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Thema: Eigenbau CNC Fräse

  1. #1
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    Eigenbau CNC Fräse

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    Hallo,
    ich wollte einmal die Gelegenheit nutzen mein kleines Selbstbau Projekt vor zu stellen.

    Es handelt sich um eine CNC Portalfräse in Anlehung an die Protalfräse P2 von Mixware.de
    Die Fräse soll nach meinen Vorstellungen auch Aluminium bearbeiten können.
    Des weiteren habe ich geplant die Fräskopaufnahme so zu gestalten dass ich die ganze Fräse mit wenigen Handgriffen in einen 3D Drucker umbauen kann.

    Hier einmal eine 3D Zeichnung vom aktuellen Stand:



    Y-Achse:
    Breite: 400mm
    Länge: 750mm
    Frontplatte: 400x150x12mm Stahl
    Längsträger: 750x80x40mm Aluprofil
    Linearführungen: THK Schwerlastführungen an der Unterseite der Aluprofile, 2 Laufwagen pro Schiene (Ist der günstigste Ort um sie möglichst geschützt unter zu bringen)
    Antrieb: Trapezgewindespindel 16x4 mit spielfrei einstellbarer Mutter von Mixware

    Die Achse gibts auch schon in der Realität, hier mal ein paar Bilder von den Einzelteilen:
    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	DSC_0205.jpg
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ID:	25951Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	DSC_0206.jpg
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ID:	25952


    X-Achse
    Breite: 440mm
    Höhe: noch ungewiss, der Portaldurchgang sollte aber 200.- 250 mm betragen
    Linearführungen: 440mm lang von der Romani GmbH mit jeweils 2 Laufwagen pro Schiene
    Antrieb: Trapezgewindespindel 16x4 mit spielfrei einstellbarer Mutter von Mixware


    Z-Achse
    Breite: 150mm
    Höhe:350mm
    Linearführungen: 350mm mit 2 Laufwagen von INA
    Antrieb: Trapezgewindespindel 16x4 mit spielfrei einstellbarer Mutter von Mixware

    Als Fräse soll ein Eigenbau mit Glockenanker Motor oder eine Suhner Oberfräse zum Einsatz kommen.

    Die Trapezspindeln sind mir noch ein Dorn im Auge, Kugelrollspindeln würden aber in dieser ersten Ausbaustufe den preislichen Rahmen von 1500€ sprengen.

    So das wars erst mal zur Mechanik, nun kommen wir mal zur Steuerung.

    Als PC verwende ich einen alten P4 mit Win7. Die Steuerung ist ein kleines Schmankerl aus dem Hause Benezan. Nämlich ein Triple Beast mit 3Nm Motoren der Firma Nanotec auf allen Achsen.
    Als Software kommen zum Einsatz:
    Solide Edge ST5 als CAD Programm.
    Lazy Cam und Mach3.


    Ich werde wenn ich (hoffentlich) dazu komme in einigen weiteren Beiträgen auf die einzelnen Baugruppen eingehen und diese näher beschreiben.

    Die Spindeln

    Beschreibung folgt noch

    Bei Fragen oder Vorschlägen was man noch besser machen könnte, meldet euch einfach bei mir!
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Portalfraese.png   hinten.png   zoom.png   zoom.png   Portalfraese.png  

    Geändert von huberschorsch (05.07.2013 um 10:59 Uhr)

  2. #2
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    Baufortschritt 05.07.2013

    Heute konnte ich die Hohlräume der Aluprofile x- und y-Achse mit 2 Komponenten Bauschaum (härtet ohne Luftfeuchte aus) ausschäumen.
    Das Ausschäumen machte ich um Schwingungen im Betrieb zu reduzieren.

    Hier ein paar Bilder dazu:

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Ok, das mit dem Bauschaum klingt dehr interessant, woher hast du eigentlich die Idee dafür? Wurde das schon erfolgreich getestet, oder probierst du es einfach aus nach dem Prinzip "Kann ja nur besser werden"?

    Sonst hab ich an der Konstruktion erstmal nichts Verkehrtes gefunden, nur warum sind die Enden von den Gewindespindeln größer als die Spindeln selbst? Normalerweise werden die Enden doch abgedreht, damit man die Lager raufschieben und festklemmen kann, wie hast du das vor zu machen?

