Noch eine kleine stabile CNC-Portalfräse

M

migru

User
Hallo zusammen,

endlich ist meine CNC-Fräse so weit, dass ich sie mal vorstellen kann. Ich hatte bereits eine Fräse komplett aus Holz gebaut, welche mir im Bereich Flugmodellbau vollkommen ausgereicht hätte. Aber angespornt durch Heini’s Blog (nochmal vielen vielen Dank Heini für deine Unterstützung :) ) und die vielen Beispiele in den verschiedenen Foren habe ich mich an den Bau einer Fräse komplett aus Alu gewagt. Ähnlichkeiten mit anderen Fräsen (z.B. die Fräse von KarlG) sind also kein Zufall :D

Die Eckdaten der Fräse:
Verfahrwege sind ca.: X=520mm, Y=320mm, Z=120mm
Linearführungen sind alles 25er von Romani
Die Alu-Profile sind von SMT: 80x80 / 80x40 / 80x120 (alles schwere Ausführung der Baureihe 8)
Die Seitenteile des Portals sind 30mm dick, die anderen Alu-Platten sind 10-15mm dick
Kugelgewindespindeln 16x05 auf allen drei Achsen
Steuerung Triple Beast mit 5A-Motoren und Eding-CNC V5A-4-E (Ethernet)

Meine persönlichen Anforderungen beim Bau der Fräse:
Die schweren Teile der Fräse (Portal / Y-Balken / Linearschienen / Wagen) sitzen auf Schultern (Auflageflächen)
Alle wichtigen Montage-Flächen haben nicht mehr als 0,02mm Abweichung, was ich oftmals nur durch manuelles Nacharbeiten der gefrästen Flächen (tuschieren und schaben) erreichen konnte.
Die Montage der Motoren auf X und Y sind jeweils auf beiden Seiten möglich

Was die Stabilität und Auswahl der Materialien betrifft, habe ich mich an den Beispielen anderer Fräsen orientiert und gelegentlich aus dem Bauch heraus modifiziert. Wissenschaftliche Berechnungen habe ich nicht durchgeführt, daher wird die Fräse sicher nicht das Optimum darstellen. Für meine Zwecke ist sie jedoch mehr als ausreichend ;)

Wenn ihr noch weitere Informationen/Bilder wünscht, einfach Bescheid geben.

Gruß
Michael

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K

KarlG

User
Glückwunsch!

sehr aufwändig, sehr massiv und sehr sauber ausgeführt.

"Mäkelpunkt": Angesichts der übrigens Dimensionierungen hätte ich unten auf der Portalachse einen langen 30er eingesetzt; oben hätte es auch ein kurzer 20er oder gar 15er getan.

Gruss
Karl
 
S

Smith-mini-plane

User
Hallo Michael,
Erst mal Gratulation zur Maschine,
was wiegt der Wonneproppen ???
Bin auch gerade dran Material für meine neue zu Sammeln.
Woher hast du Deine Kugelgewindespindeln her, hast du einen Link ???

Deine Spindel passt nicht wirklich dazu , kommt da noch was anderes ran ???

Gruß Thomas
 
M

migru

User
Hallo Karl,

danke für dein Lob!

Ich habe den Thread deiner robusten Fräse aufmerksam verfolgt und diese annähernd nachgebaut. Wäre mein Ziel nicht der Selbstbau gewesen (nur möglich mit entsprechend ausgestatteter Werkstatt), wäre ich längst Besitzer einer 'Karla' :D

Während der Entwicklungsphase habe ich irgendwann entschieden, rundum 25er Wagen einzusetzen. Da die Wagen in der Vorspannung gewisse Toleranzen haben, konnte ich selektieren, welcher Wagen wohin kommt. Der 25er oben ist sicherlich überdimensioniert. Auf die Idee, 30er Wagen für das Portal zu verwenden, bin ich gar nicht gekommen und habe daher auch nicht geprüft, ob Preis/Leistung/Stabilität besser gewesen wäre. So wie sie jetzt ist, ist sie für meinen Einsatzzweck und meine Arbeitsweise mehr als ausreichend. Ziel ist, dass sie bei moderaten Belastungen lange hält :D
 
M

migru

User
Hallo Thomas,

die Kugelgewindespindeln habe ich direkt in China bestellt (linearmotionbearings2008@yahoo.com.cn). Ob es den noch gibt, weiß ich nicht.
Gewicht schätze ich auf 80-100kg.
Mit der montierten Frässpindel werde ich wohl nicht die Möglichkeiten der Fräse ausreizen können. Zu meiner 'Holzfräse' (mein Einstieg in die Materie CNC) hat sie prima gepasst und hat mich nicht enttäuscht. Vor allem ist sie sehr leise.
Irgendwann werde ich mir wohl noch eine stärkere Spindel anschaffen (1,5 bis 2,2kw).
 
K

KarlG

User
migru schrieb:
So wie sie jetzt ist, ist sie für meinen Einsatzzweck und meine Arbeitsweise mehr als ausreichend.
Zum Vergrößern anklicken....

Das steht ausser Frage. Was ich meinte: Du hast (im Vergleich zur "Karla") alles steifer, massiver, schwerer dimensioniert, überall 2 Wagen auf den Achsen nur den einen Punkt hast Du unverändert übernommen und der ist somit zur (imho einzigen) Schwachstelle geworden, zudem Du auch die Hebel verlängert hast.

Mit der aktuellen Spindel wirst Du das sicher gar nicht merken, aber wenn da mal eine 1,5 oder 2,2 kW dran ist und Du mit 8er Fräser im Alu rumrührst, wird dieser eine Wagen mehr nachgeben, als der gesamte Rest....

