Und wieder ein CNC-Neubau. Planung -> Endprodukt

[FantomXR]

Liebe Freunde der CNC-Technik,

ich habe mich hier angemeldet um mein Projekt vorzustellen und um Hilfestellung und Tipps wäre ich natürlich nicht abgeneigt. ;-)

Die CAD-Files werde ich sobald die Fräse fertig eingepflegt ist zur freien Verfügung und Benutzung veröffentlichen.

Was ist also der Plan?
Nachdem ich nun 2 Jahre lang eine CNC Fräse von CNC4All im Einsatz habe und bisher auch ganz zufrieden war, brauche ich nun einen größeren Verfahrweg. In den meisten CNC-Projekten, von denen man liest, werden doch eher "kleinere" Fräsen gebaut. Hier jedoch geht es um ein etwas größeres Kaliber. Derzeit sind die Aluminiumprofile in X 2000mm und in Y 1600mm lang. Die Fräse wird also einen recht großen Verfahrweg haben.

Als Rahmen sollen 90x90 leicht Profile aus der Baureihe 10 zum Einsatz kommen. Die gibt es ja bei SMT für einen günstigen Preis. Die Querstreben zwischen den X-Profilen sollen 40x90er werden, ebenso Baureihe 10. Für die Verbindung der Seitenwangen des Portals soll ein schweres 90x180er Profil herhalten.

Im Rendering seht ihr noch einen am Boden durchgängigen Wagen des Portals. Diesen habe ich mittlerweile entfernt. Das bringt nur Gewicht und ein durchgehender Wagen sei, laut Aussage eines Kollegen, nur üblich bei kleineren Fräsen, da diese oft auch nur von einem Motor pro Achse angetrieben werden. Meine Fräse soll jedoch mit zwei Motoren für X ausgestattet werden.

Alle Aluminium-Teile (Seitenwangen, Z-Achse, etc.) sind aus 15mm starken Material.

Die Kugelumlaufspindeln sowie die Führungen werde ich wohl bei Kamp & Kötter kaufen. Die Firma hat sich als sehr hilfreich erwiesen und hat mir bereits einige Tipps zum Design gegeben.

Ich werde hier auf 20mm Profilführungen zurückgreifen mit je zwei Wagen pro Profil. Insgesamt bekommt jede Achse zwei Profilführungen spendiert.

Als Kugelumlaufspindeln kommen entweder 2005er oder 2010er zum Einsatz. Bei Kamp & Kötter gibt es auch direkt Spindelmuttergehäuse, die eine sehr einfache Montage erlauben.

Als Lager haben K&K eigensentwickelte Lagerhülsen, die auf mich einen sehr guten Eindruck machen.

Die Motoraufnahmen werde ich wohl Fräsen müssen, außer jemand hat da eine bessere und einfachere Idee ;-)
Im Übrigen werde ich versuchen, fast alle Aluminiumteile auf meiner CNC4All-Fräse herzustellen. Ich hab bisher schon einige Male Aluminium damit erfolgreich fräsen können.

Für die Elektronik werde ich wohl das Triple-Beast mit zusätzlicher DM556D Endstufe verwenden. Als Motoren dachte ich an NanoTec 4.2A 3NM.

Soweit... ich hoffe ich komme dazu, in den kommenden Tagen ein paar aktuelle Renderings zu machen, damit ihr euch ein besseres Bild vom Aufbau der Fräse machen könnt.

Ich bin jetzt schon gespannt, ob ihr Tipps und Anregungen habt und freue mich auf eure Rückmeldungen.

Liebe Grüße,
Christian

 

[Gast_69019]

Hi,
nur kurz:

- 90x90 in "leicht" bei den Längen ist eher ungewöhnlich (Biegung gerechnet? Wie sind die Ergebnisse?).
- Die Lager von K&K sind im Vergleich zu "normalen" Lagerschalen unpraktischer und teur meiner Meinung nach. Alternativ schau mal hier zur Info.
- Wenn das Portal von 2 Motoren angetrieben wird, braucht es den Verbinder nicht. Montiere die Spindeln doch direkt an die Wangen...
- Vergleich mal die Preise zu Topper-HZ (technische Daten)- K&K hat auch "nur Chinaware"...warum also nicht direkt in China ordern?

Nur meine 2cts...
Grüße

Andreas

 

[FantomXR]

Hi,
nur kurz:

- 90x90 in "leicht" bei den Längen ist eher ungewöhnlich (Biegung gerechnet? Wie sind die Ergebnisse?).

Nein, berechnet habe ich nichts. Wenn da jemand Verbesserungstipps hat, gerne.

