WZW Spindel, Direktschaft

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
Benutzeravatar
Nomei
Beiträge: 70
Registriert: 13.06.2016, 12:01

WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Nomei » 08.11.2016, 12:21

Servus Zusammen,

der ein oder andre kennts vielleicht, man plant sich zu Tode und der Baustart der Fräse wird immer weiter nach hinten geschoben… bei mir is das zumindest so. Im Übrigen ist das der dritte Thread den ich starte in dem ich feststelle das der Baubeginn weiter in die Ferne rückt :D

Ich bin eben ein Mensch der gerne alles haarklein geplant hat um möglichst viele Fehler im Vorfeld erschlagen zu haben. Unerwartete Probleme treten bei Bau dann sowieso genug auf. Aber ich schweife ab…

Die Frässpindel ist eins der Themen die mir am meisten schlaflose Nächte bereitet. Eine 2,2kW Chinaspindel + Umrichter nenne ich schon länger mein Eigen. Und eigentlich reicht diese auch aus. Was auf Dauer aber tierisch nervt ist der Werkzeugwechsel.
Es gibt viele Eigenbauberichte zu dem Thema, aber nur sehr wenige (zumindest finde ich fast keine) die sich mit dem Prinzip des „Direktschaftspannens“ beschäftigen. Bei den Amis ist das wohl eher gebräuchlich. Aber auch bei Datron gibt es die Option (ich glaube mit Fischerspindel?).

Funktionsprinzip (nicht die Lagerart, nur wie gespannt wird) :
https://www.youtube.com/watch?v=g6ZkF2Vv1S0


Zu den Hauptnachteilen im Vergleich zur standartmäßigen SK30-Aufnahmen zählt wohl das sich der Nullpunkt in Z-Richtung nicht wiederholgenau spannen lässt. Das wär mir aber mehr oder weniger egal, da ich meine Werkzeuge eh nicht vorher vermesse und einfach auf einen Nullpunkttaster fahren würde.

Da ich grundsätzlich ein eher fauler Mensch bin, strebe ich danach möglichst fertige Baugruppen/Bauteile/Normteile kaufen und verwenden zu können.
Und da kommen wir auch zum (meiner Meinung nach) Hauptnachteil der SK30 Spindel. Sie ist sehr aufwändig zu fertigen, vor allem die Zugstange die den Kegel einzieht. Von Spindel und Lagersitz will ich garnicht erst anfangen…


Nun zu meinem Konzept Grundidee oder wie man‘s auch immer nennen will:

Man könnte doch sowas nehmen:
https://de.aliexpress.com/store/product ... 05709.html

und mit ner Chinaspindel oder einem sonstigen beliebigen Servo/Drehströmer via Keilrippenriemen antreiben.


Spannen würde ich die Werkzeuge über so eine Direktspannzange:
https://de.aliexpress.com/item/Free-Shi ... .91.XLX7BZ

Mithilfe einer (Teller)feder vorgespannten eingeschraubten (und geklebten) Zugstange.

Netter Nebeneffekt wäre das die eigentlichen Aufnahmen (zB) ER20 C20 für ein butterbrot zu bekommen sind:
https://de.aliexpress.com/wholesale?cat ... t=ER20+c20



Das einzige das hier selbst gebastelt werden muss ist die Zugstange und die Aufnahme für einen Hydraulischen oder Pneumatischen Betätigter der die Zange „entspannt“.
Detailierte habe ich mich aber noch nicht befasst, ich weiß weder wie die Lageranordnung in dem verlinkten Spindelstock aussieht, noch was die Lager zur Lösekraft (die bestimmt um die 15kN liegen wird) sagen. Auch sind 6000 min-1 fast ein bisserl wenig 12k wären schon nett. 



Wie denk ihr über des Werkzeugwechselvariante? Bin auf eure Input gespannt! :popcorn:


Gruß
Tom

Sietschey
Beiträge: 49
Registriert: 02.02.2016, 07:14

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Sietschey » 09.11.2016, 07:36

Servus Tom,

diesen Gedanken hatte ich auch schon mal -und wieder verworfen. Ich fand den Aufwand zu groß und zu unsicher in der Herstellung / Beschaffung.
Da wäre ich immer von Menschen mit Drehbank abhängig gewesen, was ich abe nicht mag.
Hast Du mal dran gedacht eine ATC Spindel zu kaufen?
Die gibst bei Mechatron zum sagenhaften Preis, bei Cubic-Print ebenfalls satt und hier https://world.taobao.com/item/383698397 ... 0.0.WcZ6ku zum akzeptablen Preis. Im Vergleich zur Suhner mit Vorsatz nimmt sich das nicht mehr viel. Einziger Wermutstropfen den es zu beachten gilt ist die erforderliche Frequenz von 800Hz, die der Powtran nicht mehr liefern kann.
Je nachdem was du fräsen möchtest ist die Spindel ausreichend. Die ISO20 Aufnahmen sehen aber schon irgendwie süss aus....

