RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
lencut
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RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von lencut » 24.06.2018, 23:07

Hallo,

nach dem Bau meiner CNC habe ich mir eine 2,2 kW RATTM China Spindel zugelegt.
https://de.aliexpress.com/item/EU-LAGER ... 21486.html
Und am Anfang lief alles super und die Ergebnisse waren recht gut. Die Spindel war bis jetzt höchstens 8 Stunden im Einsatz und mittlerweile bekomme ich keine vernünftige Oberfläche mehr hin. Die Fräsergebnisse sehen einfach grausam aus.
DSC_5225 (1).jpg
Die ersten beiden Taschen wurden mit einem billigen FORMAT Einzahn Fräser gemacht. Die letzte Tasche mit einem SOROTEC Zweischneider für Alu.
Hier ein Video von der letzten Tasche mit dem SOROTEC Fräser.

youtu.be/vvGSlWfSFmQ
Mal ist das Geräusch normal und dann wieder schreit der Fräser.

Der Bindfaden Test bei 200 Newton zeigt in der Längsrichtung einen Ausschlag von etwa 6/100 mm und in der Querrichtung 16/100 mm. Das ist zwar nicht besonders gut, aber vergleichbar mit der alten Maschine von Alex. Und die war alles andere als schlecht.
DSC_5222 (1).jpg
Hier der Aufbau, gezogen habe ich ganz unten am eingespannten Stift.
Das alles lässt mich vermuten das die Spindel die Quelle des Problems ist. Der Rundlauf der Spindel ist eigentlich super. Im Konus gemessen zuckt der Zeiger nur etwas, also deutlich unter 1/100 mm. Also habe ich versucht den Rundlauf bei laufender Maschine zu messen und das kam dabei raus.
Von Hand gedreht schlägt der Zeiger etwa um 1,5/100 mm aus. Anschließend bei 8000 U/Min verschwindet der Ausschlag komplett und bei 15000 U/Min tanzt der Zeiger Lambada.

youtu.be/cEg2iOmL14k
Jetzt bin ich mir nicht sicher ob das bei 15000 U/Min nicht einfach die Resonanzfrequenz war und die 1,5/100 mm die Messuhr einfach aufgeschaukelt haben.
Bei höheren Drehzahlen fängt die Spindel gelegentlich auch an zu heulen und hört nach einer Weile auf.

Hat vielleicht jemand eine Idee wie ich prüfen kann, ob das Problem durch die Spindel verursach wird, oder durch die Mechanik der Maschine?
Bin für jeden Vorschlag dankbar.

Danke und Gruß
Rainer

Stud54
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von Stud54 » 24.06.2018, 23:46

Wahnsinn...so viele NoGos in einem Beitrag...:)

Punkt1

So vergewaltigt man kein Messinstrument. Deine Uhr kannst du jetzt sicher in den Müll werfen, dass Messwerk wird ausgeschlagen sein.

Punkt2

An der Stelle, wo du den Rundlauf gemessen hast, da dürften es max ein halbes Hunderstel sein, mehr nicht. Unseren Kunden würde ich bei so nem Schlag das Werkzeug sperren und die Gewährleistung auf die Spindel aussetzen.

Punkt3

So fräst man kein Alu. Alu braucht einen sauberen Fräsraum und Kühlung ohne Ende.
Du brauchst Druckluft um die Späne weg zu bringen und eine MMS, du rührst doch nur die Späne um.

Gruß

Michael B.
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von Michael B. » 25.06.2018, 00:36

Hi,
Stud hat alles gesagt, dem ist nichts mehr inzuzufügen.

Dann neben deinen schon vorhandenen Fehlern.

Schruppen, Saubermachen, Schlichten, Fasen

Direkt nach dem Schruppen schöne Oberflächen zu haben ist selten, und diese dann noch Maßhaltig, in unserem Bereich nicht möglich.
Deshalb ist Schlichten so wichtig. Dann werden die Oberflächen auch besser.

Zur Kühlung wie schon gesagt wurde: MMS
Du brauchst eine Flüssigkeit die die Wärme des Werkzeugs und des Materials in Grenzen hält. Also möglichst tiefer Verdampfungspunkt und große Wärmekapazität. Damit deine Schneide und das Alu nicht zu heiß werden. Wasser währe da ganz gut.

Späne müssen Weg und so wie du das gemacht hast, hätte das böse ins Auge gehen können. Finger sind weicher als Alu!!! Von VHM fangen wir mal nicht an.

