Teddito
User
Die wirklich guten Fräser gibts bei Sorotec nicht mit 3.175mm Schaft. ;-) Die günstigen, brauchbaren aber schon :-)
Meine "unmögliche" Fräse (Eigenkonstruktion)
- Ersteller Markus H.
- Erstellt am
STErwin
User
Servus Markus,
die Konstruktion gefällt mir sehr gut. Da tun sich sofort Fragen auf die sich bei mir Lauf des Bastelns ergeben haben.
Welche Durchmesser/Steigung haben die Spindeln?
Wie hast die Trapezpsindeln mit den Motoren verbunden. Hast du welche mit Endbearbeitung genommen? Richtig mit Fest- und Loslager?
Kupplungen gekauft oder auch selbst gedruckt?
Erwin
die Konstruktion gefällt mir sehr gut. Da tun sich sofort Fragen auf die sich bei mir Lauf des Bastelns ergeben haben.
Welche Durchmesser/Steigung haben die Spindeln?
Wie hast die Trapezpsindeln mit den Motoren verbunden. Hast du welche mit Endbearbeitung genommen? Richtig mit Fest- und Loslager?
Kupplungen gekauft oder auch selbst gedruckt?
Erwin
Markus H.
User
Also bei meinem Drucker schätze ich mal eine Genauigkeit von um die 1 Zehntel. Völlig ausreichend.
Man muss allerdings bei der Konstruktion ein paar Dinge berücksichtigen, z. B., dass das Material ja heiß gedruckt wird und sich beim Abkühlen zusammenzieht. Das ist auch von Filament zu Filament unterschiedlich. Mit der Zeit hat man aber genug Erfahrung, dass das kein Problem mehr ist.
Markus H.
User
Hallo Erwin,
die Spindeln haben einen Durchmesser von 10mm und eine Steigung von 2mm.
Die Spindeln sind mit gekauften Kupplungen verbunden und nicht endbearbeitet. Die Kupplung hat einfach auf der Spindelseite eine 10mm Bohrung, das funktioniert bestens. Ich habe zuerst versucht, selbst Kupplungen zu drucken, aber das hat aus mehreren Gründen nicht zufriedenstellend funktioniert:
Die Fest- und Loslager sind in die Bauteile mit hinein konstruiert. Ich hoffe, auf den Fotos ist die Konstruktion klar:
Festlagerseite:
Das ist auf der anderen Seite durch die Kupplung gekontert.
Loslagerseite:
Hier ist auch eine "Mutter" verbaut. Die beiden grauen Muttern haben ein M2X10 Gewinde, werden leicht gegeneinander verspannt und dann mit den Madenschrauben gesichert. Damit wird in Verbindung mit der Anti-Backlash Mutter das Umkehrspiel eliminiert:
Ich hoffe, das beantwortet ein paar Fragen.
Grüße
Markus
Lownoise
User
Erst mal Lob, ein super umgesetztes Projekt! Genau Dein Motto unterstütze ich auch. Wenn alle nörgeln, es besser wissen und "geht nicht" schreiben, trotzdem einfach machen...!
Was sind das für Backslash Muttern genau bzw. wo bekommt man diese?
Ich versuche zur Zeit federbelastende Messingmuttern, z. B. sowas hier: Beispiellink, keine Werbung oder konkrete Empfehlung
Wie schätzt Du Deine Muttern im Vergleich dazu ein? Bei mir gehts um M8 für die Dremel CNC, evtl. auch interessant als "Einstiegsdroge"
www.thingiverse.com
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DIY Dremel CNC by NikodemBartnik
Simple, inexpensive, and easy to build CNC machine - my main assumptions while designing this project. It turned out great and is very popular (build on 6 continents, still waiting for Antarctica). I am really proud of this one :) If you need more info check out those links: Dremel CNC parts...
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Markus H.
User
Die federbelasteten Messingmuttern funktionieren nur im 3D-Drucker, wo keine seitlichen Kräfte auf den Druckkopf wirken. In einer Fräse halten sie den Zug- und Druckbelastungen nicht stand und haben somit keinen Effekt.
