Low Cost Portal Fräse

[gx_turbo]

hallo Matthias,

saubere Arbeit, Respekt.
Die selbstgebauten Linearführungen finde ich interessant. Kannst du da noch ein paar Detailfotos posten ?
Wie groß ist der Arbeitsbereich ? Welche Motoren verwendest du ?

Leider läuft die Fräse noch sehr langsam. Ich verwende ein 12V Computernetzteil mit dem die Spindeln eine Geschwindigkeit von etwa 220mm/min schaffen. Beim Fräsen gehe ich auf 160mm/min. Ich hoffe dass der Tausch des Netzteils noch etwas mehr Dampf bringt

Ein bissl muss ich dem Peter da widersprechen: Nach meinen Tests mit den von mir verwendeten 42mm Schrittmotoren geht die Versorgungsspannung ca linear in die maximal Drehzahl ein. Mit 24 V sollte es also ca doppelt so so schnell gehen.
Meine Fräse läuft (ebenfalls mit 8mm Baumarkstspindeln) ca 600 mm/min im Zustellbetrieb und bis zu 300 mm/min beim Fräsen mit 24 Volt Netzteil (Laptop Netzteil aus der Bucht)

Grüße, Gerd

 

[IngoH]

Hallo Matthias,

Detailfotos von den Führungen würden mich auch interessieren.
Ein stärkeres Netzteil sollte auf jeden Fall mehr Kraft und Geschwindigkeit bringen.
Ich kann bei meiner Fräse die X-Achse mit etwa 800 mm/min fahren lassen. Die Y-Achse nur bis etwa 500 mm/min, weil da wesentlich mehr Masse zu bewegen ist.
Mit der Genauigkeit bin ich zufrieden. Ich hab mal probehalber Verzapfungen gefräst und die haben schön ineinander gepasst.

Ingo

 

[DaHias]

Hallo zusammen,

das beruhigt mich sehr, dass ein Netzteil mit höherer Spannung etwas Geschwindigkeit bringt. Wenn ich mit 300 bis 350 mm/min fräsen kann, bin ich schon zufrieden. Dieses Wochenende werde ich mal schauen, ob die Bucht etwas hergibt......
Die Motoren sind Sanyo Denki mit 42 x 42 x 42mm, Strangstrom 0,5A.
Der Arbeitsbereich der Fräse ist 750mm x 400mm. Ziel war es die Aluschienen und Gewindestangen mit 1m länge komplett zu verwenden und auszunutzen, dementsprechend ist die Fräse 1m lang. Ich denke das ist ausreichend groß, um alle Teile für Modelle "meiner" Größe zu fräsen.
Im Anhang habe ich noch ein paar Bilder der Linearführungen. Ich ahbe einfach mal den Schlitten für die Z-Achse abgelichtet, da sieht man das ganze am schönsten.
Wie man sieht habe ich einfach Kugellager auf Schrauben aufgeschraubt, die um den Rand der Sperrholzplatten mit den Aluschienen platziert sind. Das macht mehr arbeit als man meinen könnte um alles sauber spielfrei und leichtgängig auszurichten, aber ich denke der Aufwand lohnt sich, wenn man bedenkt dass ich für die Kugellager aus der Bucht und die Aluschienen etwa 50€ ausgegeben habe. Vergleicht man das mit den herkömmlichen Linearlager in dieser Größe, hat man ein super Preis Leistungs Verhältnis! Und Schubladenführungen scheiden bei dieser Größe leider schon aus.

Beste Grüße,
Matthias

 

[gx_turbo]

Dieses Wochenende werde ich mal schauen, ob die Bucht etwas hergibt......

sowas zb

 

[j-o-j-o]

Das ist das das ich mir besorgt habe. Und auch für Gut halte, zumindest für den Preis von 25€ inc. Versand.

klick mich

hab mal ebne schnell in der Bucht geschaut

150W

180W

100W (wohl eher zu klein)

noch mal 150W aber was günstiger

usw.

mit den 180Watt solltest du über7Ampere zur Verfügung haben sollte also ausreichen. Und bei 25€ macht man auch nicht fiel verkehrt.

müsst ich m Moment nicht so viel für Schulbücher ausgeben hät ich mir schon mal das Holz zurecht schneiden lassen, aber na ja kommt halt immer anders als man denkt

 

[j-o-j-o]

XD 2 Dumme ein Gedanke......

 

[gx_turbo]

bei den Leistungsangaben muss man genau hinschauen,
das "180 Watt" hat 24 V , 5 A = 120 W
das "150 Watt" hat 24V , 4 A = 96 Watt

 

[j-o-j-o]

hab jetzt noch mal bei mir nachgeschaut:

Herstellerangabe:

19-20-22-24V 7.5A MAX

nicht selber gemessen!

hatte darum bei den raus gesuchten nicht noch mal genau geschaut

Hier noch mal bei Ebay nach geschaut

Rein rechnerisch passt das ja auch, hab aber bewusst nur über 7A geschrieben (Verluste gibts überall)

Mein 180er und das weiter oben Verlinkte sind aber optisch Baugleich......

