Kugelumlaufspindel defekt?

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reallydoesntmatter
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Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von reallydoesntmatter » 07.04.2019, 14:23

Hallo zusammen,

ich bin kürzlich als Architekturstudent in das CNC-Hobby eingestiegen, indem ich mir eine alte ISEL CNC aus den 90ern gekauft habe. Nun bin ich dabei die C142 Schrittmotorsteuerung komplett durch JMC Servos zu ersetzen. Ich habe die Maschine komplett auseinander genommen, alle alten Späne entfernt, die Kugelumlaufspindeln mit Kugellagerfett gefettet (Ist das eine gute Idee?) und wieder zusammengebaut.

Beim Testen des Servos an der X-Achse habe ich festgestellt, dass der Motor mehr Wiederstand hat, wenn er nach links fährt. Er wird sogar merklich langsamer. Ich habe die Achse nun so weit wieder auseinander gebaut, dass die Kugelumlaufspindel nur noch im linken Lager (Antriebsseite) sitzt. Wenn ich nun den Schlitten verfahre ist der Wiederstand in beide Richtungen zwar merklich gleich, aber das Geräusch leicht unterschiedlich. Wenn ich die Kugelumlaufspinel händisch drehe, merke ich auch in gleichmäßigen Abständen ein Klacken. Sie ist dabei nicht schwergängig.

Nun frage ich mich, ob der erhöhte Wiederstand tatsächlich von der Kugelumlaufspindel kommt, oder ob ich beim Zusammenbau Spannungen erzeugt habe, durch die die Kugelumlaufspindel nicht mehr perfekt zentriert ist. Gibt es eine Methode um den Zusand der Kugelumlaufspindel zu beurteilen? Falls die Kugelumlaufspindel tatsächlich defekt ist, könnte man sie überholen?

Es handelt sich meines erachtens um eine 16x5 Kugelumlaufspindel.

Ich freue mich über jede Antwort!

Viele Grüße
Jasper
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Christian Knüll
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von Christian Knüll » 07.04.2019, 19:19

Hallo,

mach mal folgendes:
  • Alle Schrauben (Festlager, Loslager, Kugelumlaufspindel, Motor) lockern.
    Nicht rausdrehen - einfach nur so weit lockern dass keine Kraft mehr drauf ist, die Teile sich verschieben lassen aber nicht unnötig herumklappern.
  • Maschine mehrfach komplett von vorne bis hinten durchfahren. Dabei richten sich die Teile in der Regel von selbst spannungsarm aus.
  • Wenn jetzt schon was knackt ist eventuell eine Kugel gebrochen oder die Kugelumlenkung verschlissen.
    Da hilft dann nur Austausch des betroffenen Teils.
  • Falls alles OK ist:
  • So weit wie möglich auf Festlagerseite fahren und Festlager + Kugelumlaufspindel + Motor ganz minimal anziehen.
  • Auf Loslagerseite fahren -> Loslager ebenfalls einen Hauch anziehen.
  • Dann ein paar mal hin und her fahren und jedes mal die entsprechende Seite fester ziehen bis alles richtig fest ist.
Christian

reallydoesntmatter
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von reallydoesntmatter » 07.04.2019, 23:01

Hallo Christian,

Vielen Dank erst einmal für die schnelle Antwort!

Ich habe in der Zwischenzeit mal die Kugelumlaufmutter von der Spindel genommen, so gut wie möglich gereinigt und dann die Kugeln wieder eingesetzt. An den Kugeln selbst oder an der Mutter konnte ich mit bloßem Auge keine Beschädigungen feststellen, aber das ist wahrscheinlich auch nicht sonderlich aussagekräftig.

Wenn ich wetten müsste würde ich denken, dass die Kugelumlenkung defekt ist, da das Klacken nicht aussetzt und bei gleicher Belastung sehr gleichmäßig zu hören ist. Wäre eine Kugel defekt würde ich mir vorstellen, dass das Geräusch ungleichmäßiger wäre, je nach dem wie die Kugel gerade liegt.

