Low Cost Portal Fräse

[IngoH]

Hallo Gerd,

ich hatte auch so wie du zwei Führungen auf der X-Achse. Wenn man dann von vorne oder hinten gegen die Z-Achse gedrückt hat konnte man die locker 1 mm hin und her bewegen. Haben dann nochmal je eine Führung oben und unten waagrecht montiert. Das Gleiche bei der Y-Achse. Spiel ist jetzt zumindest nicht mehr sichtbar. Der Verfahrweg bei der Z-Achse beträgt nur 60 mm, um die Hebelkräfte auf die Führung so gering wie möglich zu halten.
Die Kosten meiner Fräse werden inkl. Software (CNCall) bei etwa 400 - 500 Euro liegen. Hab nen Proxxon IB/E Schleifer als Fräsmotor und der kostet schon 80 Euro.
Die Trapezspindeln mit Muttern haben ca. 40 Euro gekostet. Bei der Z-Achse lasse ich die Gewindestange.
Steuerung ist die SM44PCV5 von GWR und 56mm Sanyo Schrittmotoren.
Bilder mache ich demnächst mal welche. Die Fräse steht momentan bei einem Freund, der ne gut ausgestattete Werkstatt hat.

Gruß Ingo

 

[j-o-j-o]

so dann mal in die Runde
da ich ja nu auch vor hab diese Version zu bauen, allerdings die X Achse (ich hoffe jetzt mal das ich da keinen Buchstaben durcheinander bring) auf einen Arbeitsweg auf 1000 mm Größe haben möchte.

Plane ich das Portal Fahren zu lassen und es nötigen falls Über eine Linearführung aus der Bucht zu Stabilisieren, daher auch die 4 Schrittmotoren.
2 Halt einzig und allein für die X Achse, die dann wohl oder übel doch ein wenig mehr kraft brauchen wird.


Was haltet ihr davon is das sinnig oder doch lieber klein bleiben?

 

[gx_turbo]

in meinen Augen ist das ganz deutlich aufwendiger. Ich habe das ganz bewusst nicht gemacht. Wenn du so große Teile machen willst, muss das natürlich sein. Da kommst du aber ganz schnell in die TRON Klasse. Oder schau mal zu mixware. Mit Schubladenführungen und Holz aus der Bastelkiste ist das nichts mehr. Da brauchst du mindestens Aluprofile, gute Linearführungen, Trapez- oder Kugelumlaufspindeln etc etc.

Kommt immer darauf an was man machen will, und wie groß die Ansprüche (und das Budget) sind.

EDIT: bezüglich der Achsenbezeichnungen: ich habe bewusst "Tischachse" und "Portalachse" geschrieben, weil ich festgestellt habe dass die Zuordnung zu X und Y nicht einheitlich ist. Für manche ist es so rum wie Du schreibst (TRON) für andere (mixware zB) anders rum.

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

Der Unterbau ist schon in stahl geplant (da kommt dann halt doch wieder der Metaller durch), das Portal allerdings nicht den das wird ja nicht wirklich größer als deins.

Es ist aber eben auch nicht sinnvoll bei solchen Fahr wegen den ganzen Tisch hin und her zu fahren, das wäre ein Platz bedarf von um die 2 Meter und das macht nu keinen Sinn.

Da die Genauigkeit nu auch nicht wirklich einer (gut gebauten) Tron entsprechen muss, sollte das auch "Low Budged" mach bar sein.
Deine 50 - 80€ sind aber nicht wirklich zu schaffen aber doch deutlich unter 500€ is denk ich mach bar.

 

[gx_turbo]

Es ist aber eben auch nicht sinnvoll bei solchen Fahr wegen den ganzen Tisch hin und her zu fahren, das wäre ein Platz bedarf von um die 2 Meter und das macht nu keinen Sinn.

Klar bei dieser Größenordnung kommt nur die Bauweise "bewegliches Portal" in Frage.
Was planst du für dieses Budget ? Igus-Führungen, Trapezspindel ?

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

Bis jetzt schwebt das alles noch in meinem Kopf hin und her mal schauen wann ich aus dem Puzzle was Baubahres raus bekomme.

(ich muss ja zugeben bin da auch der Typ der sich input holt und dann einfach drauf los baut, na ja schon mit einer relativ genauen Vorstellung aber ohne daran fest zu klammern)

Trapezspindeln denk ich nicht schon allein wegen der Übersetzung im Vergleich zu einer Gewindestange, würde dann den Gebrauch von recht billigen Schrittmotoren ausschließen.