Gruss Claus

Benutzeravatar
Nomei
Beiträge: 70
Registriert: 13.06.2016, 12:01

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Nomei » 09.11.2016, 09:10

Servus Claus,

danke für deine Einschätzung zu der Sache, du hast ja laut einem andren thread schon kontakt mit den Kugellagerchinesen gehabt. :)


Danke für den link!
Aber erlichgesagt ist mir alles über 1000€ einfach zu teuer. Mag pfenningfuchserisch aussehen, aber das kann ich mir selbst einfach nicht rechtfertigen.

Und wie du schreibst ist es auch bei den fertigen ATC Spindeln Glückssache ob sie taugen oder nicht.
Ich bin noch am abwägen, aber vermutlich ists mir die 200€ für den Spindelkopf wert ums zu testen. Wenn er nix zum fräsen ist, nehm ich ihn notfalls als Supportfräs/schleifkopf für meine Drehbank.

Einen weiteren Vorteil von der Spindelstockvariante ist das man mit dem Antrieb an sich sehr flexibel bleibt. Wenn mir die Chinaspindel mal nicht mehr reicht kann ich zb auf Servo umstellen.


Gruß
Tom

KarlG
Site Admin
Beiträge: 4390
Registriert: 22.12.2015, 22:17

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von KarlG » 09.11.2016, 09:28

Moin,

mir ist das Ziel nicht klar - der Weg aber auch nicht so recht. An was für eine Maschine soll das DIng denn ran?
3000 rpm ist für eine Käsefräse zu wenig - bei einem Monster für Stahlbearbeitung wäre das sicher in Ordnung.

Du willst eine BT30-Spindel nehmen, daraus aber eine Direktspannung bauen? Warum dann nicht BT30-Aufnahmen? Die kriegts in China doch hinterhergeschmissen. Die hier gips mit verschiedenen Lagerbestückungen von 6000-12000 rpm. Wird aber vom Preis wieder "schmerzhaft"...

Gruss
Karl

Benutzeravatar
Nomei
Beiträge: 70
Registriert: 13.06.2016, 12:01

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Nomei » 09.11.2016, 12:30

Servus Karl,

der Spindelstock ist mit 5000 - 6000 RPM angegeben, aber wie du ja auch schon gesagt hast ist das auch nicht übertrieben schnell.
Man muss sich anschauen ob die Lager auf Dauer überhaupt die 6000 überleben. Andererseits sind in der Chinaspindel auch nur poplige billig-kugellager verbaut und die tuts bei mir auch. Zusätzlich bin ich Hobbyfräser, und nicht im Dreischichtbetrieb unterwegs. (Jaja ich weiß, warum dann unbedingt WZW... ...Bequemlichkeit.)
Wie beschrieben wird das wohl Glückssache ob das so läuft.
Ich habe jedenfalls schonmal beim Händler nach Detailzeichnungen inkl. Lageranordnung angefragt.


Zur Frage warum ich SK30 kaufen will um dann doch ne Spannzange reinzupacken. Auf den ersten Blick sieht das nicht sinnvoll aus, auf den zweiten aber schon:

Grund liegt nicht im Preis der Werkzeugaufnahmen, sondern in der Tatsache das die benötigte Zugstange sehr sehr simpel aus einer blanken h9er Welle mit zwei Gewinden gefertigt werden kann ohne dabei den Spindelstock anfassen zu müssen.
Will man einen Sk30 Kegel einziehen muss man nicht nur ein Zugmaul bauen, man muss auch die Spindelwelle innen bearbeiten die selbiges "betätigt".

Steilkegel wurde gewählt weil Ich glaube das die Spannzange als Morsekegel fester sitzt und nicht zuverlässig ausgeworfen werden kann.

Bei der Spindel aus deinem Link wird der SK30-Kegel über so ein Zugmaul gespannt. Das wird zwar mitgeliefert und die Spindelwelle ist auch passend dazu bearbeitet, aber neben dem über doppelt so hohen Preis muss ich trotzdem erst wieder eine Klemmung bauen um es an meine Fräse schrauben zu können. Einen Motor + Riemen sowie einen Zylinder zum entriegeln brauch ich in beiden fällen.
Und ob hier gute Lager verbaut sind kann ich aus der ferne ebenso wenig beurteilen.


