Wechselsysteme

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
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Nomei
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Re: Wechselsysteme

Beitrag von Nomei » 21.11.2017, 16:59

Ich finde die idee mit dem Zylinder nicht schlecht. Man kann den druck ja auch sauber abfragen und im fehlerfall -> notaus ggf äm mit Bremse.


Hast du Lagerlebensdauer usw bei den hohen Drehzahlen berechnet? Gibts auch schon skizzen oder modelle zu deiner spindel?


Bisher kannte ich nur die variante wie alex sie gebaut hat.


Zum Druck des Zylinders kann ich nur sagen dass ich zb. für meine z-achse kleine pneumatikzylinder zweckentfremdet habe und mit öl befüllt. Mithilfe eines druckübersetzers sind da 30 bar kein Thema. Und wenn mans selber baut auch nicht teuer


Ich stell dass ganze eh bald mal vor

jogger
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Re: Wechselsysteme

Beitrag von jogger » 21.11.2017, 20:38

Hallöchen!
django013 hat geschrieben:
21.11.2017, 15:49
Die Kraft kann man recht einfach mit zwei Schulterlagern auf der Kolbenstange übertragen. Außen würde dann die Anzugstange mit einem entsprechend ausgedrehten "Rohr" den Lagersitz bilden.
Yepp - das war eine der beiden Varianten.
Dort sehe ich das Problem, dass die Anzugsstange dick(er) werden muss, was wieder zu Lasten der Kugellagergrößen geht.
Bei größeren Durchmessern wird es schwierig, solche zu finden, die bis 20kU/min oder mehr zugelassen sind.
Deshalb ist man bemüht, die Spindelwelle so schlank wie möglich zu bauen.
Da spricht mMn nichts dagegen. Den größeren Durchmesser für die Aufnahme der Schulterlager kann man sehr kurz gestalten, im Prinzip gerade zwei Lagerbreiten hoch. Das muss vom Durchmesser nicht größer sein als die Spindel selbst.
Ich finde, Du gehst einfach falsch an die Sache heran. Ein dünnwandiges Teil zu bearbeiten ist eine Herausforderung, die man nicht unterschätzen sollte. Frage mal ganz alte Dreher, wie die das machen ...
Ich hörte, dass man die Teile mit Wachs o.ä. eingießt. Dann hat man einerseits ein vernünftiges Objekt zum Spannen und andererseits werden die dünnen Wände noch gegen den Bearbeitungsdruck unterstützt.
Ich meine keine manuelle Bearbeitung - dafür hab ich in der Tat meine Feindrehbank (und auch tatsächlich meinen alten Dreher/Maschinenbauer mit 80 Jahren in der Hinterhand 8-) ) und würde nicht den Aufwand betreiben.
Es geht um vollautomatische Produktion von Kleinteilen, also das volle Programm mit Wendelförderer, vereinzeln, positionieren, aufnehmen, bearbeiten und gezielt in Trays ablegen. Richtig knifflig ist es, weil ich außen und innen bearbeiten muss. Aber dafür habe ich die entsprechende Lösung gefunden.

Ich "missbrauche" meine XYZ-Fräse also quasi zusätzlich als hochgenauen Roboterarm.
Ich stecke den Hirnschmalz lieber in die 4. Achse, als die Frässpindel zur Werkstückaufnahme machen zu wollen.
Ja, 4.Achse wird hier direkt mit eingeplant. Ist das denn mechanisch so ein Problem?
Wenn Du das anders machst, kannst Du ja mal von Deinen Erfahrungen berichten :)
Erstmal werd ich einen Thread zu LinuxCNC aufmachen. :)
Für die Fräse habe ich mich jetzt übrigens doch gegen den Parallelport und für eine kleine Mesa 5i25 entschieden. Die nötigen Taktfrequenzen für schnelle Positionierung der Spindel (insbesondere im Eilgang hinsichtlich der "Roboterfähigkeit") von über 100kHz bekommt man sonst einfach nicht mehr hin. Ich hab den Motor gestern mal an der jungfräulichen 16mm-Achsspindel 100 Mal im Eilgang hin- und her gejagt: bisher keine Schrittverluste :)
Mehr davon dann in einem neuen Thread.