Aber wie ich mich kenne Plane ich jetzt fiel zu fest, um dann hinter her wieder die Hälfte weg zu streichen^^

und wen ich ganz genau nachdenke, so groß brauch ich die eigentlich auch nicht, wär nur schön ganze Balsaholz Bretter zu bearbeiten.
Also nur ein "wants to have" und kein "must have" .
Unteres Maß der Dinge ist allerdings eine Sperrholz Platte, wäre dann eine Bearbeitungsfläche von ~400 x 600 mm

 

[gx_turbo]

Unteres Maß der Dinge ist allerdings eine Sperrholz Platte, wäre dann eine Bearbeitungsfläche von ~400 x 600 mm

Bei den üblich Schubladenführungen ist definitiv bei ca 40 cm Schluss. Darüber wirds einfach instabil. Ein paar cm kann man noch raus holen, wenn man vier Führungen pro Achse nimmt und die etwas versetzt. Ich habs nicht genau gemessen aber vielleicht kommt man dann auf 45 oder 50 cm. Ein fahrendes Portal geht eh nicht damit. Beim fahrenden Portal kannst du zwei Motoren nehmen, das ist ein Vorteil, aber der Aufbau wird auch viel komplizierter. Schienensysteme mit Kugelführungen sind ziemlich teuer. Kunstoffgleitführungen sind vom Preis und Genauigkeit ok, aber ich weiss nicht wie leicht- oder schwergängig die unter Belastung sind.
Das mit den zwei Motoren hat auch einen Nachteil: bei Schrittverlust verklemmt sich die Geschichte, und du musst neu justieren. Die meisten nehmen glaub ich einen Motor und Zahnriemen.

Grüße, Gerd

 

[gx_turbo]

Trapezspindeln denk ich nicht schon allein wegen der Übersetzung im Vergleich zu einer Gewindestange, würde dann den Gebrauch von recht billigen Schrittmotoren ausschließen.

Da bin ich inzwischen etwas ins Grüblen gekommen.
Mit meinen mini-motoren und der M8 Gewindestange erreiche ich bei niedrigen Geschwindigkeiten sehr hohe kräfte. Damit kannste jeden Fräser abbrechen, gefühlsmässig. Das Problem ist, dass man zum sauberen Fräsen doch bestimmte Verfahrgeschwindigkeiten benötigt, siehe den diesbez. thread. Das ist nicht nur eine Frage der Bearbeitungszeit, sondern auch der Qualität, der Fräser-Standzeit etc. (hab ich alles erst jetzt gelernt). Nun muss ich mit meinen 1,25 mm Steigung doch ziemlich hohe Drehzahlen fahren um annähernd eine gute Gechwindigkeit zu erreichen. Bei diesen Drehzahlen fällt dann das Drehmoment des SM leider krass ab. Mit meinen Motoren, den 297 Endstufen und 19 Volt Spannung komm ich auf ca 300 mm/min im Fräsbetrieb (strom 0.5 Amp bei 0.8 amp Nennstrom). Im Zustellbetrieb gehts bis ca 1000 mm/min. Darüber ist die Kraft so gering, dass man mit dem kleinen Finger bremsen kann. Möglicherweise ist eine höhere Steigung also gar nicht so schlecht, weil man dann zwar bei kleinen Geschwindigkeiten weniger Kraftüberschuss hat, aber dafür gehts höher rauf. Werd ich nochmal drüber nachdenken.

Grüße, Gerd

 

[limberu]

Die meisten nehmen glaub ich einen Motor und Zahnriemen.

Wie gut, dass ich nicht zu den meisten gehöre

Ich habe zwei Motoren an meiner TRON + Zahnriemen im Einsatz... Doppelt hält besser

 

[j-o-j-o]

Jau die Geschichte mit der
Geschwindigkeit und der Drehzahl hab ich mir heute auch ein wenig zu gemüte geführt.

Eine Einfache Trapez Spindel mit Kurstoffmutern kostet auch nicht die Welt.

Werde es aber doch erst mal mit Gewindestangen Probieren, eine Reduzierung der Fräser Drehzahl ist recht einfach.
Wen ich erst Trapezspindeln wegschmeißen muss um dann auf Gewindestangen zu gehen weil die Steigung zu groß war, wirds zu teuer.

M8 = 1,25 mm Steigung
Trapez12mm = 3 mm steigung (etwas mehr als das Doppelte)
Schon mal überlegt auf M12 (1,75mm)oder M16 (2mm) zu wechseln?

Dürfte ein Geh-barer weg sein um die Steigung (und damit die Geschwindigkeit) sinnig auf ein Fahrbares Maß zu erhöhen (M16 Fast die Doppelte Geschwindigkeit, ist nur die Frage ob die SM das mit machen)

 

[j-o-j-o]

@limberu
wie umständlich ist es dann bei einem Schritt Verlust das ganze wieder auf einander ein zu spielen?

 

[limberu]

@limberu
wie umständlich ist es dann bei einem Schritt Verlust das ganze wieder auf einander ein zu spielen?

Wenn man es richtig macht, gibt es entweder die Schrittverluste an beiden Motoren oder an keinem, aber nicht an einem, dafür ja der Zahnriemen!

 

[j-o-j-o]

cool !

Ok ich hab beschlossen : Ich will einen Zahnriemen lol

Nein ernsthaft macht Sinn, hät ich auch selber drauf kommen können.

