Zwischenstand
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Ist es möglich mit dieser extremen lo cost bauweise (Schubladenführungen, M8 Gewindespindel, 42er Schrittmotore der 4 € Klasse, Dremel Klon) eine funktionierende Portalfräse zu bauen, mit der man wirklich etwas anfangen kann ? Welche Einschränkungen sind zu erwarten ? Was ist besonders zu beachten beim Aufbau ?
Die erste Frage kann ich mit ja beantworten: es funktioniert !
Natürlich muss man mit Einschränkungen rechnen, und einige Dinge verdienen auch besonderes Augenmerk beim Bau.
Beschränkungen:
Arbeitsfläche: 30 x 30 cm kann problemlos genutzt werden. 40 x 40 cm sind auch noch drin. Größtes Problem zu Rändern hin ist derzeit, dass da die Gewindespindeln nicht mehr so leicht laufen.
Die Verfahrgeschwindigkeit im Zustellbetrieb ist durch die schwachen Motore auf ca 700-800 mm/min eingeschränkt.
Im Fräsbetrieb (Sperrholz) sind 300 mm/min gut erreichbar, auch 400 mm/min sind drin.
Das Umkehrspiel beträgt derzeit ca 0,3 - 0,4 mm. Durch Verbesserungen an der Z-Achse und Verwendung von Polyamid Muttern hoffe ich das noch verringern zu können. Schaltet man die Software-Kompensation ein, dann sind Genauigkeiten von +- 0,1 mm durchaus erreichbar.
Kritische Punkte:
Einer der zentralen Punkte ist die Ausführung der Gewindespindeln (Lagerung, genaue Ausrichtung, Muttern).
Die Spindeln müssen in jeder Position leicht laufen, d.h. mit zwei Fingern leicht durchzudrehen sein. Gleichzeitig muss natürlich alles (möglichst) spielfrei sein. Das ist die Herausforderung. Eine Schwergängigkeit der Spindel wirkt sich sofort und gnadenlos auf die erzielbare Geschwindigkeit aus. Läuft die Spindel leicht, dann erzeugt auch der schwache Motor über die große Untersetzung (1.25 mm Steigung) eine enorme Kraft.
Eine 10 oder 12 mm Spindel, wie von jojo vorgeschlagen, könnte ein besserer Kompromiss sein, weil da die Motoren nicht ganz so hoch drehen müssen.
Derzeit experimentiere ich mit Muttern aus Polyamid. Sie sind noch empfindlicher was die genaue Ausrichtung angeht, aber man kann das ganze nahezu spielfrei und ausreichend leichtgängig hinbekommen.
Ein weiterer Punkt um gute Geschwindigkeiten zu errreichen:
Ausreichende Spannung für die Schrittmotoren. Also erstens ein Netzteil mit mindestens 24 Volt (oder soviel die Endstufe eben verträgt). Meine so heiss geliebten 19 V Laptopnetzteile sind damit aus dem Rennen. Naja laufen tut die Fräse schon damit. Aber dann eben nur mit max 500-600 mm/min. Zweitens möglichst wenig Verluste an der Endstufe. Damit erhält auch die 297er Endstufe einen dicken Minuspunkt. Moderne MOSFET Endstufen schlucken deutlich weniger Spannung.
soweit für heute
Grüße, Gerd
