Woher extrudierte Alu oder Stahl-Profile für CNC ?

Hallo an alle,

ich wollte fragen woher bekommt ihr günstig eure Alu oder Stahlprofile für einen Eigenbau CNC-Rahmen ?
Meint Ihr ein 40x80mm Aluprofil ist ausreichend steif für eine 1x1m Fräse ?

Möchte gerne bald eine eigene CNC bauen und such nun Rahmenmaterial dafür :-).

Vielen Dank für eure Tipps und Anregungen.
Viele Grüsse
Robert
 

micbu

User
Hallo an alle,

vielen Dank schon mal fuer die Tipps.

Wuerde gerne spaeter auch Alu damit fraesen koennen, somit waere Steifigkeit wohl wichtig. Was empfiehlt Ihr fuer Traegerdimensionen fuer eine Fraese mit 1x1m Fraesflaeche und dem Hintetgrund Alu auch recht gut bearbeiten zu koennen ?

Vielen Dank schon mal.
Gruesse
Robert
 

KarlG

User
Wuerde gerne spaeter auch Alu damit fraesen koennen, somit waere Steifigkeit wohl wichtig. Was empfiehlt Ihr fuer Traegerdimensionen fuer eine Fraese mit 1x1m Fraesflaeche und dem Hintetgrund Alu auch recht gut bearbeiten zu koennen ?

Ich muss gestehen, dass ich aus der "Aufgabenstellung" nicht recht schlau werde. Alu-Leichtbau und vernünftige Alu-Zerspanung widerspricht sich - erst recht in den angedachten Dimensionen. Nun ist die Frage, was Du unter "Alu auch recht gut bearbeiten" verstehst - mit welchen Fräserdurchmessern und welchen Zustellungen sollen da noch vernünftige Oberflächen entstehen?

Oder mal eine Beispielbild bzw. Video, was Du genau machen/erreichen willst.

Gruss
Karl
 
Ja gut, aber man kann ja auch Steifigkeit ueber das Flaechentragheitsmoment bekommen bei gleichzeitig wenig Gewicht, oder seh ich da was falsch ?

Als Teil zum fraesen in Alu stelle ich mir ein 6mm 2 Schneider vor, mit einem Vorschub von 500mm/min und Schnitttiefe von vielleicht 1mm. Ist ja nur privat, damit ist Zeit kein Ding. Als Teil zum fraesen waere zum Beispiel sowas hier. Moechte ne eigene Federgabel fuers Fahrrad fraesen koennen(unter anderem).
http://twentynineinches.com/wp-content/uploads/2010/09/5_GERMAN-A-KILO.jpg
 

KarlG

User
Als Teil zum fraesen in Alu stelle ich mir ein 6mm 2 Schneider vor, mit einem Vorschub von 500mm/min und Schnitttiefe von vielleicht 1mm. Ist ja nur privat,

Ahja - also keine Leistungszerspanung. :D Das ist machbar. Als erstes würde ich die Portalbreite mal auf den Prüfstand stellen, ob die unbedingt sein muss. Dafür brauchst schon einen ordentlichen Balken (Masse, die bewegt werden muss) und mit einerm mittigen Antrieb auch nicht mehr machbar.

Für den Grundrahmen würde ich mal ein schweres 90x90 oder besser kalkulieren. Da gips aber noch viele Abhängigkeiten (Portalwangen, Führungen usw.)...
 
Hmm, sind die zwei Antriebe fuer die x-achse nur wegen der zu bewegenden Masse ? Dann koennte ich ja einfach einen groesseren Stepper fuer diese Achse nehmen, oder ?

Als Fuhrungen kommen solche zum Einsatz.
http://www.ebay.co.uk/itm/THK-HSR20...159?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3f22315d5f

Fuer die Wahl des Aluprofils, sollten die Linearschlitten der x-Achse nach unten haengend montiert werden(wie die BZT haben> http://www.sorotec.de/shop/product_info.php/info/p2751_bzt-pfe500px---kugelumlaufspindeln.html), oder seitlich aussen(wie hier: http://www.cnc-modellbau.net/html/cnc-maschinen.html) ?
 

KarlG

User
Hmm, sind die zwei Antriebe fuer die x-achse nur wegen der zu bewegenden Masse ? Dann koennte ich ja einfach einen groesseren Stepper fuer diese Achse nehmen, oder ?

Du hast offensichtlich noch gar keinen Plan! Das ist nicht negativ gemeint, aber da musst Du durch, sonst verbrennst Du entweder sinnlos Geld, oder das Ergebnis wird nicht stimmen. D.h. EIn Minimum an Statik muss sein.

Ein mittiger Antrieb hat auch das Gelenk des Hebels mittig - eine aussermittige Kraft wird das Portal insgesamt verdrehen. Das geht nur über große Stützweiten an den Portalwangen abzufangen oder durch zwei Antriebe, die damit auch die Hebel (sehr viel) kürzer machen. Ausserdem kriegst Du nicht unbeträchtliche Kräfte auf die Führungen und seitlich auf den Grundrahmen.

Überhaupt sollte man bei solchen Plaungen immer versuchen, die Hebel kurz zu halten. Also Portal nur so breit und Z nur so hoch, wie unbedingt nötig.