Gruß Michael

lencut
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von lencut » 25.06.2018, 09:01

Hallo,

Vielen Dank für die Antworten, Euere Einwände sind zwar alle berechtigt, haben aber (fast) keinen Bezug zu meinem Problem!
Vielleicht habe ich etwas zu ungenau das Ganze beschrieben.

Das die Messuhr vergewaltigt wurde ist mir auch klar, aber ich habe noch einige von den Dingern und diese hat es (noch) überlebt (Deutsche Wertarbeit ;)).

Die MMS ist aktuell einfach noch nicht aufgebaut. Hatte noch keine Zeit nach meinem Umzug und Neuaufbau der Maschine.

In dem Video ist nur ein Teil des Schruppens zu sehen. Mit dem Video wollte ich nur das Geräusch beim Fräsen "zeigen". Nach dem Schruppen wurde die Tasche gereinigt und mit 2 x 0.05mm geschlichtet. Das erste Foto zeigt die drei Taschen nach dem Schlichten. Ich mache noch einige Tests, aber aktuell sieht es so aus, dass je weniger ich beim Schlichten abnehme, desto schlechter die Oberfläche.

Deswegen vermute ich, dass die Frässpindel bei höheren Drehzahlen anfängt zu vibrieren/auszuschlagen.

Nachtrag:
Einen kleinen Verursacher habe ich gefunden. Habe mir damals auch eine ER20 Präzisionsspannmutter extra bestellt.
https://www.ebay.de/itm/Spannmutter-ER2 ... Swo4pYOFum
Leider verursacht diese Präzisionsspannmutter fast 1.5/100 Rundlauffehler. Die original Spannmutter die mit der Spindel ausgeliefert wurde, ist deutlich besser.

Danke und Gruß
Rainer
Zuletzt geändert von lencut am 25.06.2018, 10:15, insgesamt 1-mal geändert.

Michael B.
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von Michael B. » 25.06.2018, 09:33

Viel Erfolg

fliegerkind
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von fliegerkind » 25.06.2018, 10:35

Hallo Rainer!

Ich kann Dich beruhigen, die Frässpindel wird es nicht sein.

Meine 7 Jahre alte Chinafrässpindel hatte noch nie einen besseren Rundlauf als 5/100mm am Schaft und ich mache damit seit jeher leck-glatte Oberflächen. Nach dem ersten Gang beim Taschenräumen sieht es bei uns allen auch schlecht so aus. Mach einfach einige Versuche an Reststücken, nimm aber besser Außenkanten anstatt gleich innen Räumen zu wollen. Fräse mal 1. eine Vollnut ins Flachmaterial (nicht breiter als der Fräser), 2. eine Außenkante mit 0,5mm Abtrag und 3. schlichtfräse eine schon geschruppte Außenkante mit einem dicken, mehrfach gewendelten (z.B. Fräser mit 3, 4 oder mehr Schneiden), Abtrag zB. 2/10mm. Die unterschiedlichen Ergebnisse sollten Dir dann sofort zeigen, ob es die Rattmspindel ist, oder einfach die Handhabung. Ich wette, beim dicken Fräser bekommst Du eine fast polierte Oberfläche und bei der Vollnut versauen Dir die steckengebliebenen Späne die Qualität. Mit einem kleinen, dünnen Fräser schlichten kann auch ein Fehler sein, ebenso spiele beim Schlichten mit der Drehzahl. Der Fräser muss auch beim Schlichten schneiden dürfen, also weniger Drehzahl, viele Einsteiger neigen zur Alustaub-Produktion.

Wichtig sind vor allem der Spanabfluß und die Schmierung. Du brauchst aber keine MMS - die ist sowieso extrem gesundheitsschädlich, wenn man keine perfekte Lüftungsmöglichkeit hat. Ich fräse schon tausende Stunden mit einem Sprühfläschchen aus dem Gartenzubehör - so alle paar Sekunden einen kurzen Strahl Spiritus, besser günstiges Bioethanol, direkt auf die Wendeln des Fräsers genügt )(allerdings, ok, das ist auch nicht sehr gesund, aber unser Hobby ist eben so).

Grüße, Heini

lencut
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von lencut » 25.06.2018, 13:57

Hallo Heini,

vielen Dank für die Unterstützung.
Ich habe jetzt auch die MMS provisorisch aufgebaut und mit Druckluft und MMS getestet.
Mit einer Präzisions Spannzange habe ich jetzt einen Rundlauffehler von 1/100mm am Fräser.
Hier die Ergebnisse:
Die selbe Tasche mit dem 6mm FORMAT Einzahnfräser und MMS.
ap max. 6mm, ae 1mm, Vorschub 990 mm/Min, 18000 U/Min
DSC_5235.jpg
Die Ecken sehen grausam aus :(

youtu.be/8kl7WhSS2Tk
Das Ergebnis ist sichtbar besser aber weit entfernt von dem was früher ging.
Vielleicht hatte ich damals zufällig passende Werte für Vorschub, Umdrehung, ...