Viele Grüße,
Christoph

jogger
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Re: Wechselsysteme

Beitrag von jogger » 21.11.2017, 20:43

Hi!
Nomei hat geschrieben:
21.11.2017, 16:59
Ich finde die idee mit dem Zylinder nicht schlecht. Man kann den druck ja auch sauber abfragen und im fehlerfall -> notaus ggf äm mit Bremse.
Hast du Lagerlebensdauer usw bei den hohen Drehzahlen berechnet? Gibts auch schon skizzen oder modelle zu deiner spindel?
Nein, das ist bisher nur ein Gedankenspiel anhand dessen, was ich hier vorgefunden habe.
Erstmal werde ich auch nur mit Federn arbeiten.
Zum Druck des Zylinders kann ich nur sagen dass ich zb. für meine z-achse kleine pneumatikzylinder zweckentfremdet habe und mit öl befüllt. Mithilfe eines druckübersetzers sind da 30 bar kein Thema. Und wenn mans selber baut auch nicht teuer
Schöne Idee - quasi eine Hydraulik für leichte Fälle. Aber damit wären natürlich Anzugskräfte von vielen kN kein Problem mehr.
Und mit entsperrbaren Rückschlagventilen ist das auch sicher.
Ich stell dass ganze eh bald mal vor
Gerne :-)

Viele Grüße,
Christoph

django013
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Re: Wechselsysteme

Beitrag von django013 » 22.11.2017, 05:38

Moin moin,
Es geht um vollautomatische Produktion von Kleinteilen
Ok, damit bist Du dann aber definitiv aus dem Hobbybereich heraus. Das ist ja dann ne ganz andere Geschichte.
Zu dem Thema gibt es einige sehr interessante Videos im Maschinenporno-Bereich der Ecke.
Interessant fand ich da die Doppelspindel-Drehbänke mit angetriebenen Werkzeugen - das ist nochmal ne ganz andere Ecke als "nur" 5-Achsen-Fräsen.

Allerdings bin ich mir nicht sicher, dass der Maschinenselbstbau - in diesem Bereich - die günstigste Variante ist.

Bei einem Video viel mir glatt die Kinnlade herunter - das war so ähnlich, wie Du es beschreibst. Auf der einen Spindel kam das Rohmaterial als Durchschub im Backenfutter heraus. Nach der ersten Bearbeitung wurde es durchgeschoben zur zweiten Spindel und dort abgestochen. Dann ging es in beiden Spindeln weiter - erste Spindel wieder der gleiche Vorgang und auf der zweiten Spindel der zweite Vorgang.
Was mir dort auffiel: es kamen sehr viele individuell gefertigte Wertzeuge zum Einsatz, die schon die ganze Kontur mit einem Einstechen fertigten.
... und natürlich wurden die Backenfutter hydraulisch betätigt :D
Also so eine Maschine zu planen und zu bauen wird ein Rattenschwanz ohne Ende :shock:
Ja, 4.Achse wird hier direkt mit eingeplant. Ist das denn mechanisch so ein Problem?
Jein - ich missbrauche ja einen Teilungsapparat für die 4. Achse. Auch wenn das Backenfutter die Zufuhr von Stangenmaterial erlaubt, die entsprechende Bohrung des Teilungsapparates ist nicht der Rede wert.
Zudem ist die Schnecke nur einseitig gelagert - in einer Gleitlagerbuchse ...
Wenn man Drehzahlen an dem Backenfutter erreichen will, wird die Lagerung der Schnecke schnell zum Problem. Ebenso wie die Übersetzung von 1:90 - für meine Zwecke ideal (weil ich das Drehmoment brauche), für Dich eher ungeeignet.

Naja - und wenn Du die 4. Achse als Wechselspindel mit Doppelzylinder planen willst, dann wird das ein richtiges Ungetüm - je nachdem, welchen Werkstückdurchmesser Du planst :shock:

Für Dich wäre eine 4.Achse in der Bauart der Ultimate von Inturn *imho* eher geeignet. Allerdings hat die kein automatisches Backenfutter. Vielleicht wäre ein elektrisch zu betätigendes Backenfutter eher für diesen Einsatz geeignet?

Gruß Reinhard

jogger
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Re: Wechselsysteme

Beitrag von jogger » 22.11.2017, 09:07

django013 hat geschrieben:
22.11.2017, 05:38
Moin moin,
Es geht um vollautomatische Produktion von Kleinteilen
Ok, damit bist Du dann aber definitiv aus dem Hobbybereich heraus. Das ist ja dann ne ganz andere Geschichte.
Zu dem Thema gibt es einige sehr interessante Videos im Maschinenporno-Bereich der Ecke.
Ja, bei YT kann man sich viele Anregungen holen :)

Natürlich ist das kein Hobbybereich mehr. Das war bisher aber auch bei allen Maschinen so, die ich gebaut habe bzw. baue (Plasma, 3D-Drucker, Dosierung, Spritzgussautomat, CNC-Fräse usw.) und mir angeschafft habe: ich verdiene damit (zum Teil) meine Brötchen.

Wobei: letztendlich hab ich mich nur selbstständig gemacht, um ungestört meinen Hobbys nachgehen zu können :D
Mach Dein Hobby zum Beruf, dann musst Du nie wieder arbeiten - oder so ähnlich.
Interessant fand ich da die Doppelspindel-Drehbänke mit angetriebenen Werkzeugen - das ist nochmal ne ganz andere Ecke als "nur" 5-Achsen-Fräsen.
Ja, die sind der Hammer, insbesondere die Videos, wo eine komplette Kurbelwelle aus dem Vollen hergestellt wird. Bei den dünnen langen Bohrern für die Ölkanäle denkt man immer: "Der muss doch gleich abbrechen, der muss doch ..." - tut er aber nicht.