 

[PeterD]

das beruhigt mich sehr, dass ein Netzteil mit höherer Spannung etwas Geschwindigkeit bringt. Wenn ich mit 300 bis 350 mm/min fräsen kann, bin ich schon zufrieden. Dieses Wochenende werde ich mal schauen, ob die Bucht etwas hergibt......
Die Motoren sind Sanyo Denki mit 42 x 42 x 42mm, Strangstrom 0,5A.

Versprich dir nur nicht zu viel.
Ich denke nicht dass das netzteil mehr als 20..30% bringt.

Halte deine motoren echt eher für unterdimensioniert be der fräsengrösse. Wie gesagt, es gibt 56mm motoren mit fünffachen moment für knapp unter 10€.
Das bringt garantiert mehr als das netzteil.

 

[gx_turbo]

Wie gesagt, es gibt 56mm motoren mit fünffachen moment für knapp unter 10€.
Das bringt garantiert mehr als das netzteil.

Da könntest du recht haben.
Bin auch gespannt welche Geschwindigkeit du mit den kleinen Motörchen rausholst. Ich seh aber nicht so schwarz, immerhin treiben das Portal schon 2 Motoren.
Sehr viel hängt von der Leichtgängigkeit der Führungen ab. Die zusätzliche Kraft durch den Fräser ist relativ klein (die dünnen Fräser könnne gar keine großen Kräfte übertragen).

Grüße, Gerd

 

[DaHias]

Hallo,

hab vorhin in der Bucht zugeschlagen. 16€ incl. Versand sind ja wirklich ok und sind im Low Cost Budget noch wirklich drin. Danke für Eure Links!

Selbst wenn kein linearer zusammenhang zwischen Spannung und Geschwindigkeit ist und die Motoren nur 20 oder 30% schneller laufen ist das auch ok. Ein riesen Fortschritt war auch schon das Umstellen von Halb- auf Vollschritt, wenn jetzt nochmal mehr geht - super!
Ich möchte eigentlich auch keine größeren Motoren verwenden, denn dann brauche ich eine andere Schrittmotorkarte / Endstufe und dann wars das mit Low Cost. Und mit der Maschinengröße kommen die Motoren schon noch klar. Viel Masse ist nicht da und das große Portal wird auch mit zwei Motoren bewegt.
Ich bin auch sehr zufrieden mit den Führungen, die haben einen sehr geringen Widerstand wegen den Kugellagern. Was ich aber kritischer einschätze, sind schwergängige Spindeln, gerade bei so geringen Gewindesteigungen. Dadurch erhält man eine Art Untersetzung, so dass die eigentlichen Kräfte die beim Fräsen und Bewegen der Masse entstehen, kaum ins Gewicht fallen. Die Schwergängigkeit der Spindel geht dagegen direkt auf die Welle der Motörchen.

Beste Grüße,
Matthias

 

[gx_turbo]

hier einige vergleichende Resultate aus meinen Messungen der maximal erreichbaren Verfahrgeschwindigkeit vmax:

alle Daten ermittelt mit 42x42 Motoren (VEXTA, Japan Servo), TB6560AHQ, Halbschritt-Betrieb, 8mm Baumarktspindel.

• Bei Spannungserhöhung von 20V auf 24V steigt Vmax von 12 mm/sec auf 14 mm/sec
• Der Einfluss des eingestellten Stroms geht gegen null: 0.5 A, 0.75 A, 1.0 A macht keinen Unterschied. Das läst sich dadurch erklären, dass bei höheren Drehzahlen der eingestellte Strom ohnehin nicht erreicht wird. Der Strom ergibt sich aus Induktivität und Spannung.
• Der Einfluss einer leichtgängigen Mechanik ist enorm: Y-Achse vmax = 14 mm/sec, X-Achse vmax = 35 mm/sec. Erklärung: die Y-Achse ist mit zwei verspannten Kugellagern gelagert und hat verspannte Kunstoffmuttern, praktisch spielfrei. Die X-Achse ist einfach kugelgelagert und hat zwei Metallmuttern mit merklichem Spiel, ist aber sehr leichtgängig.
• Motoren mit geringer Induktivität sind "schneller": VEXTA 14 mm/sec, Japan Servo 22 mm/sec.

Mit vollschritt hab ich noch nicht gemessen. Werde ich bei Gelegenheit nachholen.

Fazit: 42mm Motoren sind durchaus geeignet eine kleine Fräse zu treiben. Die Ansprüche an die Verfahrgeschwindigkeit müssen allerdings begrenzt bleiben. Motoren mit niedriger Induktivität sind zu bevorzugen. Versorgungsspannung möglichst hoch wählen. Die Mechanik muss leichtgängig sein. Evtl muss ein Kompromiss zwischen "Spiel" und Leichtgängigkeit gefunden werden.