Ich habe Anti-Backlash-Muttern aus Delrin verbaut. Meine sind von Dold-Mechatronik (weiß nicht, ob ich den Link posten darf. Wenn nicht, Mod bitte löschen):
Anti-Backlash-Mutter Delrin
Grüße
Markus
Ich habe Anti-Backlash-Muttern aus Delrin verbaut. Meine sind von Dold-Mechatronik (weiß nicht, ob ich den Link posten darf. Wenn nicht, Mod bitte löschen):
Anti-Backlash-Mutter Delrin
Grüße
Markus
S_a_S
User
Durch verspannte Muttern lässt sich immer das Spiel herausnehmen, geht aber zu Lasten der Leichtgängigkeit - und wo Reibung im Spiel ist, gibt es Verschleiß - und dadurch über Zeit wieder Spiel. Muss man halt öfters mal Nachstellen.
Wäre aber eh die Frage, ob chinesische Kugelrollspindeln preislich nicht auch in der Liga von Qualitätstrapez landen. 600mm SFU1605 mit Versand 17€...
Grüße Stefan
Wäre aber eh die Frage, ob chinesische Kugelrollspindeln preislich nicht auch in der Liga von Qualitätstrapez landen. 600mm SFU1605 mit Versand 17€...
Grüße Stefan
Markus H.
User
Hallo Stefan,
wie im ersten Post erwähnt: Theoretisch geht das alles nur sehr schlecht bzw. gar nicht. Die Praxis sieht da zum Glück anders aus. Natürlich muss man ein bisschen Aufwand investieren, um alles gut zu justieren. Bei den Anti-Backlash Muttern bedeutet das, eine gute Einstellung zwischen Leichtgängigkeit (Reibung) und Spielfreiheit zu finden. Das ist durchaus machbar und nicht so aufwendig, wie es sich vielleicht anhört.
Darüber hinaus muss man einfach auch mal die Anwendung sehen: Das ist eine Maschine für den Hobbybereich. Sie muss nicht >14h am Tag laufen um Termin-Auftragsarbeiten zu erledigen. Meine Maschine ist in den letzten 6 Monaten ca. 40h gelaufen und ich musste bisher nichts nachjustieren. Ein Kreis ist weiterhin ein Kreis und Passungen passen weiterhin saugend. Und wenn ich in 2 oder 3 Jahren mal die Muttern ersetzen muß, dann ist das eben so und kein Beinbruch.
Ausserdem betreibe ich das Maschinchen nicht ständig an der Leistungsgrenze. Ich glaube, in Sachen Vorschub und Zustellung bin ich da eher pessimistisch unterwegs. Es ist mir als Hobbyanwender auch völlig egal, ob ein Werkstück nun 10 oder 30 Minuten braucht, ich arbeite da nicht unter Termindruck. Auch das sorgt für mehr Langlebigkeit.
Aber natürlich hatte ich am Anfang auch über KUS nachgedacht. Ich konnte zu der Zeit nur leider keine finden, welche auch nur ansatzweise preislich in die Nähe der Trapezspindellösung gekommen wären, auch nicht in China. Wobei ich auch nicht sicher bin, ob eine Billig-China-KUS unbedingt besser ist als eine Qualitäts-Trapezspindel-Delrinmutter-Lösung ist. Erfahrungsgemäß kann man mit dem Kram Glück haben ... oder auch nicht.
Ich möchte mal behaupten, das eine Maschine in dieser Art für >75% der reinen Hobbyanwender absolut ausreicht, da muss man einfach mal die Zielgruppe sehen. Natürlich geht es immer höher, schneller, weiter und in unserer Gesellschaft neigt man dazu, immer irgendwie das Beste vom Besten besitzen zu müssen, ob man es nun braucht oder nicht. Ich habe da halt eine etwas andere Einstellung ...
Aaaaber: Bei dieser Fräse war auch der Weg das Ziel. Ich setze nun mal gerne Ideen um. Und somit reift auch schon länger die Idee einer verbesserten Version der Fräse, welche preislich etwa in der gleichen Region liegen sollte, aber bei welcher einige Umstände anders gelöst sind. Ich mache das aber nicht, weil es nötig wäre, sondern weil mir das Konstruieren solcher Maschinen einfach Spaß macht. Ausserdem kann ich ja nun auf der Fräse Teile produzieren, die ich ohne sie nicht in der nötigen Präzision hinbekommen hätte. Das führt dann wieder zu neuen Ideen.