- Die Lager von K&K sind im Vergleich zu "normalen" Lagerschalen unpraktischer und teur meiner Meinung nach. Alternativ schau mal hier zur Info.

Danke für den Hinweis, aber ich kaufe die lieber fertig. Außerdem habe ich keine Möglichkeit, etwas zu drehen.

- Wenn das Portal von 2 Motoren angetrieben wird, braucht es den Verbinder nicht. Montiere die Spindeln doch direkt an die Wangen...

Dazu hatte ich ja schon was geschrieben... bitte nochmal meinen Beitrag durchlesen.

- Vergleich mal die Preise zu Topper-HZ (technische Daten)- K&K hat auch "nur Chinaware"...warum also nicht direkt in China ordern?

Support the locals... auch wenn die auch nur aus China importieren, habe ich wenigstens einen Ansprechpartner in Deutschland. Bisher war der Kontakt auch sehr erfreulich und K&K waren mir bei vielen Fragen sehr behilflich.

 

[cessnamover]

Im Rendering seht ihr noch einen am Boden durchgängigen Wagen des Portals. Diesen habe ich mittlerweile entfernt. Das bringt nur Gewicht und ein durchgehender Wagen sei, laut Aussage eines Kollegen, nur üblich bei kleineren Fräsen, da diese oft auch nur von einem Motor pro Achse angetrieben werden. Meine Fräse soll jedoch mit zwei Motoren für X ausgestattet werden.

Die untere Verbindung, bringt wenn man sie richtig konstruiert, auch eine Versteifung des Portals in Y Richtung. 2 Motoren sind ja okay. Aber die untere Platte würde ich lassen.

Sind aber nur meine 2 Cent.

Lieben Gruß,
Udo

 

[FantomXR]

...bringt wenn man sie richtig konstruiert...

Kannst du das konkretisieren?

 

[Lahomau]

Was möchtest du denn eigentlich fräsen? Nur weiche Dinge oder auch was härteres? Nur flache Platten 2D oder auch 3D?

Die 90x90-Profile werden auf diese Länge nämlich nicht mehr steif sein. Wenn du jetzt aber nur Sperrholz fräsen willst. biegt sich das einfach zusammen mit dem Grundrahmen mit und es ist egal. Bei 3D-Arbeiten steiferer Materialien aber nicht.

Abhilfe wäre möglich, wenn du den Grundrahmen nicht freitragend gestaltest, sondern auf einem steifen Tisch aufbaust mit Antrieb li+re und ohne Portalverbinder.

Beim Portalbalken ist das Problem größer als beim Grundrahmen, weil Biegung und Torsion direkt in einer weichen Fräserspitze resultieren -> d.h. wenigstens den Portalbalken müsstest du bei der großen Länge deutlich steifer wählen. Einfach rechnen lassen kann man das hier: http://cncwerk.de/forum/viewtopic.php?f=3&t=154

Die langen drehenden Spindeln werden sich ab einer gewissen Drehzahl von selbst aufschwingen, nämlich dann, wenn die Frequenz der 1. Ordnung (Unwucht) größer als die Biegeeigenfrequenz ist. D.h. du kannst dann nur langsam fahren. Besser wären angetriebene Muttern ala Möderl.

Die Fräse wird mit den großen Abmessungen sowieso nicht billig werden, daher solltest du sie auch gut (steif) bauen. Der Hauptpreis kommt ja eh von den Schienen und Spindeln, da machen dickere Profile nicht mehr viel im Preis aus.

 

[Gast_69019]

Nein, berechnet habe ich nichts. Wenn da jemand Verbesserungstipps hat, gerne.


Danke für den Hinweis, aber ich kaufe die lieber fertig. Außerdem habe ich keine Möglichkeit, etwas zu drehen.


Dazu hatte ich ja schon was geschrieben... bitte nochmal meinen Beitrag durchlesen.



Support the locals... auch wenn die auch nur aus China importieren, habe ich wenigstens einen Ansprechpartner in Deutschland. Bisher war der Kontakt auch sehr erfreulich und K&K waren mir bei vielen Fragen sehr behilflich.

