Woher kommt diese Ungenauigkeit?

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Alexoc
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Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von Alexoc » 08.03.2017, 22:37

Hallo,

ich pack das einfach mal hier rein. Ich habe heute ein paar Lagerschalen gefräst und musste am Ende leider feststellen, dass alle Lagerschalen recht große Ungenauigkeiten aufweisen.

So sollte die Lagerschale aussehen
Lagerschale Modell.JPG


Übertrieben sind die gefrästen Lagerschalen so
Lagerschale wirklich.JPG
Unten ist die Lagerschale ca 0,1mm größer als oben. Auch der Lagersitz ist betroffen.


Jetzt frag ich mich wo das herkommen kann? Gefräst wurde immer auf volle Tiefe (12mm). Die Ausrichtung der Z-Achse kann es eigentlich nicht sein, da der Fehler auf allen Seiten gleich ist. Das es die Achse durch die Fräskraft weggebogen hat halte ich auch eher für unwahrscheinlich. Der Schlichtgang wurde mit 0,2mm Zustellung gefräst. Beim Lagersitz habe ich auch noch einen Schlichtgang ohne Zustellung gefahren. Da treten dann so gut wie keine Kräfte auf. Meine Maschine ist ja auch recht stabil.

Ich habe zum Fräsen einen 1-Schneider genutzt. Könnte also sein wenn der Rundlauf sehr schlecht ist, dass genau so ein Fräsbild auftritt sofern ich keinen Denkfehler habe. Ich habe dann noch den Rundlauf des Fräsers gemessen. Dieser liegt zwischen 1-2/100mm. Nicht optimal aber eher zu wenig um diesen Effekt hervorzurufen.

Wenn der Fräser konisch wäre, hätte man auch dieses Fräsbild. Das ist aber auch nicht der Fall. Das habe ich nachgemessen. Da liegt die änderung des Durchmessers der Schneide im 1/1000mm Bereich.

Hat noch jemand eine Idee? Es könnte natürlich beim Fräsen der Lagerschalen Schmutz im Konus der Spindel gewesen sein und dadurch der Rundlauf schlechter. Das ist für mich momentan die einzige plausible Erklärung.

Gruß

Alex
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KarlG
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von KarlG » 08.03.2017, 23:26

Alexoc hat geschrieben:Könnte also sein wenn der Rundlauf sehr schlecht ist, dass genau so ein Fräsbild auftritt sofern ich keinen Denkfehler habe.
Nein! Wenn es am Rundlauf liegen würde, wäre das Erscheinungsbild andersrum, weil natürlich der Schlag an der Spitze größer ist, als weiter oben.
Wenn man dann in voller Tiefe fräst/schlichtet, wird er unten mehr abtragen als oben. Wenn die Geometrie der Maschine in Ordnung ist, dann kann das eigentlich nur ein Wegbiegen des Fräsers sein - wie dick war der?

Geometrie kommt eigentlich grundsätzlich nicht infrage, weil das niemals an allen 4 Seiten identisch ist - Gemotriefehler treten dann immer "gespiegelt" auf.


Gruss
Karl

Alexoc
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von Alexoc » 09.03.2017, 07:59

Guten morgen,

der Fräser war ein 8mm 2-Schneider von Sorotec. Kann mir kaum vorstellen, dass sich der so stark wegbiegt.

Meinst du nicht der Rundlauf könnte auch schuld sein weil ich einen 1-Schneider benutzt habe? Ich versuche mal meinen Gedankengang zu erklären. Angenommen die Schneide des Fräsers ist gerade am Werkstück und schneidet. Der steht aber durch den Rundlauf gerade genau nach außen schiefe. Jetzt hat man dann erstmal genau den schrägen Schnitt wie er bei mir aufgetreten ist. Jetzt dreht sich der Fräser 180° weiter. Dann steht er maximal schief zum Werkstück hin. Bei einem 2 Schneider würde das dann genau das umgedrehte Bild ergeben wie bei mir. Aber hier ist ja keine Schneide die Material abtragen kann. Bei einem 2 Schneider und schlechten Rundlauf würde sich dann ja eher ein Bauch auf der Fräskante ergeben.

Geschruppt habe ich den Lagersitz mit 1/10 Aufmaß. Das habe ich dann geschlichtet auf Endmaß. Dann ist der Fräser nochmal genau die gleiche Bahn gefahren. Da konnte ich dann nicht mehr wirklich erkennen das noch Material abgetragen wurde. Als ich mich an das Maß des Lagersitz herangetastet habe könnte ich selbst bei 1/100mm Zustellung deutlich Material abtragen erkennen. Mit dieser Strategie habe ich schonmal ein paar Lagerschalen gemacht und da hat der Lagersitz perfekt gepasst. Ich habe aber nicht nochmal extra nachgemessen ob ich da auch die Trapezform habe. Aber die Außenkontur kann ich bei denen auch nochmal messen. Geht ja auch im eingebauten Zustand.


Ich wollte heute mal noch ein paar Tests bezüglich des Problems machen. Hatte mir gedacht ein Teil Alu in den Schraubstock zu spannen und links und rechts die Kante entlangfräsen. Wenn der Fehler reproduzierbar ist müssten diese beiden Flächen dann nicht parallel sein. Oder hat jemand noch eine bessere Idee das zu Testen?