@Turbo in meiner anvisierten Bauweise, sind die Schubladen Führungen natürlich dann nur noch für Y und Z Achse von Bedeutung, X wird dann wie schon gesagt eine Linear Führung aus der bucht werden denk ich, muss bei der gewünschten Genauigkeit ja nichts großes sein.
Wobei mir die Version ganz gut gefällt, weil ich sie auf die Länge auf ein Profil stützen kann, oder eben eine auf ganzer Länge verschraubte schiene mit wagen .......

 

[gx_turbo]

wie mans nicht machen sollte

wie mans nicht machen sollte

gutes Beispiel für eine suboptimale Portalachse:

Spindel oberhalb der Führungen ganz schlecht, entweder unterhalb, oder bei Gleitführungen zwischen den Führungschienen.

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

jau hab ich auch schon gelesen, ich kann mir nicht vorstellen das in dem Bauplan die Sache so geplant ist!

Macht ja schon alleine vom Bild nicht wirklich Sinn die Spindel so weit von der Fräser spitze "weg" zu bauen, da ist viel freier Raum für Spiel und Ungenauigkeiten.

 

[gx_turbo]

M8 = 1,25 mm Steigung
Trapez12mm = 3 mm steigung (etwas mehr als das Doppelte)
Schon mal überlegt auf M12 (1,75mm)oder M16 (2mm) zu wechseln?

ja, ich versuche noch herauszutüfteln wo eignetlich das optimum liegt. Das hängt natürlich von der Motorkennlinie ab. Und die ist unbekannt.

Ürbigens: ich werde mal einen Versuch mit Polyamid Mutter machen. Hab grade eine 200 St Packung M8 von hier bekommen.

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

Polyamid klingt gut, schont die Gewindestangen und wen mal eine durch ist, tauscht man sie halt, kost ja nichts im 200er pack^^

zum testen würde ich auf alle fälle bei Gewindestangen bleiben kosten eben auch einen Bruchteil von Trapezspindeln und man hat eine Feinere Abstufung.

 

[j-o-j-o]

Die sind auch nicht uninteressant!

Ich frag mich nur warum eine Verzinkte Gewindestange da günstiger ist als eine unbehandelte??

 

[gx_turbo]

Polyamid Muttern und Lagerung der Gewindestangen

Polyamid Muttern und Lagerung der Gewindestangen

Hab heute die Polyamid Muttern in der Tischachse probiert und gleich wieder dazugelernt:
Meine einfache Klemmvorrichtung (Bild von der Portal achse, noch mit Stahl Muttern) funktioniert da nicht: die Muttern werden zu stark zusammengepresst und sind dann zu schwergängig. Andererseits kann man das ja nutzen zur Verringerung des Spiels. Aber ein neue Fixierung der Muttern muss ich mir ausdenken.

Mit der Lagerung der Tischache bin nicht zufrieden. Meine einfache Kugellagerbefestigung mit zwei Muttern auf der Welle führt dazu, dass das Lager verkantet auf der Welle sitzt, und damit eiert die Welle. Mit verkantet meine ich, es sitzt schräg, nicht etwa nur nicht zentrisch. Bei 55 cm Wellenlänge macht sich das am anderen Ende ganz schön bemerkbar. Ich glaube auch nicht, dass die Welle krumm ist, soweit man das mit einfachen Mitteln feststellen kann.

Es liegt daran, dass ein M8 Gewinde aussen eben nicht ganz 8 mm hat. Das Lager ist nur 7 mm breit und kippelt ganz schön.
Eigenartigerweise tritt dieses Problem nur bei der Tischachse auf. Bei der Portalachse hab ich vielleicht einfach Glück, bei der Z Achse ist die Spindel viel kürzer, da fällts nicht so auf.

Die Trapezler haben dafür zwei Lösungen : entweder die Welle wird abgedreht auf Lagermass oder eine exakt passende Lagerhülse aufgeklebt/geklemmt (zB mixware). Abdrehen kommt nicht in Frage, erstens ist die M8 schon so sehr dünn zweitens hab ich auch gar keine Drehmaschine .

Ich überlege schon wie ich eine Hülse mit einfachen Mitteln selber machen kann.

Also, es gibt immer was zu tun !

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

Hast du wie auf dem Bild mit den 2 Stahl Muttern, auch nur 2 Kurstoff Muttern verwendet?
wen ja dann versuch mahl ob du einfach mehr Muttern unter bekommst um die last zu verteilen beim anziehen....
und so ein "zerquetschen" zu vermeiden

und für dein Lager Problem:

Schon mal versucht 2 Lager nach einander zu setzen und die Gewindestange auf-dicken mit Isolierband/Schrumpfschlauch o.ä. auch würde ich sie beim SM lagern.
Da allerdings als Fest Lager und da wo du jetzt dein fest Lager hast als los Lager (ohne Muttern) das nimmt dann auch (schlagende)Lasten vom Motor