....i am out

 

[AlexB]

Hallo,

....i am out

nachvollziehbar.
Was du hier versuchst ist eine 1m Hobbyfräse auf 2m aufzublasen ohne die Grundkonstruktion zu ändern. Was du dabei aber nicht bedenkst ist das sich gewisse Kräfte/Probleme potenzieren. Alleine deine Antriebsauslegung wird dazu führen das sich da nix vernünftig verfahren läßt. (Stichwort Schwingungen wie weiter oben schon sehr richtig erläutert). Es hat auch seinen Grund warum Firmen wie BZT oder Sorotec Maschinen in dem Format incl. Unterbau aus massivem Stahl schweißen, spannungsarm glühen und überfräsen. In der Größenordnung ist nix mehr mit Aluprofilen zusammenschrauben. Wenn man also statt einer 1m-Fräse eine 2m-Fräse bauen will dann bedeutet das auch für die Kosten das es da mit einer Verdoppelung nicht getan ist, realistisch ist da wohl eher eine Verzehnfachung.

Gruß

Alex

Tante Edit: Weiter oben hast du geschrieben das du eine cnc4all-Maschine hast. Da hast du doch ein Paradebeispiel für eine weiche Gummifräse. Freitragende Rundführungen, wenn ich das schon sehe bekomme ich Ausschlag. Fahr mal in die Mitte und dann wirst du feststellen das du bereits von Hand die Spindel im mm-Bereich hoch und runterdrücken kannst. Wie du damit Alu fräsen willst ist mir ein Rätsel. Wenn das dein Anspruch bei deinem Neubau ist dann wird mir einiges klar.

 

[FantomXR]

Was möchtest du denn eigentlich fräsen? Nur weiche Dinge oder auch was härteres? Nur flache Platten 2D oder auch 3D?

Hallo Lars,

vielen Dank für deine konstruktive Antwort. Es geht vornehmlich um Holzplatten (größtenteils Multiplex). Aluminium werde ich nie in solch einer Größe bearbeiten. Da werde ich lediglich kleine Formate wie 20x30cm o.ä. fräsen und selbst das nur selten.
Ich habe bisher nur 2D gefräst und das wird sich in Zukunft wohl auch nicht ändern.

Hättest du denn einen Vorschlag, auf welche Profile ich aufstocken sollte, um eine entsprechende Versteifung zu erhalten?

Du hast Recht: Die Profile machen nicht den großen Faktor bei der Fräse aus.

Danke für den Link bzgl. der Durchbiegung. Das schau ich mir an. Auch danke für den Tipp bzgl. der Muttern.


Und an alle, die nichts weiter zu sagen haben, als "Hat keinen Sinn, wird eh nix, bla" sind herzlich dazu eingeladen, dem Thread fern zu bleiben und ihm keine weitere Beachtung zu schenken. Wer hingegen konstruktive Kritik vorbringen und entsprechende andere Vorschläge machen kann, darf sich gerne beteiligen.


//edit: Ich hab gerade mal den Durchbiegungsrechner aufgemacht. Demnach wäre wohl die bessere Lösung, als Rahmen ein leichtes 90x180er Profil zu nehmen. Dies hat bei 10kg eine Durchbiegung von 0.026mm, wenn hochkant gestellt.

 

[Gast_69019]

Wer hingegen konstruktive Kritik vorbringen und entsprechende andere Vorschläge machen kann, darf sich gerne beteiligen.

Dachte das hätte ich getan. Die Lagerschalen kannst Du "fertig" bekommen (u.a. bei mir) oder auch günstig(er als die K&K Lager) machen lassen von einem anderen Hobbyisten - gibt doch genug.

Welchen Vorteil der Verbinder bei 2 Spindeln noch zusätzlich bringen soll, ist ja noch unbeantwortet. Aber um das Thema der Durchbiegung + Länge des Tischs halbwegs in den Griff zu bekommen kannst Du auch eine andere durchaus verbreitete Idee verfolgen: Die Antriebsspindeln direkt an die Portalwangen montieren, den Verbinder ganz weglassen und stattdessen dann eine Tischkonstruktion mit Stützen versehen.

Das war es dann aber jetzt auch von meiner Seite....nicht weil mir der Glaube hier fehlt, sondern weil der Thread wieder in die emotionale Richtung nach dem Motto "rate mir, aber rate mir nicht ab" geht....
So eine Maschine zu bauen ist auch kein Hexenwerk eigentlich. Kenne selbst jemanden, der 2,5x1,5m gebaut hat, die super funktioniert..
Viel Erfolg...

 

[Lahomau]

Hättest du denn einen Vorschlag, auf welche Profile ich aufstocken sollte, um eine entsprechende Versteifung zu erhalten?

Beim Portalbalken würde ich bei der breitesten Version der P3 spicken. Beim Grundrahmen sind die Hochkant-Profile aus deinem edit2 bestimmt ok.

 

[FantomXR]

Dachte das hätte ich getan. Die Lagerschalen kannst Du "fertig" bekommen (u.a. bei mir)

Ah! Okay. Das war mir nicht klar, dass du die auch für andere herstellen würdest.