Nicht falsch verstehen: Ich kann die Einwände durchaus nachvollziehen und sie haben sicher auch ihre Berechtigung. Ich schreibe das aber alles, um Leute, welche vielleicht ähnliche Gedanken haben, zu motivieren, es einfach mal zu machen. Denn ich hätte mich auch beinahe von den Bedenkenträgern abhalten lassen, die Fräse zu bauen. Zum Glück habe ich mich dann doch anders entschieden. Fangt einfach an. Ihr werdet belohnt, das garantiere ich euch. Die Anschaffung eines 3D-Druckers und der Bau der Fräse waren die besten Entscheidungen, welche ich bisher in diesem Hobby getroffen habe. Mit keinen Maschinen hatte ich bisher mehr Spaß.
Und die ganze Familie darf sich mitfreuen. Hier mal ein Beispiel, was in den letzten Tagen auf dem Gerät entstanden ist:
Grüße
Markus
wie im ersten Post erwähnt: Theoretisch geht das alles nur sehr schlecht bzw. gar nicht. Die Praxis sieht da zum Glück anders aus. Natürlich muss man ein bisschen Aufwand investieren, um alles gut zu justieren. Bei den Anti-Backlash Muttern bedeutet das, eine gute Einstellung zwischen Leichtgängigkeit (Reibung) und Spielfreiheit zu finden. Das ist durchaus machbar und nicht so aufwendig, wie es sich vielleicht anhört.
Darüber hinaus muss man einfach auch mal die Anwendung sehen: Das ist eine Maschine für den Hobbybereich. Sie muss nicht >14h am Tag laufen um Termin-Auftragsarbeiten zu erledigen. Meine Maschine ist in den letzten 6 Monaten ca. 40h gelaufen und ich musste bisher nichts nachjustieren. Ein Kreis ist weiterhin ein Kreis und Passungen passen weiterhin saugend. Und wenn ich in 2 oder 3 Jahren mal die Muttern ersetzen muß, dann ist das eben so und kein Beinbruch.
Ausserdem betreibe ich das Maschinchen nicht ständig an der Leistungsgrenze. Ich glaube, in Sachen Vorschub und Zustellung bin ich da eher pessimistisch unterwegs. Es ist mir als Hobbyanwender auch völlig egal, ob ein Werkstück nun 10 oder 30 Minuten braucht, ich arbeite da nicht unter Termindruck. Auch das sorgt für mehr Langlebigkeit.
Aber natürlich hatte ich am Anfang auch über KUS nachgedacht. Ich konnte zu der Zeit nur leider keine finden, welche auch nur ansatzweise preislich in die Nähe der Trapezspindellösung gekommen wären, auch nicht in China. Wobei ich auch nicht sicher bin, ob eine Billig-China-KUS unbedingt besser ist als eine Qualitäts-Trapezspindel-Delrinmutter-Lösung ist. Erfahrungsgemäß kann man mit dem Kram Glück haben ... oder auch nicht.
Ich möchte mal behaupten, das eine Maschine in dieser Art für >75% der reinen Hobbyanwender absolut ausreicht, da muss man einfach mal die Zielgruppe sehen. Natürlich geht es immer höher, schneller, weiter und in unserer Gesellschaft neigt man dazu, immer irgendwie das Beste vom Besten besitzen zu müssen, ob man es nun braucht oder nicht. Ich habe da halt eine etwas andere Einstellung ...
Aaaaber: Bei dieser Fräse war auch der Weg das Ziel. Ich setze nun mal gerne Ideen um. Und somit reift auch schon länger die Idee einer verbesserten Version der Fräse, welche preislich etwa in der gleichen Region liegen sollte, aber bei welcher einige Umstände anders gelöst sind. Ich mache das aber nicht, weil es nötig wäre, sondern weil mir das Konstruieren solcher Maschinen einfach Spaß macht. Ausserdem kann ich ja nun auf der Fräse Teile produzieren, die ich ohne sie nicht in der nötigen Präzision hinbekommen hätte. Das führt dann wieder zu neuen Ideen.
Nicht falsch verstehen: Ich kann die Einwände durchaus nachvollziehen und sie haben sicher auch ihre Berechtigung. Ich schreibe das aber alles, um Leute, welche vielleicht ähnliche Gedanken haben, zu motivieren, es einfach mal zu machen. Denn ich hätte mich auch beinahe von den Bedenkenträgern abhalten lassen, die Fräse zu bauen. Zum Glück habe ich mich dann doch anders entschieden. Fangt einfach an. Ihr werdet belohnt, das garantiere ich euch. Die Anschaffung eines 3D-Druckers und der Bau der Fräse waren die besten Entscheidungen, welche ich bisher in diesem Hobby getroffen habe. Mit keinen Maschinen hatte ich bisher mehr Spaß.
