Selbstbau zum Erfahrung sammeln.
Verfasst: 02.10.2018, 23:42
Exakt die Begrüßung, die man hier erwartet
Hallo Leute,
ich bin der Albi und neu im Forum Ich bin Elektrotechniker und möchte mich zukünftig eventuell selbständig machen. Ich weiß, dass, wenn es so weit kommen sollte, ich Produktionsabläufe automatisieren können muss/sollte; es ist also Zeit sich mit CNC etwas tiefer zu beschäftigen, um mich Linearantrieben und Schrittmotorsteuerungen, Toleranzen usw etwas mehr fit zu sein.
Ich habe auch allerlei Motivation, denn ich gebe es zu: ich bin Opfer der Chinafräsen.
Ich benötige zum Basteln/Prototypenbau immer mal wieder Frästeile aus Plastik und Alu. Ich hatte mir dafür Anfang 2016 so eine Ebay CNC3020 mit 800W-Spindel gekauft und hasse diese Entscheidung seitdem. Jedes mal, wenn ich etwas fräsen muss kotzt mich das Teil einfach nur an.
Ich muss meistens kleine, präzise Teile fräsen. Zuletzt habe ich eine Testkontur in FR4 (Glasfaser) gefräst nur um festzustellen, dass selbst bei nur 50mm/min, voller Drehzahl, einem 0.6mm microverzahnten Fräser eine Teststruktur mit 16mm x 16mm Außenmaßen um 0.25mm variiert nur weil man linksrum anstatt rechtsrum fräst. Lächerlich. Das Teil biegt sich einfach vollkommen unkontrolliert durch die Gegend - die Mechanik ist für keinerlei Schneidkräft ausgelegt. Mit der Spindel hatte ich aber Glück - die Messuhr zeigt keinen Rundlauffehler an; die China ER11-Collets.. anderes Thema.
So viel zur Vorgeschichte und zur Motivation. Hab mich verbrannt, möchte eh mehr über die involvierte Mechanik lernen; also steht ein Selbstbau an.
Natürlich habe ich schon sehr viel gelesen bevor ich mir hier überhaupt traue zu schreiben..
- Spindelkauf: (wohl 2.2kW) Rundlauf ist wohl letztendlich Glück. Leute schleifen das i.d.R. aus.
- Spindelsteuerung sollte wohl Vektorgesteuert sein um mehr Drehmoment rauszuholen. Damit könnte man dann auch Bohren.
- Wasserkühlung ist zu bevorzugen wegen Lärm und Staubaufwirbelung.
- Alu vs. Stahl als Baumaterial: Ist wohl eine Frage der Bearbeitbarkeit. Mit meinen Werkzeugen würde ich eher auf Alu setzen.
- Steifheit ist das A&O. Dick und Schwer muss es sein. Die Profile des Grundgerüsts gern mit Beton oder anderem gefüllt. Das Portal eventuell mit Sand, um Schwingungen zu dämpfen.
- Kugelumlaufspindeln scheint es in verschiedenen Genauigkeitsklassen zu verschiedenen Preisen zu geben.
- Linearschienen sind statisch besser als diese Linearwellen die auch in der China-Kiste drin sind. Auch wenn die 20mm haben, biegen die sich einfach durch. Es gibt aber auch unterstützte Versionen, die scheinen ok zu sein. Linearschienen scheinen aber besser einstellbar zu sein.
- Man braucht Messwerkzeug ohne Ende. Ich denke eine Messplatte würde ich mir Kaufen. Messuhren habe ich. Wasserwagen aber noch nicht.
- ...
Zu meinen Voraussetzungen:
- Budget ist mir grade gar nicht so wichtig. Wenn ich insgesamt 4k€ ausgebe wäre das ok. Ich möchte nicht unbedingt einen Bausatz, da ich gern die Bauerfahrung sammeln möchte. Ich habe auch kein Problem in Werkzeug zu investieren, da ich denke, dass das kein rausgeschmissenes Geld ist und ich etwas bekomme, dass mir Möglichkeiten eröffnet. Eine fertige Fräse für das gleiche Geld würde vielleicht meinen Anforderungen genügen, aber wie gesagt, ich will auch Erfahrung sammeln. Ich flieg auch gern auf die Fresse, solange ich daraus lernen kann.
