Hallo,
ich plane den selbstbau einer CNC-Fräsmaschine und bin mir bei der Auswahl der Linearführungen nicht ganz sicher.
Wie auch jeder andere habe ich nur ein begrenztes Budget zur Verfügung und bin auf der Suche von Schinen-Linearführungen bis freitragende Stahlwellen auf unterstütze Rundwellen mit Kugelumlaufhülsen gestoßen.
Diese sind noch erschwinglich und ich erhoffe mir ausreichend Genauigkeit von diesen.
Doch leider finde ich nirgends brauchbare Angaben, mit wieviel Spiel ich rechnen muss und welche Genauigkeit man mit nachstellbaren Lagerböcken erzielen kann.
Als möglichen Verfahrbereich möchte ich ca. 150x150x150mm einplanen. Bei dem Durchmesser der Stahlwellen dachte ich an Ø16mm!
Vielleicht könnte mir Wer Empfehlungen für Datenblätter, Informationsseiten geben oder sogar aus eigener Erfahrung berichten?
Hab dort mal eine neuwertige 40cm Spindel inkl. 2 Lagern für rd. 30 € inkl. Versand bekommen. Der erste Schlitten bestand aus einem Kunststoff-Block in einem Alu U-Profil (Baumarkt), Kosten: ca. 15 €.
Spiel: <0,1 mm, wobei das durch exakteres Fräsen des Blocks sich noch deutlich hätte verringern lassen.
Nur als Idee, Du hast ja gesagt, es kommt auf den Preis an.
die unterstützen wellen mit kugelumlauf sind fast so teuer wie günstige linearführungen.... jeder hersteller stellt eigentlich datenblätter bereit, schau doch einfach mal z.B. bei Igus vorbei, aber nicht von den igus führungen auf andere schliessen
mein problem mit den "günstigen" Linearführungen ist ja, dass diese über das Inet-Auktionshaus "E" nur Stückweise zu bekommen sind - und ich dann für alle 3 Achsen wenns hoch kommt ein anderes System nehmen muss. (Wenn man überhaupt mal 4 Wagen für eine Achse bekommt)
Oder gibt es günstige Händler???
IGUS habe ich schon gesehen, aber erstens weis ich überhaupt nicht, was ich von diesen "Plastik-Führungen" halten soll und leider beziehen sich die Datenblätter nie auf Genauigkeit und eine ausführliche Montage...
Wie genau die sind könnte man bei Igus nachfragen. Ich habe mir für meine Fräse 2 Schienen bestellt. Sie sind als Führungen für einen Gravurtiefenregler vorgesehen. Ich kann aber noch nichts zu diesen Führungen sagen, da ich ihn erst bauen muss.
deshalb favorisiere ich die unterstützte-Welle-Version!
Bin grade noch fleißig am Planen wie ich was gestalte da bin ich auf ein neues Problem gestoßen!
Wie verhalten sich unterstütze-Wellen-Lager wenn die Kraft statt AUF - VON der Welle gerichtet ist?
Im Anhang befindet sich ein Bild meiner geplanten Konstruktion - aber ich kann mir vorstellen, dass ich durch die Hebel - und Kraftrichtung auf X- und Z-Achse probleme bekommen könnte. (an der Z-Achse wäre die Welle selbst und am Schlitten der X-Achse die Laufwagen befestigt)
Die Kugelumlaufhülsen würde ich mir bestellen - und die Gehäuse selber (oder evlt. auf Arbeit) anfertigen!
[EDIT] die Kugelumlaufhülsen wären mit 4! Kugelreihen!
Also beim Konstruieren geht man immer von der Last zur Lastaufnahme vor.
Im Fall der Konstruktion einer Bearbeitungsmaschine,
in diesem Fall eier Fräsmaschine,
fängt man also mit der maximalen Drehzahl der Spindel, dem maximalem Fräserdurchmesser und
der maximalen Zustellung sowie dem maximalem Vorschub an.
Daraus ergeben sich die maximalen Schnittkräfte die von der Konstruktion aufzunehmen sind.
Beim Bohren mit positiven Spanwinkel zum Beispiel wird der Bohrer sich in das Werkstück hereinziehen.