Gruß

Alex
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django013
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von django013 » 09.03.2017, 08:29

Moin moin,

Ich denke nicht, dass man dem Fräser 100% der Ausbiegung anlasten sollte.
Dennoch bin ich der Meinung, dass es an einer Ausbiegung liegt.
Für mich kommen da das Spiel der Spindellager, das Spiel der Linearwagen von Z- und X-Achsen und vielleicht noch etwas Materialbiegung (Z-Schlitten und Portalbalken) zusammen. In Summe ein Zehntel ist so schlecht garnicht ;)

Der Umstand, dass die Schräge an allen Kanten der Lastrichtung folgt, sehe ich auch als Indiz einer Ausbiegung.

Gruß Reinhard

Grobalt
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von Grobalt » 09.03.2017, 08:38

Bin ja der totale Laie, aber was du gezeichnet hast als "Resultat" sind doch zwei entgegengesetzte Winkel. Die Außenkanten sind oben schmal und unten breit, der Innenringe ist oben breit und unten schmal. Das schließt für mich eigentlich ein mechanisches Problem, Fräser etc aus ... wüsste nicht wie das physikalisch zu erklären gehen sollte. Such den Fehler eher bei Software.

Alexoc
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von Alexoc » 09.03.2017, 09:10

Bitte nicht festnageln wo ich CAD Modell die Schräge genau angefügt habe. Ich habe das nur auf die Schnelle gemacht, da damit mein Problem einfacher zu erklären ist ;)

Da mir sowas keine Ruhe lässt habe ich schnell den von mir beschrieben Test gemacht. Aber nicht mit dem 8mm 1-Schneider sondern einem 10mm 3-Schneider. Einfach deswegen weil ich nur 25mm dickes Aluminium hier habe und mit dem 10mm die vollen 25mm tief fräsen kann. Das Alustück habe ich in den Schraubstock gespannt und links/rechts die Seiten abgefräst. Ich bin die Seiten so lange hin und her gefahren bis ich keine Materialabtragung mehr erkennen konnte. Gefräst habe ich die 25mm auf einmal.

Hier der Rundlauf des Fräsers

youtu.be/XThiKsJdwHU


Und hier das Ergebnis des Tests. Ungefähr 1/100mm Abweichung. Die Messuhr zappelt ein wenig, da die Oberfläche durch das Mehrfache hin und her fahren nicht so glatt geworden ist. Ich denke das Ergebnis ist absolut in Ordnung. Somit kann ich ein Fehler in der Mechanik oder irgendein großartiges Spiel meiner Meinung nach ausschließen. Mir bleibt als Erklärung dann nur noch das mit dem Rundlauf??

youtu.be/ZW91MLWruf4

Gruß

Alex
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von django013 » 09.03.2017, 09:18

Grobalt hat geschrieben:Bin ja der totale Laie, aber was du gezeichnet hast als "Resultat" sind doch zwei entgegengesetzte Winkel. Die Außenkanten sind oben schmal und unten breit, der Innenringe ist oben breit und unten schmal.
Wenn Du Dir überlegst, wo beim Schlichten noch Material ist, dann sind die Winkel (in der Übertreibung) absolut richtig und nachvollziehbar.
Alexoc hat geschrieben:Aber nicht mit dem 8mm 1-Schneider sondern einem 10mm 3-Schneider.
Lach - also dann sind die Ergebnisse ja eindeutig :)
Dann ist der Einschneider doch zu weich um 12mm Tiefe auf einmal zu fräsen.
Daraus könnte man dann ableiten: Schruppen von Alu mit Einschneider geht, Schlichten besser mit einem Mehrschneider.

Gruß Reinhard

P.S. Alex - hast Du evtl. im Gegenlauf gefräst? Dort kann sowas noch viel eher passieren.

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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von KarlG » 09.03.2017, 09:40

Grobalt hat geschrieben:Such den Fehler eher bei Software.
Völlig ausgeschlossen!


django013 hat geschrieben:P.S. Alex - hast Du evtl. im Gegenlauf gefräst? Dort kann sowas noch viel eher passieren.
Ist imho auch unlogisch, weil sich der Fräser bei Gegenlauf "in das Material" reinzieht und somit der Fehler andersrum auftreten müsste.

Grundsätzlich gips nur zwei Möglichkeiten:
1. Die Z-Achse kippt unter Last hin- und her (Verdrehung, nicht Versatz). Das müsste aber dann auch in allen 4 Richtungen passieren
2. Der Fräser kriegt zu viel Druck und biegt sich an der Spitze mehr weg, als weiter oben und das auch nur im Gleichlauf.

Rundlauffehler würde ich bei dem Fehlerbild ausschließen.

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Christian Knüll
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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von Christian Knüll » 09.03.2017, 11:15

Hallo,

Rundlauf und Software kann es nicht sein.
Dir wird es den Fräser vermutlich einfach zur Seite drücken - 0,2mm schlichten auf voller Tiefe gibt schon ganz schöne Kräfte.

Binde einen Faden unten an den Fräser, stell die Messuhr an, ziehe kräftig und schau mal wie stark die Messuhr ausschlägt.

Lagersitze nach den üblichen Passungen werden übrigens selbst auf halbwegs modernen Industriemaschinen in der Regel gerieben oder ausgespindelt.
Maschinen die das direkt fräsen können liegen preislich schnell im Bereich eine Oberklasselimo - ist also keine Schande wenn es die eigene Maschine nicht kann.

Christian

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Re: Woher kommt diese Ungenauigkeit?

Beitrag von KarlG » 09.03.2017, 11:24

Christian Knüll hat geschrieben:Maschinen die das direkt fräsen können liegen preislich schnell im Bereich eine Oberklasselimo - ist also keine Schande wenn es die eigene Maschine nicht kann.
Ich mache das andauernd und meine Kiste ist nicht so steif, wie die vom Alex. Kann also eigentlich nur Fräser oder Workflow sein...

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