Ich habe Deinen Ratschlag befolgt und eine Vollnut gefräst. Das Ergebnis ist grausam!
DSC_5240.jpg

Anschließend eine Seite mit 1,5/10 mm bei unterschiedlicher Drehzahl geschlichtet.
Das Ergebnis hat mich überrascht:
DSC_5236.jpg
mit 18000 U/Min
-----------------------------------------------------
DSC_5237.jpg
mit 15000 U/Min
-----------------------------------------------------
DSC_5238.jpg
mit 10000 U/Min
-----------------------------------------------------
DSC_5239.jpg
mit 8000 U/Min
-----------------------------------------------------
Anschließend die Kante mit einem 6mm (größeren habe ich aktuell nicht) Vierschneider und 1/10 mm geschlichtet.
DSC_5245.jpg
Fräser
DSC_5244.jpg
Ergebnis
Ist auf dem Bild schlimmer als es ist.

Mich hat überrascht, dass mit sinkender Drehzahl die Oberfläche besser wurde und ich frage mich, ob die Spindel mit steigender Drehzahl anfängt zu vibrieren, oder meine CNC auf diese Frequenz so schlecht reagiert.
Versuche dem nächst wieder eine Tasche mit weniger Umdrehungen zu fräsen.


Vielen Dank
Gruß
Rainer

fliegerkind
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von fliegerkind » 25.06.2018, 15:38

Hmmmh, die meisten Ergebnisse sind eindeutig (noch) nicht gut, das letzte Bild kommt schon näher an die Sache. Eventuell muss man da echte Außenseiterfragen stellen, um dem Geheimnis auf die Spur zu kommen. Z.B., A) Ist das eine schlechte Alusorte? (meine gesamten Erfahrungen beziehe ich am liebsten auf AW 5083), B) Ist der Fräser stumpf? Event. ein NoName-Produkt? Hast Du einen 8mm oder 9mm-Fräser, es wäre interessant zu sehen, ob der besser geht.

Der Fräser prellt jedenfalls, die runden Ecken im Foto mit der Tasche zeigen das besonders. Ich glaube aber nicht, dass es die Frässpindel ist. Falls es nicht A) und B) sind, sieht mir das eher nach einer Kugelgewindemutter mit viel Spiel aus, oder (unwahrscheinlicher) ein loses Festlager. Die Rupferei in der Vollnut ist jedenfalls so arg, dass ich mich nicht erinnern kann, jemals so etwas gehabt zu haben. Ich stelle Vollnuten 1mm senkrecht zu und fahre da mit 1000-2500mm Vorschub, immer die Späne ausblasend und wie schon erwähnt, ein Spritzer vom Flascherl, mehr aber auch schon nicht. Als Umkehrtheorie könntest Du mal versuchen, mehr auf Zerstäuben als auf Schneiden des Fräsers zu testen, denn womöglich kommt der Fräser gar nicht damit nach, zu schneiden, weil der Vorschub zu schnell ist?

Leider ist es vom Schreibtisch aus auch immer schwierig, so Urteile abzugeben, aber ich bemühe mich wenigstens - wird schon werden, wirst sehen, irgendwas ist da, was wir (noch) übersehen.

Wie siehts denn hier im Forum mit der Schwarmintelligenz aus? Wäre ja auch besser, als nur den Ätschibätsch raushängen zu lassen ;)

LG, Heini

Edit: Zwar auch gegen die Schulmeinung, aber das habe ich früher auch recht gemacht: Probier mal, mit 300-500mm/min Vorschub, nur 2-4/100mm, und 24.000 UMin zu schlichten. Gut schmieren oder/und ausblasen dabei.

EditEdit: Ein Einschneider ist für die Ursachenforschung eher nicht gut, denke ich.

Michael B.
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von Michael B. » 25.06.2018, 18:07

Bezogen auf deine Schlicht Problematik:

Normalerweise wird für dein Fräser wenn du ihn kaufst ein Datenblatt mitgegeben. Hast du die Werte dazu mal ausgerechnet?
Bei 6mm VHM 4 Schneider sollten bei Alu so 400m VC drin sein, Fz sollte bei 0,02-0,03mm liegen und daraus sollte sich ein passender Vorschub ergeben. Wie tief du diesen einsetzt ist dann abhängig von deiner Maschine.