  4. #4
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    Hallo Geistesblitz,
    ja die Sache mit dem Ausschäumen wurde von einem bekannten Empfohlen der sich auch eine Maschine gebaut hat.
    Ich bin selbst nicht der Experte in Sachen Schwingungslehre aber Hohlräume sind anscheinend immer zu vermeiden. (Ich selbst studiere Elektrotechnik und als Regelungstechnischer sicht würde ich sagen, der Schaum bedämpft mein Schwingungsfähiges System)

    Das mit den Enden hat die folgende Bewandnis, dadurch dass das Ende größer ist, kann ich zum einen größere und stabilere Kugellager (Innendurchmesser 20mm) verwenden. Die Hülsen werden aufgeschrumpft und geklebt. Die Spindeln selbst haben einen Durchmesser von 15,93mm, die Hülsen haben einen Innendurchmesser von 15,83mm.
    Ein weiterer Punkt ist dass ich auf meiner heimischen Drehmaschine diese Länge der Spindeln gar nicht bearbeiten kann und die Spindeln laut Fachmann einsatzgehärtet sind. Was beim zuschneiden mit der Flex am Funkenflug auch zu sehen war

    Ich hab dir mal 2 Bilder von der y-Achse gemacht wo die Spindel geklemmt wird. Das erste von vorne wo die Spindel in die Frontplatte eintritt, das zweite von hinten wo der Motor sitzt.
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    Geändert von huberschorsch (24.07.2013 um 16:52 Uhr)

  5. #5
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    moin moin,da der Bauschaum keine echte Masse hat, nutzt er als Schwingungsdämpfer wendig bis gar nicht.Besser wäre ein StahlVierkantrohr mit Bausschaum im Aluprofil fest zu machen.Mit GrußPeter
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken Einlage.JPG  

  6. #6
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    Hallo Zusammen,
    Thema Schwingungen wäre die Füllung mit Sand von Vorteil.

    Gruß Thomas

  7. #7
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    :)

    Zitat Zitat von Smith-mini-plane Beitrag anzeigen
    Hallo Zusammen,
    Thema Schwingungen wäre die Füllung mit Sand von Vorteil.

    Gruß Thomas
    Ich hab mir das ganze nochmal zu gemüte Geführt und darüber geschlafen und ja ihr habt Recht, in Sachen Schwinungsdämpfung ist das wohl eher nicht so der Hit mit dem Bauschaum

    Aber schau mer mal wie sich die Käsefräse dann irgenwann wenn sie mal fertig ist (Die Lagerschalen und sonstigen Teile von meinem Dad lassen noch auf sich warten ) schlägt.

    Die Tage habe ich mir noch ne Wassergekühlte 2,2 kW Chinaspindel besorgt für knappe 250€ da wär mir die Suhner Fräse welche ich mir angeschaut habe doch noch einmal 20€ teurer gekommen.
    Sobald ich das Teil habe gibts mal n ersten Testbericht und der Rundlauf wird gemessen. Laut Verkäufer sollens ja 0,005mm sein.... das wage ich zu bezweifeln, um maximal 5 bis 10 hundertstel Rundlauf Genauigkeit ergeben Messungen im von Kollegen mit solchen Spindeln. Aber sehr robust sollen diese Dinger sein Das klingt doch schon mal gut. Und wer will/kann mit seiner Käsefräse schon auf wenige hunderstel genau arbeiten....

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BurningBen
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    Auch wenn man nicht auf Hunderstel genau arbeiten kann, ist ein Rundlauffehler von 0,1mm auch für den Hobbyisten sehr schlecht.
    Denn der bedeutet das ein Zahn 0,1mm mehr schneidet als du programmierst, und der andere 0,1mm weniger. Das hält die mehrbelastete Schneide nicht lange durch.

    Die Maßabweichung durch den Rundlauffehler kann man gut kompensieren, aber den hohen Fräserverschleiß leider nicht.
    Sofern man nicht so viel damit fräst, können die Zusatzkosten im Vergleich zum Preis einer richtigen Spindel aber auch ignoriert werden.

    Ich habe übrigens eine 1,5kW mit WaKü und hatte ca. 0,02 mm Rundlauffehler

  9. #9
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    das was du sagst stimmt schon, aber es war ja auch nicht die Rede von einem Fehler von 0,1mm, das wäre dann schon etwas zu viel Ich will schon im Hundertstel Bereich mit der Genauigkeit bleiben

  10. #10
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    Zitat Zitat von huberschorsch Beitrag anzeigen
    das was du sagst stimmt schon, aber es war ja auch nicht die Rede von einem Fehler von 0,1mm, das wäre dann schon etwas zu viel Ich will schon im Hundertstel Bereich mit der Genauigkeit bleiben
    Welche Steuerung wird verbaut !!!
    Wenn´s genau werden soll kann ich dir dieses System an Herz legen http://www.uhu-servo.de/servo_de/home.htm
    Das heißt wenn du 1mm fahren willst regelt er auch auf ein 1mm ( es gibt keine Schrittverluste )
    Platine und Controller bekommst du da für kleines Geld , einziges Problem
    Motoren für vernünftiges Geld zu bekommen !!!

    Gruß Thomas

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