Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Stellt Eure Planungen & Eigenbauten vor ...
Antworten
-Mike-
Beiträge: 23
Registriert: 10.09.2017, 16:46

Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Beitrag von -Mike- » 12.03.2018, 22:28

Hello,


hier möchte ich euch meine Barbara vorstellen. (Inspiriert von Elke ;) ) Wie im Titel schon zu lesen ist, ist es ein Low-Budget Projekt. Die Maschine selbst habe ich sehr günstig bekommen und viel Kleinkram lag bei mir herum, bzw. habe ich gebraucht z.B. aus eBay Kleinanzeigen zusammengehamstert. :D

Eine Maschine wie Alex oder Sebastian sie gebaut haben, wäre ein Traum und von meinem Wissen her auch machbar, ist mir aber das Geld im Moment nicht wert. (Vielleicht ja die nächste... ;) )


Wie schon gesagt bin ich letztes Jahr sehr günstig an eine ISEL Maschine inkl. C142 Steuerung gekommen, welche vorher als Bestückungsmaschine in der Elektronikproduktion tätig war und ausgemustert wurde.
A.jpg

Ich hatte nicht viele Ansprüche an den Zustand gestellt und war dann doch sehr zufrieden.
In der Mutter der Z-Achse haben 4 Kugeln gefehlt und eine der zwei Stahlwellen-Führungen der X Achse hat leichte Einlaufspuren. Hier kann man in dem ISEL Konzept (Keine Profilschienenführung mit Wägen, sondern gehärtete Stahlwellen mit "Linearkugellager") auch einen Vorteil sehen. Die Welle kann ich, wenn ich mal Lust habe alles neu auszurichten, einfach an eine noch gute Stelle weiter drehen. :mrgreen: (Dass Profilschienenführungen eigentlich nie einlaufen, lassen wir mal ausser Acht! :mrgreen: )

Als Schwachstelle sehe ich die Kreuzplatte. Hier habe ich noch keine Idee, wie ich diese besser machen könnte, außer vielleicht Stahl zu verwenden... Ich bin für Vorschläge offen.
Der Verfahrweg beträgt 340x290x120, wobei Z durch die Werkzeuglänge (und die niedrige Portalhöhe) beschnitten wird. Auch deshalb werde ich die Kreuzplatte irgendwie neu machen, damit die Z Achse 5cm höher fahren kann. Verfahrweg nach unten (Bezogen auf die Länge der Achse) ist ja noch genug da, wie zu sehen ist.

Ausgestattet sind die drei Achsen mit alten, runden 2,85A Nanotec Nema23 Steppern, welche aber laut Bezeichnung bereits Hybrid-Stepper sind. Diese bleiben auch erst einmal erhalten.
Dagegen musste die C142-Steuerung weg! Ich habe zwar zuerst eine Arduino Steuerkarte gebaut, welche die ISEL Treiber (70V 6A) steuern konnte. Aber nach den ersten langsamen Fahrten im Halbschritt war klar, dass ich damit nicht weiter machen werde und habe die Steuerung gut verkaufen können.

Daraufhin habe ich mir einen alten Schaltschrank geholt und ausgeräumt.
B.jpg

Dazu ein 48V (Auf 55V hochgedreht) 10A Netzteil, ein 12V 3A Netzteil und aus China 3 DM856 Endstufen (Danke an Karl) und einen Mega + Screw-Terminal-Shield für ESTLCAM. Ich weiß noch nicht ob ich ein Handrad baue, aber die Möglichkeit ist mit dem Mega auf jeden Fall da.
C.jpg
D.jpg
E.jpg

Die Stecker sind noch nicht ins Gehäuse integriert, da mir zum einen noch Stecker fehlen und ich ja keine funktionierende Fräse habe um das Blech sauber zu bearbeiten. ;)
F.jpg

Die Frässpindel ist natürlich eine 2,2kW China Spindel mit HY FU, dazu eine provisorische Wasserkühlung mit einer alten Eheim und einem Eckventil aus dem Keller. :mrgreen:
G.jpg
H.jpg