Bei Seitlicher Zustellung von Außen oder Innenkonturen niemals mehr wie 25% danach passieren Böse Dinge. Da kannst du aber volle Schneidentiefe fahren.

Bei Vollnut maximal 1 Fräserdurchmesser tief auf einmal. Bei Hobbyfräsen eher nur 1/2 Fräserdurchmesser da die meisten Maschinen das nicht schaffen.

Bei deinem Video hört man an 2 Stellen des Kreises das etwas vibriert. Geht leicht unter wenn man nicht genau hinhört. Wenn der Fräser rechts und Links Seitlich vorbeifährt hört sichs gesund an, aber vorne unt hinten nicht, dort vibriert etwas. Ich würde an deiner Stelle mal die Y Achse (Wenn du vor der Maschine stehst und den Portalbalken mit Spindel vor dir hast) kontrollieren. Entweder ist da irghendwas lose, das sich unter Belastung wieder festklemmt, oder ist da eine Spindelmutter KGT ausgeschlagen, was ich aber für unwahrscheinlich halte.

Gruß Michael

lencut
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Re: RATTM 2,2 kW Spindel Rundlaufproblem bei hoher Drehzahl

Beitrag von lencut » 25.06.2018, 23:17

Hallo Zusammen,

vielen Dank für die Hilfe :dh
fliegerkind hat geschrieben:
25.06.2018, 15:38
A) Ist das eine schlechte Alusorte? (meine gesamten Erfahrungen beziehe ich am liebsten auf AW 5083), B) Ist der Fräser stumpf? Event. ein NoName-Produkt? Hast Du einen 8mm oder 9mm-Fräser, es wäre interessant zu sehen, ob der besser geht.
Das Material ist AW 5083 und der HSS Fräser war fast neuwertig. Hat nur 9 Euronen gekostet also mit Sicherheit kein Qualitätsprodukt. Aber als ich den ALU Zweischneider von SOROTEC verwendet habe, war das Ergebnis noch viel schlechter. Werde die nächsten Tage mit einem neuen SOROTEC 8mm Zweischneider probieren.

Vor dem letzten Video habe ich die Motoren der X und Y Achse abgenommen und die Vorspannung an den Lagern etwas erhöht (Mutter etwas mehr angezogen). Laufen jetzt etwas schwergängiger, aber ich wollte das als Fehlerquelle ausschließen.
Michael B. hat geschrieben:
25.06.2018, 18:07
Normalerweise wird für dein Fräser wenn du ihn kaufst ein Datenblatt mitgegeben.
Bin streng nach dem Datenblatt gegangen. Sollte also alles passen.

Heute habe ich meine Y-Achse (das ist bei mir, anders als bei den meisten hier, die kurze Portalbalkenachse) unter die Lupe genommen und mit der Messuhr an einigen Stellen gemessen.
- Stativ an der unteren Führungsschiene und gegen die KGT Mutter.
- Stativ an der unteren Führungsschiene und gegen die Kreuzplatte.
- Stativ an der unteren Führungsschiene und gegen und gegen die Z-Platte.
Alles im grünen Bereich.
Anschließend noch einen Bindfaden Test mit 5, 8, 10, 15 und 20 Kilogramm Zug. Dabei wurde ein Stift in die Spindel gespant der etwa 1,5 cm raus guckte. Die Z-Platte wurde soweit herunter gefahren, bis der Stift 1mm Abstand zum Tisch hatte. Die Messuhr wurde gegen die Spannmutter gerichtet. Am Stift wurde gezogen.
Hier das Ergebnis:
5 kg => 5/100 mm
8 kg => 8/100 mm
10 kg => 10/100 mm
15 kg => 16/100 mm
20 kg => 17/100 mm

Das Ergebnis bis 20 (200 Newton) Kilogramm ist fast linear.
Ob das gut, oder schlecht ist weiß ich leider nicht, habe keine Vergleichswerte.

Meine Längsachse (bei mir die X-Achse) werde ich die nächsten Tage untersuchen.
Etwas was mir aber bereits aufgefallen ist:
Wenn ich den Bindfaden Test in der Längsrichtung mache, wieder mit dem selben Aufbau wie bei der Querachse, und mit einigen Kilogram ziehe und loslasse, kehrt der Zeiger der Messuhr nicht wieder auf 0 zurück sondern um etwa 3/100 mm weniger. Ich habe also etwa 3/100 mm im "plastischen" Bereich.
Auch hier bin ich mir nicht Sicher ob das normal ist?
Kann vielleicht jemand dazu was schreiben?

Danke und Gruß
Rainer

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