Ich bin jedenfalls deinen Schritten gefolgt und habe die Maschine wieder zusammengebaut. Nacher der Prozedur kann ich keinen erhöhten Wiederstand in X- Richtung mehr feststellen. Jedoch ist das Geräusch immernoch genauso da, scheint also davon unabhängig zu sein. Es hört sich auch wirklich nicht sonderlich gesund an.

Meine nächste Frage wäre dann, wie ich an ein Ersatzteil komme. Die Kugelumlenkung sieht nicht aus wie die Standard-Bauteile die man auf eBay oder zum Beispiel bei Sorotec bekommt (Siehe Bild). Ist es trotzdem standartisiert oder Isel-spezifisch? Falls letzteres der Fall ist, ist wenigstens die Geometrie der Spindel selbst standartisiert, sodass man eine Standard-Kugelumlenkung modifizieren könnte, um das Originalteil zu ersetzen?

Viele Grüße,
Jasper
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Stud54
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von Stud54 » 08.04.2019, 00:26

Isel Spindeln kannst du problemlos bei Isel ordern.
Die sind auch etwas besser, als die chinesischen von Ebay.
Viele haben früher ihre Fräsen mit Isel KGTs gebaut, die sind echt nicht schlecht.

Einfach anfragen, die antworten recht fix.

reallydoesntmatter
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von reallydoesntmatter » 08.04.2019, 13:52

Reicht es, die Kugelgewindemuttern zu tauschen, oder ist es empfehlenswert/notwendig dann direkt auch die Spindeln tauschen? Oder ist der Verschleiß der Spindel selbst so gering, dass er für meine Hobbyzwecke zu vernachlässigen ist? (0,2 - 0,3 mm Wiederholungsgenauigkeit würden mich schon zufriedenstellen) Das würde mein Studentenbudget natürlich freuen...

Soweit ich weiß wurde die Maschine den Großteil ihres Lebens von einer Türenfirma in der Fertigung von kleinen Kunststoffteilen benutzt. Ich habe im Inneren auch ausschließlich schwarze Kunststoffspäne derselben Größe gefunden. Der Vorteil ist wahrscheinlich, dass die Maschine wohl nie mit härteren Materialien zu kämpfen hatte. Und ich nehme an der Nachteil ist, dass sie immer im selben kleinen Arbeitsbereich gearbeitet hat und der Verschleiß recht lokal ist.

Grüße,
Jasper

fliegerkind
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von fliegerkind » 08.04.2019, 21:54

Bist Du sicher, dass das Klackern nicht vom Festlager kommt? Das ist nämlich eher typisch und kommt häufiger vor. Z.B. nach einem Crash (Auffahren auf den Endanschlag), oder einfach zu fest vorgespannt. Kugelmuttern halten da viel mehr aus.

Heini

reallydoesntmatter
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von reallydoesntmatter » 09.04.2019, 10:18

Ja, leider schon. Das Klacken lässt sich auch provozieren, wenn man die Kugelgewindespindel im ausgebauten Zustand dreht...

Jasper

reallydoesntmatter
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von reallydoesntmatter » 09.04.2019, 19:49

reallydoesntmatter hat geschrieben:
08.04.2019, 13:52
Reicht es, die Kugelgewindemuttern zu tauschen, oder ist es empfehlenswert/notwendig dann direkt auch die Spindeln tauschen? Oder ist der Verschleiß der Spindel selbst so gering, dass er für meine Hobbyzwecke zu vernachlässigen ist? (0,2 - 0,3 mm Wiederholungsgenauigkeit würden mich schon zufriedenstellen) Das würde mein Studentenbudget natürlich freuen...
Kann das jemand einschätzen?

Jasper

Stud54
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Re: Kugelumlaufspindel defekt?

Beitrag von Stud54 » 09.04.2019, 22:21

Funktioniert meistens....aber nicht immer. Probiere es einfach aus.

Ist aber wirklich nicht die Musterlösung.

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