Für die China Spindel habe ich mir selbst einen Halter konstruiert, welcher genau auf die Z Achse passt und ein Arbeitskollege hat mit das gute Stück aus dem vollen gelutscht.
I.jpg

Außerdem werde ich hinter dem Portal (Da hier schon Nuten vorhanden sind) eine IGUS Schleppkette anbringen und die komplette Maschine mit Aluprofilen und Plexi einhausen. Die lasergeschnittenen Scheiben warten schon.
J.jpg
K.jpg


Ich habe bestimmt was vergessen, aber für einen Überblick sollte es reichen. :)

Zwei Fragen habe ich auch noch:

-Das alte Fett an den Spindeln und Lagern war komplett verharzt. ISEL empfiehlt ein GP00/000F-20 Natriumseifenfett zum schmieren. Da ich das irgendwie nirgends günstig gefunden habe, habe ich ein gängiges GLP00/000KHT Lithiumseifenfett gekauft und das alte Fett, bzw. was überhaupt noch da war, gründlich entfernt, da diese nicht mischbar sind! Nach dem schmieren ist mir erst aufgefallen wie flüssig das Fett ist und an den horizontalen Spindeln Tropfen bildet und an der Z-Achse runter läuft. Es ist noch Fett an der Achse und ich habe sicher etwas viel verwendet, aber die Viskosität ist doch mit 00/000 definiert und sollte bei beiden Fetten gleich sein, oder?

-Diese alten ISEL Kugelumlaufmuttern sind konstruktiv richtig schlecht. Es handelt sich um geschlitzte Muttern, welche zusammengezogen werden:
12_1.jpg
12_3.jpg
Ich bekomme sie nicht sauber ausgerichtet bzw. Spielarm eingestellt. Ab einem gewissen Punkt rattern die Kugeln richtig rau durch die Mutter. Ich denke das liegt daran, dass beim spannen die runden Gänge ein Ei werden und die Kugeln durch die "Engstellen" an zwei Seiten gedrückt werden.
Am größten ist das Spiel zum Glück in der Z-Achse, die so schwer ist, dass sie stromlos nach unten fällt. Das nimmt das Spiel hier wenigstens etwas raus. ;)
Hat jemand Erfahrung mit den Teilen um diese so gut es geht einzustellen? Ich denke langfristig müssen die raus. Das Problem ist nur, dass ich mit diesen Abmaßen keinen (günstigen) guten Ersatz finde...
Ich habe mir auch schon überlegt Übermaß-Kugeln zu kaufen, aber bis ich da ein passendes Maß finde... (Wenn überhaupt)


Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

FerdinandFräs
Beiträge: 171
Registriert: 27.07.2017, 18:42

Re: Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Beitrag von FerdinandFräs » 13.03.2018, 06:40

Hi,
gefällt mir super deine Maschine, vor allem die Spindelhalterung ist der Wahnsinn :dh
Muss ja nicht immer ein riesen Bomber sein, Hauptsache man hat Freude dran.
Die Stecker würde ich vorbohren, dann laubsägen und feilen mit der Hand am Arm dass der Schaltschrank zum Rest der (wie ich finde) sehr sauber aufgebauten Maschine passt.
Solange die Viskosität passt hätte ich beim Fett keine Bedenken, woanders laufen die Dinger ja jahrelang ohne nachgeschmiert zu werden...
Viel Spaß mit deiner Maschine und Gruß, Dennis

-Mike-
Beiträge: 23
Registriert: 10.09.2017, 16:46

Re: Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Beitrag von -Mike- » 14.08.2018, 22:12

Danke Ferdinand!

Ansonsten sind die Resonanzen ja sehr zurückhaltend :|
Klar kann ich mit dem ein oder anderen Projekt nicht mithalten, wollte ich auch nie.
Mein absolutes Hauptziel war die Kosten dreistellig zu halten. 8-)

Die Einhausung ist schon fertig, aber die Maschine steht immer noch auf dem Boden im Büro. Das geplante Stahl-Gestell habe ich noch nicht fertig.
IMG_20180410_210842.jpg
IMG_20180410_210847.jpg
Wie schon erwähnt bin ich mit der Kreuzplatte nicht zufrieden, da mir diese 5cm in Z raubt. Wenn ich diese neu mache, kommt auch der Motor der Z Achse an die Seite der Achse und wird mit einem Riemen angebunden.
Zum einen kann ich dann den Deckel zu machen, zum anderen habe ich aktuell das Problem, dass die Z Achse ohne Strom von selbst nach unten sausen kann, was ich hoffe mit einer 1:3(?) Übersetzung des Riemens beheben zu können.