Und die ganze Familie darf sich mitfreuen. Hier mal ein Beispiel, was in den letzten Tagen auf dem Gerät entstanden ist:
Grüße
Markus
STErwin
User
Das heißt eine Metrische Mutter passt auf ein Trapezgewinde? Ist das allgemein so?
Ich hatte ja das Problem dass die Spindelmutter auf de kurzen Achse 12x2 mm deutliches Spiel hatte. Ich hatte dann in Turbocad schon eine Trapezmutter konstruiert und wollte sie drucken. Leider hat dies STL Ausgabe aus Torbocad wieder einmal Murks produziert und der Slicer konnte nichts damit anfangen.
Erwin
S_a_S
User
Metrisch (hätte eh Steigung 1,5) passt nicht auf TR10x2 - dafür gibts separate Gewindesbohrer. Dürfte aber günstiger sein, Muttern zu kaufen.
Grüße Stefan
Markus H.
User
Also die Anti-backlash-Teile sind ja keine klassischen Muttern, sondern geschlitzte Blöcke mit Bohrung und einem TR10X2 Innengewinde, welches auf die Trapezspindeln passt. Es gibt ja viele unterschiedliche Gewindearten, da muss man schon aufpassen.
An dieser Stelle würde ich keine gedruckten Teile verwenden, das wird nicht präzise und auch nicht haltbar genug. Hier muss man auf fertige Teile zurückgreifen. Tatsächlich war das einer der größten Kostenblöcke der Maschine, da ich ja 4 Stück dieser Muttern brauchte. Der zweite größere Kostenblock waren die Präzisionswellen.
An dieser Stelle würde ich keine gedruckten Teile verwenden, das wird nicht präzise und auch nicht haltbar genug. Hier muss man auf fertige Teile zurückgreifen. Tatsächlich war das einer der größten Kostenblöcke der Maschine, da ich ja 4 Stück dieser Muttern brauchte. Der zweite größere Kostenblock waren die Präzisionswellen.
Markus H.
User
Also die max. Geschwindigkeit kann ich gar nicht genau sagen. Ich schätze mal, dass diese theoretisch bei knapp über 3000mm/sek liegen dürfte, aber damit kann sie natürlich nicht fräsen. Die typische Verfahrgeschwindigkeit hängt von vielen Faktoren ab: dem zu fräsenden Material, dem Fräsmotor, dem Fräser, der Zustellung etc.
Ich fräse im Bereich von 600 - 1.200 mm/sek und bin da, insbesondere was die Zustellung angeht, eher am unteren Ende unterwegs. Die Positioniergeschwindigkeit habe ich dann normalerweise auf 1.800mm/sek eingestellt.
Hier mal ein komplettes Video, in welchem von Anfang bis Ende das Fräsen eines Seitenteils für ein modulares Regalsystem, welches ich entworfen habe, ungeschnitten dargestellt wird. Da bekommt man denke ich einen guten Eindruck von dem Prozess.
Noch 2 Bemerkungen zu dem Video: das Plattenmaterial habe ich mit doppelseitgem Klebeband auf die Opferplatte geklebt (mittlerweile gibt es ein Klemmensystem, das stelle ich noch vor) und ich brauche dringend eine Absaugvorrichtung, das geschieht hier noch manuell.
Verfahrgeschwindigkeit war hier 600mm/sek bei 2,1mm Zustellung. Gefräst wird eine 10 mm Pappelsperholzplatte.
Grüße
Markus
Markus H.
User
Also die Proxxon läuft auf maximaler Drehzahl, was etwa 22.000 U/min entspricht. Und ja, es ist ein 2 mm Fräser.
Das heißt, ich müsste entweder mit der Geschwindigkeit hoch (bis 2.400 mm/min läuft sie sicher, das habe ich mal in Balsa getestet, drüber bin ich noch nicht gegangen), oder mit der Drehzahl runter? Das mit dem Staub stimmt, von dem Holz bleibt nur noch Mehl übrig.
Die Geschwindigkeit ist halt durch die Spindeln mit 2mm Steigung beschränkt. Dadurch hat sie aber auch mit NEMA17 Steppern noch genügend Kraft, dass war die Überlegung dabei. Günstige Stepper und dadurch auch eine günstige Steuerung und trotzdem Kraft auch für härtere Materialien.