Bem Arbeiten mit einem Messerkopf mit negativem Spanwinkel wird das Werkzeug vom Werkstück weggedrängt.
Dann kommen noch Die Verfahtkräfte im gleichlauf und im Gegenlauf Fräsen dazu.
Zuerst müssen also die jeweiligen maximal Kräfte entlang X-, Y- und Z-Achse ermittelt werden.
Dann kommt noch mal die Gewichtskraft des Spindelmotors und der Motoraufnahme sowie des Beweglichen Z-Achsen Teils dazu.
Über den Abstand der Spindelmitte zur den Führungen wandelst du alle Drehmomente in translatorische, achsparalelle Kräfte um.
Durch aufaddieren aller X, Y und Z Teilkräfte, hast du jetzt drei Maximalkräfte die an der Z-Achsführung wirken.
Bei vier Führungspunkten (Führungswagen) in rechteckiger Anordnung, kannst du in der Seitenansicht die X- und Z-Kräfte an den Führungswagen oben und unten berechnen.
In der Vorderansicht die Y- und Z-Kräfte an der Führung links und rechts.
Zum berechnen einen Führungswagen als Drehpunkt annehmen und die Kräfte und ihr Abstand zum Drehpunkt als Drehmoment einsetzen.
Aus dem Resultierendem Drehmoment am anderen Führungswagen ergeben sich die dort wirkenden Kräfte.
Danach Drehpunkt in den anderen Lagerpunkt legen und Berechnung wiederholen.
Bsp.: http://www.maschinenbau-fh.de/s_aufgabe1.html
Die Berechnungen wiederholen sich dann für die Y-Achse und falls die Y-Achse auf der X-Achse sitzt dann noch mal für diese, wobei jeweils die Gewichtskräfte noch aufzuaddieren sind.
Falls die X-Achse den Arbeitstisch und das Werkstück bewegt, sind die Schnittkräfte, die maximale Gewichtskraft des Werkstücks und des Tisches für die X-Achse masgeblich.
Zum Berechnen wird also immer nur das Hebelgesetz benötigt und zum Zerlegen der Kräfte die Winkelfuntionen für rechtwinkelige Dreiecke.
Es ist halt ein gewisser Rechenaufwand.
Ja mir ist bewusst, dass es da viel zu beachten gibt!
Ich versuche das weitesgehend zu berücksichtigen (wie es mir möglich ist).
So Versuche ich sämtliche Heben zu minimieren und für alle 3 Achsen gleichmäßig zu gestalten (Abstand der Wagen / Führungen zueinander).
Ebenso werde ich die Konstruktion eher etwas stabiler als nötig (!?) bauen um den Kräften stand zu halten. Geplante Verfahwege und Bearbeitungsraum habe ich auch zu Gunsten der Stabilität und Genauigkeit verkleinert.
Die zu erwartenden kräfte habe ich in meiner Planung eher größer ausgegt als sie werden sein (z.b. Kräfte an den Spindeln ohne Reibung).
Auch habe ich Schnittkräfte für verscheidene Fräser betrachtet!
Aber letztendlich werde ich eher Schnitttiefe und Vorschub der Maschine anpassen und fahre lieber 3 mal mehr um mein Maß zu erreichen!
(Schließlich hab ich es nicht eilig)
Es sollt halt "Nur" ein Hobbyprojekt sein und nach und nach ausgebaut werden!
Habe mich nun reichlich umgeschaut und werde wohl Kugelumnlaufhülsen verwenden - die Wagen aber lieber selber bauen - da der Aufwandt überschaubar und erheblich Billiger ist (fertig 30€+/Wagen x 12!!!).
Die Konstruktion der Wagen werde ich dem bekannter Firmen in Maßen und Funktion nachgestalten!
Da ich die Hülsen aber über eine Madenschraube nachspannen möchte frage ich mich wie die auf den Führung gegenüberliegenden Wage zueinander anordnen soll:
Die (einseitigen) Stellschrauben zu/von-einander
ODER:
beide Wagen mit den STellschrauben jeweils in die gleiche Richtung?
Zitieren
Berechtigungen
Lesezeichen