Zur Frage an welche Maschine ich das bauen will:
Meine Fräse (Sie lebt ja vorerst nur im CAD) wird komplett aus Baustahl gefertigt und ist auch relativ groß (Montageplatte der Z-Achse wird ca 250mmx550mmx12mm und wiegt mit Spindel etc > als 40 kg)

Für die Karla ist meine Planung also hoffnungslos überdimensioniert. Aber das Prinzip ist auch auf Sie umsetzbar. Man könnte einen kleineren Spindelstock (beispielsweiße ER20) nehmen, und ggf. Spannzange und Zugstange aus einem Teil drehen und schlitzen.
Eventuell ist auch MK2 dafür geeignet, das müsste man eben ausrechnen/testen wieviel kraft dafür notwendig ist.

Bitte gerne weiter Kritikpunkte und gesichtete Schwachstellen schreiben. Wie gesagt: viele sehen mehr als einer und der thread beschreibt ja nur die Konzept Phase.


Gruß
Tom

KarlG
Site Admin
Beiträge: 4390
Registriert: 22.12.2015, 22:17

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von KarlG » 09.11.2016, 13:08

Nomei hat geschrieben:der Spindelstock ist mit 5000 - 6000 RPM angegeben,
Ahja - ich war irgendwie bei dem gelandet.

Aber wenn sie 5-6k angeben, dann wohl eher nur 5k dauerhaft. Für Stahlbearbeitung wäre das wohl in Ordnung, aber 1,5kW dann wieder eher knapp.
Persönlich arbeite ich nur zum Bohren mit 4-5k, sonst überwiegend 8-18krpm und manchmal auch mehr. Also ich könnte damit nicht leben...

Gruss
Karl

Benutzeravatar
Nomei
Beiträge: 70
Registriert: 13.06.2016, 12:01

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Nomei » 09.11.2016, 13:20

Man könnte sie ja einfach brutalerweise mit 12k laufen lassen und schaun was passiert :twisted:

Wie gesagt mal sehen was mir der freundliche chinamann an zeichnungen gibt. Dann kann ich ja nochmal über die lagerlebensdauer drüberrechnen.
10k rpm mit wzw wären mir persönlich viel lieber als 24k rpm ohne wzw. Aber das ist Ansichtssache.

django013
Beiträge: 1706
Registriert: 18.01.2016, 17:12

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von django013 » 09.11.2016, 13:42

Moin moin,

beim Eröffnungspost dachte ich noch: nee, das ist weder Fisch noch Fleisch ...
Den Tip von Karl mit dem BT30-Teil bis 12k Umdrehungen erscheint mir dagegen richtig verlockend. BT30 kommt mir für unsere Hobbybelange zwar überdimensioniert vor (SK20 oder SK25 sollte es auch tun), aber nachdem ich sah, dass die BT30 Einsätze für unter 30 Dollar über den Ladentisch gehen ...

Sehr schick! Danke Karl!

Was mir allerdings noch nicht klar ist - wie funktioniert der Auswurf, bwz. die Rückhaltung?
Braucht es dazu noch einen Extra-Aufsatz, oder ist das integriert und ich sehe es nur nicht?
Ich fand auch keine Angaben über die Einzugskraft ...

Wenn Extra-Aufsatz, dann ist dessen Lagerung ja wohl das entscheidende Kriterium. Nicht wahr?

Benutzeravatar
Nomei
Beiträge: 70
Registriert: 13.06.2016, 12:01

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von Nomei » 09.11.2016, 13:58

Servus Django,

Einziehen tut die durch die tellerfedern von selber. Zum ausdrücken muss noch was angebaut werden. Auch ein motor muss noch angeflanscht werden.

Zur Einzugskraft kann ich noch nix sagen.

Es ist zu beachten das iso30 und sk30 unterschiedlich lang sind. Verschiedene zugbolzen gibts auch noch

KarlG
Site Admin
Beiträge: 4390
Registriert: 22.12.2015, 22:17

Re: WZW Spindel, Direktschaft

Beitrag von KarlG » 09.11.2016, 14:27

django013 hat geschrieben:Was mir allerdings noch nicht klar ist - wie funktioniert der Auswurf, bwz. die Rückhaltung?
Braucht es dazu noch einen Extra-Aufsatz, oder ist das integriert und ich sehe es nur nicht?
Ich fand auch keine Angaben über die Einzugskraft ...
Doch - EInzugskraft ist angegeben mit 285kg (2,8kN). Woanders hatte ich auch 2,6kN gelesen - aber so genau kommts ja nicht drauf an...

..zum Auswurf musst noch was bauen, was hier draufrückt:
1.jpg
Im einfachsten Fall einen mechanischen Hebel, oder was elektromotorisches, oder eben pneumatisch. Gips auch fertig in China, aber nicht ganz billig...

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 15 Gäste