Die Antriebsspindeln direkt an die Portalwangen montieren, den Verbinder ganz weglassen und stattdessen dann eine Tischkonstruktion mit Stützen versehen.

Ja, das werde ich im CAD ändern. Das macht Sinn!

Das war es dann aber jetzt auch von meiner Seite....nicht weil mir der Glaube hier fehlt, sondern weil der Thread wieder in die emotionale Richtung nach dem Motto "rate mir, aber rate mir nicht ab" geht....

Nein, überhaupt nicht. Das ist dann falsch rübergekommen. Überhaupt habe ich gerade nochmal die Preise für eine fertige Fräse von z.B. BZT gecheckt. Da zahlt man ca. 6.000€ brutto für eine fertig aufgebaute Fräse mit genügend großem Verfahrweg. Die Steuerung käme noch hinzu, kann man aber auch selber bauen. Da hab ich mir schon alle relevanten Bausteine rausgesucht. Am Ende ist der Sinn dieser Sache hier dann doch tatsächlich fraglich..... hatte mich so vertieft, dass ich vergessen hatte, mal bei den einschlägigen CNC-Bauern Preise nachzuschauen.

 

[Schrauber_men]

Welchen Vorteil der Verbinder bei 2 Spindeln noch zusätzlich bringen soll, ist ja noch unbeantwortet. A

Bei 2 Meter Verfahrweg würde ich in der Mitte Motor einbauen und über Zahnriemen die Muttern antreiben, bei diese Länge werden die Spindeln fest sitzen, finde ich besser

 

[Gast_69019]

Ja genau, zur Verdeutlichung meiner zu kurzen Ausführung: Schrittmotor fest an die Wange und dort die ebenfalls drehbar gelagerte Mutter mittels Riemen antreiben. Beides sitzt "außerhalb" des Tisches. Funktioniert gut das Prinzip.

Kostentechnisch würde ich das ganze so auf ca 3000,- Material (ohne Steuerung) schätzen....überwiegend Lineartechnik und Profile....selbstbau lohnt da schon, wenn die Ansprüche dazu passen.

Grüße

 

[FantomXR]

Und wieso würdest du eher einen Riemenantrieb empfehlen statt der herkömmlichen KUS?

Mit der Kalkulation liegst du schon ganz gut. Ich komme mit den 90x90er Profilen (das andere hab ich noch nicht durchgerechnet) inkl. aller Führungen, KUS, Lager auf knappe 2.200€. Bei der Steuerung lieg ich bei knappen 850€.

 

[lupos]

Angetriebene, drehende Spindelmuttern mit festen Spindeln sind insbesondere bei langen Spindeln im Vorteil.
Der Grund ist das lange sich drehende Spindeln radial zum Schwingen neigen.

LG Robert

 

[Gast_69019]

Hi,

da hast Du mich falsch verstanden. Ich meinte das Prinzip wie beispielsweise bei z.B. Mixware: Die KU-Mutter mittels Riemen mit dem Schrittmotor verbinden. Schau mal wie der Antrieb bei der X-Achse (Portalachse) bei der P1 gelöst ist. Gleiches Prinzip nur an den Portalwangen... Das ist keine neue Erfindung, wird z.B. auch oft bei Industrie-Druckern so gemacht, aber Mixware ist der einzige, der das konsequent "drin" hat - ohne hier jetzt eine Diskussion über Sinn und Unsinn angetriebener Muttern an kurzen Achsen vom Zaun brechen zu wollen.

Frag die Lineartechnik doch mal bei John an. Rein interessehalber. Er hat auch Hiwin im Angebot und bietet mindestens(!) den gleichen Service wie ein Händler aus DE - eigene Erfahrung. Anfragen kostet ja nix

 

[Gast_26027]

Dachte das hätte ich getan. Die Lagerschalen kannst Du "fertig" bekommen (u.a. bei mir) oder auch günstig(er als die K&K Lager) machen lassen von einem anderen Hobbyisten - gibt doch genug.

Welchen Vorteil der Verbinder bei 2 Spindeln noch zusätzlich bringen soll, ist ja noch unbeantwortet. Aber um das Thema der Durchbiegung + Länge des Tischs halbwegs in den Griff zu bekommen kannst Du auch eine andere durchaus verbreitete Idee verfolgen: Die Antriebsspindeln direkt an die Portalwangen montieren, den Verbinder ganz weglassen und stattdessen dann eine Tischkonstruktion mit Stützen versehen.