Gruss
Karl
 
WEMO-EZFW

WEMO-EZFW

User
Hallo Michael.

Wo ich jetzt ein wenig Bauchweh habe, das sind die einzelnen Wagen je Linearführung in Y und Z. Das wird gemeinhin nicht als ideal angesehen, da sich das Kantmoment beim Fräsen dort negativ auswirkt. Besser wäre es da gewesen, 2 Wagen je Schiene und dann evtl. kleinere Ausführung wenn das aus Platzgründen nicht anders geht. Ansonsten, toll gemacht:)

Gruss, Dietmar
 
M

migru

User
Hallo Karl und Dietmar,

OK, ich werde mal darauf achten, ob dies tatsächlich Schwachstellen sind und wie stark sie sich bemerkbar machen. Wird aber nur dann sein, wenn ich an die maximale Belastung der Fräse herangehe, was ich jedoch nicht vorhabe. Aber man soll ja nie nie sagen... ;)
 
B

Bernd E.

User
Hallo Michael,

sehr solide, sauber gebaute Fräse. Mit tollen Detaillösungen. Mein Glückwunsch!

Mein einziger Kritikpunkt ist ebenfalls der kurze Wagen unten am Portal. Da ja durch die Z-Achse die Breite weit größer als die Wagenlänge ist, könnte hier ein Update auf einen langen Wagen schon einiges bringen.
Das soll nicht heißen, das es je nach Einsatzzweck so nicht funktioniert. Nur bringt die sonst so stabile Fräse nichts, wenn an der Stelle Ungenauigkeiten entstehen. ;)
Maximal müßte nur die untere Befestigungsplatte für die Z-Achse modifiziert bzw. ausgetauscht werden.

Grüße, Bernd
 
M

migru

User
Hallo Bernd,

das ist ein langer Wagen ;)

Hier nochmal die Bestückung meiner Fräse (alles 25er Linearführungen):
- Das Portal (X-Achse) steht auf insgesamt 4 normalen Wagen
- Y-Achse: oben ein normaler Wagen, unten ein langer Wagen
- Z-Achse: 2 lange Wagen

Wenn der lange Wagen unten an der Y-Achse tatsächlich eine Schwachstelle ist, kann ich dort eventuell auch 2 normale Wagen unterbringen. Das wird sich aber erst herausstellen, wenn mir der Proxxon-Fräsmotor nicht mehr reicht und eine leistungsfähigere Spindel zum Einsatz kommt.
Schau mer mal...
 
K

KarlG

User
migru schrieb:
Wenn der lange Wagen unten an der Y-Achse tatsächlich eine Schwachstelle ist, kann ich dort eventuell auch 2 normale Wagen unterbringen.
Zum Vergrößern anklicken....

Statisch wäre das die beste Lösung (falls es hinpasst); auch besser, als ein langer 30er. Konstruktiv ist der lange 30er besser.

Du brauchst dann wahrscheinlich Löcher beidseitig in den Portalwangen, damit die Schmiernippel nicht anecken....
 
B

Bernd E.

User
Hallo Michael,

kam mir jetzt nicht so lang vor, da ja auch keine Flansche an den Wagen sind.;)
Zwei normale Wagen wären noch eine Alternative, wenn sie unter der Aluplatte Platz finden.
Mit der kleinen Spindel geht es natürlich auch so.

Grüße, Bernd
 
M

migru

User
Hallo Thomas,

ich bin noch nicht dazu gekommen, Alu zu fräsen. Aber es wird auch nichts spektakuläres sein, da meine Proxxon-Spindel sicher nicht so belastbar wie die Fräse ist. Außerdem sind noch ein paar Kleinigkeiten an der Maschine zu machen.
Z.B. die Opferplatte. Da die Proxxon nur max. 6mm spannen kann und ich notfalls die Handbohrmaschine für etwas größere Löcher spannen möchte, habe ich der Z-Aufnahmeplatte noch drei zusätzliche Passfedernuten verpasst.

Gruß
Michael

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A

Andygraphy

User
Die sieht ja soweit echt fein aus! :)
Aber warum ne Borhmaschine oder ne Proxxon/Kress? Wo liegt das Problem sich in der Bucht ne 1,5KW Chinaspindel mit FU zu besorgen? die gibts für etwas über 200€ , dazu noch ne kleine Aquariumpumpe (falls du ne wassergekühlte nimmst) und fertig :)

gruß
Andy
 
M

migru

User
Hallo Andy,

ich habe mir schon länger Gedanken darüber gemacht, welche Frässpindel ich mir zulegen soll. Bedingungen: sie soll mindestens 8mm spannen können und keine Wasserkühlung haben (ich will dieses ganze Geraffel für die Wasserkühlung nicht haben).
Da wird die Auswahl schon sehr dünn, bzw. habe ich keine preisgünstige Spindel gefunden.
Die kleine Proxxon hat mir bisher bei meinen kleinen Teilen sehr gute Dienste erwiesen und sie ist seeeehr leise!
Für größere Sachen könnte ich mir auch gut eine Kress-Spindel vorstellen.
Die Bohrmaschine war eine Notlösung, hat aber prima funktioniert :D

Ich hab' zwar eine recht stabile Fräse gebaut, hab' aber nicht vor, die Stabilität voll auszureizen. Will sagen: meine Fräsparameter bezüglich Schnittgeschwindigkeit und Spantiefe sind eher klein gehalten. Das schont meine Maschinen und macht auch nicht so einen höllen Lärm. Ich mag es nicht, wenn mich Maschine und Fräser so anschreien ;)
 
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