Bzgl Anforderungen:
- Besser als der Chinakack muss es sein.
- Ich möchte Plastik und Alu sinnvoll fräsen und vielleicht auch mal vorsichtig in Stahl kratzen.
- Wiederholgenauigkeit von 1/100 wäre super. Präzision über größere Wege sollte besser als C7 sein (C5 / C3; kommt auf die Bezugsquellen an).
- Bearbeitungsgröße: Ich hab eine 3020. Das hat bisher gereicht, war aber immer ein Kompromiss. Das Doppelte wäre schon gut, im Prinzip richtet sich das nach der Granitplatte, die ich mir zulege. Ich denke da zur Zeit an 80x50cm - hat eine Diagonale von 94cm. Ich vermute damit bekomme ich 70x45 hin, ich denke das richtet sich dann auch nach Standardgrößen der KUS.
- Ich möchte unbedingt, dass die Arbeitsoberfläche dem Verfahrweg entspricht. So kann Rohmaterial über die Arbeitsfläche hängen, selbst wenn man die plangefräst hat. Bei meiner 3020 ist eine Kante im Aluprofil nachdem ich den Schrägstand weggemäht habe. Da liegt nichts mehr gerade drauf, was größer ist als 30cm.
- Apropos Arbeitsoberfläche: es wäre auch cool, wenn sich nicht alles über 0.2mm bewegt, nur weil man ein Werkstück einspannt. Eine stabile Oberfläche habe ich schätzen gelernt - in meinen träumen. Einspannen von Werkstücken solle nicht die ganze Maschine verziehen.
Warum schreibe ich das alles:
Natürlich möchte ich mir das obligatorische "vergiss es" abzuholen. ..mit der Hoffnung, dass in den weiteren Beschreibungen meines Vorhabens jemand vorm Rechner so sehr verkrampft, dass dabei doch konstruktive Informationen ausgetauscht werden Es ist auch nett ein Bau-Tagebuch zu führen und vielleicht von Leuten Rückmeldung zu bekommen, dass man doch nicht so bekloppt ist, wie Anfangs vermutet.
Vielleicht kommt ja auch etwas brauchbares raus.
Was habe ich als nächstes vor:
Im Prinzip nur CAD. Aufbauen, konstruieren, Steifikeiten simulieren. Gucken, ob die Abmessungen von denen man träumt mit irgendwelchen Bauteilen übereinstimmen, die man irgendwo kaufen kann. (ich beziehe mich hauptsächlich auf den Linearantrieb)
Dann CAD anpassen bis alles stimmig erscheint. Zwischendurch hier Feedback einholen.
Mir fehlen leider noch eine Menge Kleinigkeiten - ab welchem Portalgewicht sollte man die last auf 2 Linearschienen pro Seite aufteilen usw und was die Vorspannung der Schlitten zu sagen hat finde ich auch noch heraus.. Wie viel Kraft darf/kann so eine KUS überhaupt übertragen so zeugs.. braucht alles noch etwas.
Auch lese ich hier oft, dass man den Rahmen abfräsen muss. Das Konzept habe ich noch nicht ganz verstanden. Ich vermute man muss den Rahmen zusammenbauen und dann, weil alles Krumm ist, muss man irgendwie dafür sorgen dass man irgendwie eine Referenzfläche hat. Die Ebene, die da reingefräst wird, ist dann die Ebene zu der auch die Spindel fahren wird, wenn irgendwann mal alles klappt. Das Blöde ist aber, dass das ein zyklsiches Problem ist.. man will ja eine Fräse bauen, wofür man einen Fräsvorgang braucht. Hmpf. Die Messplatte mit Schleifpapier bekleben und den Rahmen vibrieren und hoffen, dass das Eigengewicht seinen Dienst tut?? Was, wenn man den Rahmen nach dem Fräsen wieder auseinander baut, ist dann alles hinüber?
Falls das alles jemand ließt, danke
Falls jemand sogar antwortet, noch mehr danke