Das war es dann aber jetzt auch von meiner Seite....nicht weil mir der Glaube hier fehlt, sondern weil der Thread wieder in die emotionale Richtung nach dem Motto "rate mir, aber rate mir nicht ab" geht....
So eine Maschine zu bauen ist auch kein Hexenwerk eigentlich. Kenne selbst jemanden, der 2,5x1,5m gebaut hat, die super funktioniert..
Viel Erfolg...

Ich lese mindestens zwei Mal Werbung in eigener Sache von Dir auf einer einzigen Seite, K&K wird schlechtgemacht. Ist in Summe ziemlich schlechter Stil oder? Oder zwischenzeitlich zum Sponsor hier aufgestiegen, der offiziell kommerzielle Werbung machen darf?

In Summe das übliche, meist unsachliche "Schlechtgemache", ich kenne es ja auch schon. Wobei weder Frieda noch andere hier irgendein Rad neu erfunden haben, oder innovativ sind. Man schlengelt sich so halbgar als Dauerwerbeveranstaltung durch das Forum, greift hier und dort Ideen auf und vermarktet sie in eigener Sache, siehe Lagerschalen.

Hier macht es null Bock konstruktiv ein neues Projekt durchzusprechen.

Ich empfehle daher cncwerk.de und www.cncecke.de sobald sie wieder läuft.

PS Dein Stehlager steht in der Luft

VG
Christopher

 

[Gast_69019]

Ich lese mindestens zwei Mal Werbung in eigener Sache von Dir auf einer einzigen Seite, K&K wird schlechtgemacht. Ist in Summe ziemlich schlechter Stil oder? Oder zwischenzeitlich zum Sponsor hier aufgestiegen, der offiziell kommerzielle Werbung machen darf?

In Summe das übliche, meist unsachliche "Schlechtgemache", ich kenne es ja auch schon. Wobei weder Frieda noch andere hier irgendein Rad neu erfunden haben, oder innovativ sind. Man schlengelt sich so halbgar als Dauerwerbeveranstaltung durch das Forum, greift hier und dort Ideen auf und vermarktet sie in eigener Sache, siehe Lagerschalen.

Hier macht es null Bock konstruktiv ein neues Projekt durchzusprechen.

Ich empfehle daher cncwerk.de und www.cncecke.de sobald sie wieder läuft.

PS Dein Stehlager steht in der Luft

VG
Christopher

Ich glaube DER Beitrag ist eher "unsachliches Schlechtgemache" weil er nichts zum Thema selbst beiträgt. Auf den Inhalt gehe ich mal nicht ein - aus Respekt dem Threadersteller gegenüber. Wenn es Dir hier "null Bock" bereitet, wünsche ich Dir viel Spaß im anderen Forum und würde persönlich dann auch empfehlen, hier erst gar nicht mehr vorbeizuschauen anstatt "halbgar" (Du kennst anscheinend nur eine Seite) "offtopic rumzustänkern" ...

 

[FantomXR]

Hi,

da hast Du mich falsch verstanden. Ich meinte das Prinzip wie beispielsweise bei z.B. Mixware: Die KU-Mutter mittels Riemen mit dem Schrittmotor verbinden. Schau mal wie der Antrieb bei der X-Achse (Portalachse) bei der P1 gelöst ist. Gleiches Prinzip nur an den Portalwangen... Das ist keine neue Erfindung, wird z.B. auch oft bei Industrie-Druckern so gemacht, aber Mixware ist der einzige, der das konsequent "drin" hat - ohne hier jetzt eine Diskussion über Sinn und Unsinn angetriebener Muttern an kurzen Achsen vom Zaun brechen zu wollen.

Frag die Lineartechnik doch mal bei John an. Rein interessehalber. Er hat auch Hiwin im Angebot und bietet mindestens(!) den gleichen Service wie ein Händler aus DE - eigene Erfahrung. Anfragen kostet ja nix

Doch, das hatte ich schon richtig verstanden ;-) Das Prinzip sieht aber doch sehr viel aufwändiger aus als das herkömmliche. Und wenn ich mir andere von der Größe her ähnliche Fräsen von größeren Herstellern angucke kann ich auch nur die "klassische" Arbeitsweise entdecken. Ich überlege mal und schau mir das nochmal genauer an.

PS Dein Stehlager steht in der Luft

Ja, das ist ein altes Rendering ;-) Das neue sieht schon anders aus, muss ich nur mal raussuchen. Ich find übrigens nicht, dass Key2 da groß Werbung für sich macht. Ich find es gut, wenn er eine Idee, die er umgesetzt hat und die sich bewährt hat, anderen Leuten, die eben nicht die Möglichkeiten haben, diese herzustellen, anzubieten.