Moin

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millhouse_
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Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 09:34

Moin. Nettes kleines Forum habt ihr hier. Erinnert an die gute alte Zeit vor Facebook.

Da ich aktuell selbst am Bau einer kleinen Fräse bin werd ich euch wohl ein bisschen begleiten.

PS: Das hier ist was sich im Bau befindet:

Specs:

Rahmen: 1000x800 mm
Schienen: 25mm auf allen Achsen
Y Achse: 20005er Kugelumlaufspindel
X & Z Achse: 1605er Kugelumlaufspindeln
Motoren: Aktuell liegt hier ein Set 425oz-in high torque Stepper rum die wohl aber im Laufe der Zeit gegen JMC400 Watt Servos ausgetauscht werden damit das ganze auch bissl schneller fährt. Denke für die 180W Servos ist das evtl. doch bisschen zu schwer.

Bildschirmfoto vom 2018-10-31 09-09-04.png

django013
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Re: Moin

Beitrag von django013 » 31.10.2018, 10:03

Moin moin,

herzlich willkommen.

Wenn Du uns noch Deinen Namen verrätst, dann können wir Dich noch besser/persönlicher ansprechen ;)

Was mir auf dem Übersichtsbild spontan auffällt - ist das ungewöhnliche Portal.
Hast Du das aus Alu oder Stahl geplant?
Nur eine dünne Platte als Portalträger - weiß nicht, ob Du damit glücklich wirst.
Ich sehe zwar so runde Artefakte hinter dem Portalträger, aber ob das zur Versteifung reicht?
Dann erscheint mir das Portal auch sehr tief zu hängen.
Den Platz für die Z-Achse sehe ich gerade nicht - soll ja sicher noch ein Tisch mit T-Nuten oder so drauf.

Was hast Du mit dem Teil vor zu bearbeiten?

Gruß Reinhard

millhouse_
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Re: Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 10:20

Gutes Auge. Der Unterbau ist nicht ganz so wie er am Schluss wird. Entweder werden die Seitenteile durch 160x80er Profile ausgetauscht oder der vorhandene Rahmen wird dupliziert und mit kurzen 80x80 auf den unteren Rahmen montiert.

Der Portalträger ist eine 20mm Aluplatte. Dahinter ist noch eine 20mm Strebe (gelocht) auf der auch die Umlaufspindel sitzt. Dazu die 25er Schienen. Wenn das immer noch zu wenig ist bzw. die Motoren das mitmachen kommt einfach noch ne Strebe an die untere Kante. Denke aber dass es für meine Zwecke reichen wird.

Bearbeitet wird wahrscheinlich nur Holz und Alu.
Bildschirmfoto vom 2018-10-31 10-11-37.png
Mfg,
Roland :D


Edit: Hochsetzen lässt sich das am Ende nach belieben. Ähnlich wie hier:
Aerotech-AGdS1500.jpg

django013
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Re: Moin

Beitrag von django013 » 31.10.2018, 10:51

Moin Roland,

klingt doch schon viel besser :D

Es geht nicht darum, was noch machbar wäre, sondern darum, Dir einen Denkanstoß zu geben, bzw. zu hinterfragen, ob Du dran gedacht hast.

Was das Portal angeht - mit ner 20er Aluplatte wirst Du beim Alufräsen nicht glücklich.
Schau Dir einfach mal die Fräse im Querschnitt an und rechne die Kräfte aus. Hebelgesetz 2dimensional anwenden reicht schon zur Erleuchtung ;)
Zudem gibt es Biegungsrechner - auch hier im Forum ;)

Gruß Reinhard

millhouse_
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Re: Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 11:16

Viel Spielraum für Änderungen bleibt mir leider nicht mehr. Die Z Achse ist weitesgehend fertig. Die X Achse mit Schlitten auch. Das einzige was noch aussteht ist der Portalbalken.

Mir bleiben da nicht viele Optionen.

1. Den Portalbalken hinten weiter zu stärken mit zusätzlichen Streben/Rippen.
2. Eine 30mm Platte nehmen
3. 1&2 zusammen.

Werd mir da mal Gedanken machen.

Zur Not geht immer noch eine Rippenverstrebung wie hier (die Maschine gabs vor kurzem auf Ebay):
s-l16fghj00.jpg


Vorlage war übrigens die hier:


youtu.be/Tg0KDdbeJo4

django013
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Re: Moin

Beitrag von django013 » 31.10.2018, 12:46

Moin Roland,

Punkt 1 ist schon richtig.