Aber das ist natürlich außerhalb jeder finanziellen Reichweite - es muss sich ja auch rechnen.
Allerdings bin ich mir nicht sicher, dass der Maschinenselbstbau - in diesem Bereich - die günstigste Variante ist.
Bei einem Video viel mir glatt die Kinnlade herunter - das war so ähnlich, wie Du es beschreibst. Auf der einen Spindel kam das Rohmaterial als Durchschub im Backenfutter heraus. Nach der ersten Bearbeitung wurde es durchgeschoben zur zweiten Spindel und dort abgestochen. Dann ging es in beiden Spindeln weiter - erste Spindel wieder der gleiche Vorgang und auf der zweiten Spindel der zweite Vorgang.
Was mir dort auffiel: es kamen sehr viele individuell gefertigte Wertzeuge zum Einsatz, die schon die ganze Kontur mit einem Einstechen fertigten.
... und natürlich wurden die Backenfutter hydraulisch betätigt :D
Also so eine Maschine zu planen und zu bauen wird ein Rattenschwanz ohne Ende :shock:
Eben. Diese Gedankenspiele habe ich ja auch alle durch: CNC-Langdreher, Doppelspindel usw.
Letztendlich wäre der Aufwand (komplett neue Maschine) viel höher gewesen und wie gesagt: ich muss innen und außen bearbeiten - müsste mir also eine Art Roboterarm besorgen, der die Teile umspannt oder sonstwie eine sehr aufwändige Mechanik bauen.

Auf der anderen Seite musst Du sehen: die CNC-Fräse baue ich ja sowieso (mechanisch war ja - bis auf die MMS - schon alles seit 2015 da, ich bin bisher nur nicht dazu gekommen, das alles zu verkabeln :roll: ).

Ich habe dann also eine komplette vollautomatische Steuerung mit Antrieben, einen sehr genauen XYZ-Positionierer und eine sehr einfache Möglichkeit, die Drehwerkzeuge zu wechseln. Da ist der Aufwand für so ein Spannsystem vergleichsweise gering (zumal, wenn man die dafür nötigen Maschinen daneben stehen hat).

Dazu kommt, dass bei mir die Zyklenzeit keine große Rolle spielt. Ob ich für ein Teil 30s oder 60s benötige ist ziemlich egal. Wenn davon so viele verkauft werden, dass das kritisch wird, dann werde ich auch das Geld haben, mir eine CNC-Drehe mit Stangenlader und Roboter hinzustellen 8-)
Ja, 4.Achse wird hier direkt mit eingeplant. Ist das denn mechanisch so ein Problem?
Jein - ich missbrauche ja einen Teilungsapparat für die 4. Achse. Auch wenn das Backenfutter die Zufuhr von Stangenmaterial erlaubt, die entsprechende Bohrung des Teilungsapparates ist nicht der Rede wert.
Zudem ist die Schnecke nur einseitig gelagert - in einer Gleitlagerbuchse ...
Wenn man Drehzahlen an dem Backenfutter erreichen will, wird die Lagerung der Schnecke schnell zum Problem. Ebenso wie die Übersetzung von 1:90 - für meine Zwecke ideal (weil ich das Drehmoment brauche), für Dich eher ungeeignet.
Naja - und wenn Du die 4. Achse als Wechselspindel mit Doppelzylinder planen willst, dann wird das ein richtiges Ungetüm - je nachdem, welchen Werkstückdurchmesser Du planst :shock:
Für Dich wäre eine 4.Achse in der Bauart der Ultimate von Inturn *imho* eher geeignet. Allerdings hat die kein automatisches Backenfutter. Vielleicht wäre ein elektrisch zu betätigendes Backenfutter eher für diesen Einsatz geeignet?
Im Moment benötige ich die vierte Achse nicht wirklich, aber man kann ja mal vorfühlen. Für mich wäre wohl eher so ein Teilapparat wie bei Dir interessant. Das muss ja auch nicht vollautomatisch laufen - aber man kann da eben doch einige Frästeile herstellen, die sonst mühsam wären. Auf jeden Fall werde ich schon die Anschlüsse und soweit möglich die Elektronik für zwei weitere Achsen anlegen - dann muss ich später nur noch anstöpseln.

Ich schrieb ja schon an einer anderen Stelle: meine Fräse wird langfristig eher ein Multitool werden: Fräsen, Drehen, Sortieren - eine Stangensäge und Tiefbohreinheit sind auch noch in Planung :lol:

Aber: schön langsam eins nach dem anderen - erstmal bin ich froh, wenn es eine ganz normale Fräse ist. Dahin wird es noch genug Hürden geben.

Viele Grüße,
Christoph

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