Mit der Kombination Fräser, Drehzahl, Verfahrgeschwindigkeit und Zustellung muss ich noch Erfahrung sammeln. Da bin ich für Tipps definitiv dankbar.
Ich werde mal eine höhere Geschwindigkeit in Pappel testen.
Das heißt, ich müsste entweder mit der Geschwindigkeit hoch (bis 2.400 mm/min läuft sie sicher, das habe ich mal in Balsa getestet, drüber bin ich noch nicht gegangen), oder mit der Drehzahl runter? Das mit dem Staub stimmt, von dem Holz bleibt nur noch Mehl übrig.
Die Geschwindigkeit ist halt durch die Spindeln mit 2mm Steigung beschränkt. Dadurch hat sie aber auch mit NEMA17 Steppern noch genügend Kraft, dass war die Überlegung dabei. Günstige Stepper und dadurch auch eine günstige Steuerung und trotzdem Kraft auch für härtere Materialien.
Mit der Kombination Fräser, Drehzahl, Verfahrgeschwindigkeit und Zustellung muss ich noch Erfahrung sammeln. Da bin ich für Tipps definitiv dankbar.
Ich werde mal eine höhere Geschwindigkeit in Pappel testen.
Teddito
User
Grundsätzlich ist es besser mehr Vorschub zu fahren und weniger Zustellung. Selbst wenn die fz Werte um 100% höher sind lässt es sich noch ganz gut fräsen ohne das der Fräser bricht. So produziert man Späne und kein Staub und beugt Aufbauschneiden vor. Zustellung von 2mm sind für den Proxon schon nicht wenig. Ob der das bei 2m/min noch schafft weiß ich nicht. 1mm Zustellung sollte der Proxon aber noch bringen bei den Vorschub.
Ich könnt ja meine Maschine mit 4er Steigung ausstatten, dann passt das sicher :-)
Ich könnt ja meine Maschine mit 4er Steigung ausstatten, dann passt das sicher :-)
Markus H.
User
Meine Tests haben nun ergeben, dass ich nicht zu schnell fahren sollte. Bis 1600 mm/min ist in Pappel bei 2mm Zustellung noch ok, darüber haben die Schnitte kein sauberes Bild mehr, wobei ich eine Zustellung von 1mm noch nicht probiert habe. Staub wird weiterhin produziert, was aber wohl hauptsächlich am verwendeten Fräser liegt, der ist nämlich spiralverzahnt und schält somit nicht wirklich ab, sondern arbeitet eher wie eine Feile.
Wenn es günstig bleiben soll, dann würde ich mit der Steigung aufpassen, den größere Steigung bedeutet stärkere Motore, was wiederum zu einer stärkeren Steuerung führt. Die dann einsetzbare höhere Kraft verlangt wiederum nach besseren Führungen usw. usw. Da kommt schnell einiges zusammen und für mich wäre damit das Ziel einer günstigen Fräse verfehlt gewesen. Ich habe aber auch nicht Tedditos Anforderungen, so hohe Geschwindigkeiten muss ich gar nicht fahren (und für Profi- oder Halbprofi-Maschinen sind selbst die wahrscheinlich noch lächerlich).
Mir wird mein Maschinchen noch lange reichen. Solange sie sowas produzieren kann:
Wenn es günstig bleiben soll, dann würde ich mit der Steigung aufpassen, den größere Steigung bedeutet stärkere Motore, was wiederum zu einer stärkeren Steuerung führt. Die dann einsetzbare höhere Kraft verlangt wiederum nach besseren Führungen usw. usw. Da kommt schnell einiges zusammen und für mich wäre damit das Ziel einer günstigen Fräse verfehlt gewesen. Ich habe aber auch nicht Tedditos Anforderungen, so hohe Geschwindigkeiten muss ich gar nicht fahren (und für Profi- oder Halbprofi-Maschinen sind selbst die wahrscheinlich noch lächerlich).
Mir wird mein Maschinchen noch lange reichen. Solange sie sowas produzieren kann:
STErwin
User
Da kann ich dir nur beipflichten. Sehr lobensert finde ich wie schön die Sachen für die Fotos herrichtest. Ordentlich aufgelegt sauber abgbildet.
Dafür ein dickes +
Erwin