Meine Einwände dienten nur dem Zweck, dass Du überlegst, warum Deine Versteifung "suboptimal" ist und wie man die verbessern könnte. So schwer ist doch das mit dem Hebelgesetz nicht.

Gruß Reinhard

millhouse_
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Re: Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 14:11

Hi Reinhard,

ich check schon was gemeint ist.

Das Gewicht der Z Achse inkl. 2.2kw Spindel, die Schienen, die Kräfte beim fahren/Richtungswechsel und dann noch der Materialwiderstand. Kommt bissl was zusammen das von der Querstrebe nicht abgefangen wird.

FreeCAD hat ja ne FEM Workbench. Sollte ich mir mal anschauen.

Danke für den Hinweis.

django013
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Re: Moin

Beitrag von django013 » 31.10.2018, 15:15

Moin Roland,

nö, Du hast noch nicht gemerkt, wo ich drauf raus will.
FreeCAD hat ja ne FEM Workbench. Sollte ich mir mal anschauen.
Nicht wirklich. FC ist die Zeit der Einarbeitung nicht wert.
Meiner Ansicht nach taugt FC nur als Format-Konvertierer.

Außerdem brauchst Du weder FEM noch Taschenrechner.
Der Experimentalphysiker überlegt sich den schlimmsten Fall. Der wird dann gerechnet. Alles andere ist damit dann schon erschlagen und nicht mehr wichtig.

Also der schlimmste Fall ist Portal-Schlitten in der Mitte und Z-Achse ganz ausgefahren, also unten. Damit kommst Du, wenn Du Deine Fräse von der Seite anschaust zu diesem Lastfall:
PortalHebel-Seite01.jpg
Du hast 3 Maschen, bekannte Hebel und eine bekannte Kraft (F0), die Fräserkraft, die Du Kraft souveräner Willkür selbst festlegen kannst :D

Um die Kräfte in den beiden oberen Maschen auszurechnen (die grünen Punkte sind die Linearwagen, die die Kraft vom Portalwagen auf das Portal übertragen - Z-Achse wird in diesem Beispiel als unendlich steif angesetzt), werden alle Kräfte in einer Masche auf 0 gesetzt und dann kann die Kraft in der anderen Masche ausgerechnet werden.
Wenn also ganz oben auf 0 gesetzt wird, folgt: F(unten) * L2 = F0 * L1
setzt Du unten auf 0 (unterer grüner Punkt, also Mitte der Z-Achse), so folgt: F(oben) * L2 = F0 * (L1 - L2)

Wenn Du dann die Werte für Deine Maschinen einsetzt, kannst Du die Kräfte kwasi im Kopf ausrechnen.
Mit der Kraft kannst Du dann den Biegungsrechner füttern, also Portalträger auf Portalbreite mit mittiger Punktlast.
Nimmst Du beide Seiten als lose an, hast Du den schlechtesten Fall abgedeckt.

Nochwas: in F0 solltest Du gleich Deinen Sicherheitsfaktor mit reinpacken.
Angenommen Du willst ne Fräse für 200N auslegen und willst einen Sicherheitsfaktor von 5, dann ist Dein F0 eben 200N * 5
... alle Klarheiten beseitigt?

Mit den erhaltenen Kräften kannst Du dann auch den Z-Schlitten und den Rest der Fräse auslegen.

Bei den Werten, die Dir der Biegungsrechner ausspuckt musst Du selbst entscheiden, ob die für Dich tragbar sind.
Passungen werden üblicherweise in tausendstel Millimeter (auch Mühmeter) angegeben. Hier kansnt Du den gleichen Grundsatz wie bei Messmitteln ansetzen: Die Maschine sollte Faktor 10 genauer sein, als das, was Du erreichen willst :D

Gruß Reinhard

millhouse_
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Re: Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 15:16

Mal schaun wie ichs mach. Entweder so wie im Bild oder unten eine Querstrebe und die Rippen dann dazwischen.
Bildschirmfoto vom 2018-10-31 15-11-01.png

millhouse_
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Re: Moin

Beitrag von millhouse_ » 31.10.2018, 15:25

Ziemlich ausführlich erklärt. Danke. Wenn jetzt noch irgendwas mit ner Funktion und Beschleunigung kommt bin ich definitiv raus. :D

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