EIne 1*1m Konstruktion (wobei nicht klar ist, ob Breite, oder Verfahrweg) ist ohnehin kaum stabil zu kriegen - das DIng wird sich insgesamt verdrehen, wenn es nicht eine EInheit mit einem stabilen Untergestell ist.

Die Stabilität (und damit auch die Masse) des Portalbalkens ergibt sich aus den Verdrehkräften des Portals und der maximal zulässigen Durchbiegung durch die Zerspanungskräfte. Die muss man definieren.
Auf 600mm kann man z.B. noch gut mit einem 120x40 schwer arbeiten - 3/100 Durchbiegung bei 200N; auf 1000mm sind das schon 1,5/10.
Dann noch Torsion und Resonanzen. Da musst Du schon ganz schön Massse reinpacken, das auf 1m breite steif zu kriegen und die Masse musst Du bewegen....
 
Hallo Karl,

vielen Dank fuer deine Einschaetzungen und Tipps. Ja, bin im Moment am planen der eigenen Fraese, daher kommen natuerlich fragen. Das mit der Steifigkeit des Querbalkens und den zwei Antrieben macht Sinn. OK, die zweite Option waeren breite Wangen und weit auseinander liegenden Linearschlitten an der x-Achse wie du sagst. Ich werde die Tage die CAD Zeichnung anfangen und dann Sie hier reinstellen. 1x1m war als Verfahrweg gemeint.

120x40 Profil hochkant ??? Das wird ja als Alukonstruktion schon gewaltig schwer. Oh jeh. Ich seh nun das Problem. OK, umziehen ist nicht mehr nach dem Bau der Fraese. Und der Tisch selber ist wohl auch noch wichtig Steifigkeit zu bieten. Werde das in die Zeichnung mit einfliessen lassen.

Nochmal zu den Linearschlitten an der x-achse, was macht es fuer einen Unterschied Sie an den Seitenwangen zu montieren oder direckt unter dem 120x40 Profil ?

Vielen Dank noch mal :-)
 

KarlG

User
Ich werde die Tage die CAD Zeichnung anfangen und dann Sie hier reinstellen.

Neenee - nochmal zurück auf Start und ein grobes statisches Konzept machen. Malen ist dann ja ganz nett, aber das CAD-Programm übernimmt nicht die sinnvolle Dimensionierung.

1x1m war als Verfahrweg gemeint.

Also Aussenabmessungen van ca. 1200x1300 (B/L)

120x40 Profil hochkant ??? Das wird ja als Alukonstruktion schon gewaltig schwer.

120x40 reicht nicht. Damit kannst Du einen 600er Portalbalken bauen, aber keinen 1200er. Um auf die gleichen Werte zu kommen, müsste da schon ein schwerer 160x80 ran. Der wiegt alleine 16kilo und das ist ja noch lange nicht das Ende vom Portalgewicht. Damit sich der Grundrahmen bei den Portalmassen nicht nennenswert verbiegt, musst Du da auch wieder höher dimensionieren.

Das alles musst Du verfahren - von Dynamik wird da nix übrigbleiben

Nochmal zu den Linearschlitten an der x-achse, was macht es fuer einen Unterschied Sie an den Seitenwangen zu montieren oder direckt unter dem 120x40 Profil ?

Du bist schon viel zu weit. Aber ja - ich mag die Wagen unter den Profilen; macht die Hebel kürzer und sie sind aus dem Dreck raus. EIne Idee, da mit einer Alukonstruktion die Kräfte zu übertragen, habe ich aber ad hoc auch nicht parat...
 
Hmm, i sehe das Grundproblem. Du sagtest Zerspannungskraefte an der Spindel sind etwa 200N auf allen Achsen ?

Damit ich nicht weiter im Dunkeln liege dachte ich eine Grobskizze im CAD zu machen und kurz ins FEM reinzuwerfen. Dann hab ich bei den gesagten 200N auf allen drei Achsen eine Idee was fuer Verformungen auftreten. Dann wuerde ich die Konstruktion so anpassen das die Verformungen an der Spindelspitze ueberall unter 1 bis 2/100mm liegt. Da bin ich ja mal gespannt was da an Dimensionen raus kommt.

Die andere Frage ist ob ich 2/100mm Genauigkeit im System brauche. An kritischen Stellen kann man ja sehr langsam und somit mit weniger Kraeften fahren.

@Karl
Was meinst du mit
Aber ja - ich mag die Wagen unter den Profilen. EIne Idee, da mit einer Alukonstruktion die Kräfte zu übertragen, habe ich aber ad hoc auch nicht parat...
? Die Linearschiene kann man ja unter den Traeger schrauben, wo ist dann das Problem ?
 

KarlG

User
Hmm, i sehe das Grundproblem. Du sagtest Zerspannungskraefte an der Spindel sind etwa 200N auf allen Achsen ?.

Nein - ich rechne sowas überschlägig mit 200N um erstmal ein Gefühl für die Statik zu kriegen. Zerspanungskräfte mit 6mm Zweischneider in Alu mit 1mm Zustellung sind schätzungsweise 20-30N - da gehts dann aber auch um µm, die der Fräser aus der Bahn gedrückt wird. Nimm doch einfach mal ein durchschnittliches Portal (um die 30kg) - Z-Achse auf eine Seite gefahren - hast Du die 200N auf einem Längsträger. Deins würde aber DEUTLICH schwerer werden....
 
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