon beim Ändern der Kamp&Kotter-Hülse zögerst, wenn du später noch viele andere Teile von Grund auf selbst bauen musst.
 
Hi

Christian, wie wirst du die Aluteile anfertigen? Denn alles, was du auswärts machen (fräsen) lassen musst, wird teuer. Sodaß du dann in Summe teurer als mit einem guten Bausatz wirst. Und vom Grunddesign her baust du ja nur die schon vorhandenen Konzepte nach, d.h. von dieser Seite besteht auch kein Argument, warum man was Eigenes auf die Beine stellen müsste.

Ich frage nur, weil du schon beim Ändern der Kamp&Kotter-Hülse zögerst, wenn du später noch viele andere Teile von Grund auf selbst bauen musst.

full ack. vor allem da imho unglückliche Details anderer Fräsen übernommen werden und nötige Verbesserungen (z.B. eine Versteifung der Z-Achse) nicht vorhanden sind.

Wir wissen ja noch nicht die Größenparameter der Fräse. Da ein Tip, wenn es Dir reicht, schau Dir einmal das derzeitige SOROTEC Angebot an, da bekommst Du für 3000,- eine BasicLine 605 mit Schrittmotoren, Steuerung und SW - dafür machst Du es nicht selber. Fahr vielleicht heute nach Rheinmünster - wenn es nicht zu weit ist - Roy Kloos hat heute seine CNC Tage

Grüsse

Gero
 

sponi

User
Dem ist eigentlich nichts hinzufügen. Die Stunde bei einer Werkzeugmacher- oder Maschinenbaufirma wird zwischen 50 und 70 € kosten.
Wenn viel selbstgemacht wird, ist wenigstens eine Drehbank und Ständerbohrmaschine, noch besser eine Fräse erforderlich.
Und natürlich der geübte Umgang mit den Geräten.
Viele Grüße
Klaus
 
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