Grüße, Gerd

 

[gx_turbo]

neue Motoren

neue Motoren

Ich habe jetzt X- und Y-Achse meiner lo-cost Fräse auf die Japan-Servo Motoren umgerüstet. Das Getriebe ist schnell abgebaut, das Ritzel kann man dran lassen, es hält prima den Kuplungsschlauch.
Es hat sich bei den ersten Versuchen schon angedeuted, aber meine Erwartungen wurden noch übertroffen.
Die Achsen laufen jetzt mit 30 mm/sec (1800 mm/min) bei 500 mm/sec2 Beschleunigung. Alles spielfrei eingestellt mit verspannten Kunststoffmuttern auf M8 Baumarktspindeln.
Bis ca 20 mm/sec ist auch genügend Kraft vorhanden um einen 1.5 mm Fräser wie nix abzubrechen.

Grüße, Gerd

 

[hanszweidrei]

...aber meine Erwartungen wurden noch übertroffen.

Hallo Gerd,
die Motoren sehen so aus wie die Vorgänger, bezüglich Baugröße.
Oder hab ich mich da verschaut ?
Was ist an den Motoren anders/besser ?
Mit welchem Strom und welcher Spannung betreibst du die ?

Viele Grüße Hans

 

[gx_turbo]

ja, die Abmessungen sind praktisch identisch.
Der Unterschied: kleinerer Widerstand, kleinere Induktivität = weniger Leistungsabfall bei höheren Geschwindigkeiten.

Ich betreibe sie auch mit nur 0.75 Amp mit 24 Volt. Da werden sie so handwarm. Sie vertragen wahrscheinlich min 1 Amp (oder sogar 1.5) schätze ich. Nach meinen Untersuchungen bringt das aber nix (ausser dass man ein größeres und teureres NT braucht). Weil der Strom bei höheren Drehzahlen nur durch die Induktivität und die Spannung bestimmt wird.

Ich vermute das Haltemoment ist nicht größer, oder sogar kleiner als bei den anderen, aber es fällt nicht so stark ab bei höheren Drehzahlen. Das ist das entscheidende bei dieser Anwendung. Durch die 8 mm Spindel (1.25 mm Steigung) hat man eine hohe Untersetzung und braucht Drehzahlen, aber nicht viel Drehmoment.

Grüße, Gerd

 

[j-o-j-o]

Helft mir mal?

Wie soll ich es machen? Thema Führung->

Zur Wahl stehen:

Schubladen/Server Führungen

Oder

Die weiter oben beschriebene Methode via Kugellager
_________________

Ich Favorisiere, trotz Höheren Aufwands die Kugellager Methode (Läst sich halt besser einstellen)

Im Gegenzug dazu ist die Schubladen Führung einfacher zu handhaben und Dürfte sich auch nicht so schnell wieder Verstellen.

Unterm strich dürfte sich Preislich kein großer unterschied ergeben.

Was Meint?
Ihr ich bin mir noch nicht sicher was das Bessere ist, zumal Meine Low Cost ja ein wenig Größer und mit Fahrbahren Portal erstellt werden soll.

 

[PeterD]

Was Meint?
Ihr ich bin mir noch nicht sicher was das Bessere ist, zumal Meine Low Cost ja ein wenig Größer und mit Fahrbahren Portal erstellt werden soll.

Die kugellagermethode ist deutlich besser.
Die schubladenführungen kippen bei auszug mehr oder weniger.
Das tun die kugellagerführungen bei ordentlichen design nicht.

Es gibt auch professionelle CNC fräsen auf dem kugellager-prinzip.
Besonders bei sehr grossen routern wird das gerne verwendet, dann aber meist auf gehärteten führungsschienen.

 

[DaHias]

Im Gegenzug dazu ist die Schubladen Führung einfacher zu handhaben und Dürfte sich auch nicht so schnell wieder Verstellen.

Ich finde die Schubladenführungen nicht so gut zu handhaben, weil man die nicht beliebig verschrauben kann.
An meinen Kugellagerführungen hat sich bisher noch nichts verstellt. Ok ich hab noch nicht sooo viel gefräst, aber wenn Du die Führungen sauber eingestellt hast und die Schrauben festgezogen sind, verstellt sich da nichts mehr. Höchstens bei grober Gewalteinwirkung.....
http://stores.shop.ebay.de/Tusneldas-Kugellager-Shop__W0QQ_armrsZ1
Hier hab ich meine Kugellager her, da gibts Zehnerpacks für 8€, oft ohne Versandkosten. Billiger gehts kaum mehr....

 

[J.Grözinger]

Hallo,

hier habe eine sehr schöne Idee für Führungen

http://www.cncecke.de/forum/showthread.php?t=40197&highlight=fr%E4se+holz

 

[j-o-j-o]

öm Poster über mir:

Da mus man sich erst anmelden......