Da ich die Maschine Just for Fun baue, stelle ich keine Anforderungen an die Genauigkeit. 1/10 oder besser ist absolut haltbar! Mehr brauche ich aktuell nicht und habe ich auch bisher nicht getestet.


Zusätzlich habe ich noch ein paar Kleinigkeiten umgesetzt, welche in den folgenden zwei Videos zu sehen sind.
-Absaugung an der Spindel (3D gedruckt, Drucker natürlich auch selbst gebaut ;) )
-Beleuchtung um die Spindel
-ESTLCAM Bedienpanel
-Werkzeuglängensensor (Ja ja, das Prinzip ist alles andere als genau, ich weiß!)

Ich möchte betonen, dass der Eilgang und auch die Fräsgeschwindigkeit sehr sehr zurückhaltend (Schiss :mrgreen: ) sind.
Im Eilgang kann ich 10m/min (Vielleicht sogar mehr?) ohne Schrittverlust erreichen, was ich aber schnell freiwillig auf 5m/min limitiert habe.

ESTLCAM Bedienpanel:
https://www.youtube.com/watch?v=vPD_75JNtEI

Werkzeugplatte:
https://www.youtube.com/watch?v=tghY0Z6Up3A


Gruß,
Mike

charlyBrown
Beiträge: 117
Registriert: 09.01.2016, 15:43

Re: Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Beitrag von charlyBrown » 18.08.2018, 15:42

Hallo Mike,

> Ansonsten sind die Resonanzen ja sehr zurückhaltend :|

Das liegt sicher nur an der noch anhaltenden Urlaubszeit.

Mir gefällt, was Du uns da gezeigt hast, sehr gut. Ich kenne diese Isel Maschine nicht, aber bei mir liegen noch zwei Isel-Linearführungen rum, die ich mal für eine Fräse verwenden wollte. Nur hatte ich bisher nicht die Energie, das Projekt zu beginnen. Es gab einfach zu viele alternative Möglichkeiten. Und meine Werkstatt ist nur winzig. Seit der 3D Drucker eingezogen ist (Selbstbau, ohne Vorlage), habe ich fast gar keinen Platz mehr.

Bei Deiner Fräse würde mich mal die Unterseite interessieren: wie genau Isel die Montage der Wangen für das Portal gelöst hat, wo die Linearschienen positioniert sind und ob eine oder zwei Spindeln als Antrieb dienen.

Was genau stört dich an der Kreuzplatte?

Die Einhausung ist eine tolle Lösung. Wenn ich mir überlege, dass ich nach einem BF20 Einsatz immer in der Werkstatt sauber machen muss. Echt gelungen. Ist das vorne die Tür? Oder kann man die ganze Vorderseite abnehmen?

Viele Grüße

Karl-Heinz

-Mike-
Beiträge: 23
Registriert: 10.09.2017, 16:46

Re: Vorstellung meiner Barbara (Lowest Budget ISEL CNC)

Beitrag von -Mike- » 18.08.2018, 22:58

Hallo,


ich habe ein Bild gefunden, welches exakt der Unterseite meiner Maschine entspricht:
https://www.cnc-step.de/wp-content/uplo ... 00x225.jpg

Im Grunde es ist genau so aufgebaut wie die normalen Achsen, aber halt mit mehr Abstand und daher nicht auf einem Standard ISEL Alu Profil.

Man merkt bei diesen Maschinen deutlich, dass ISEL zur damaligen Zeit bereits durchdachte Achsen und Antriebe gebaut hat, aber bei der Verbindungstechnik zu einer gesamten Maschine (Kreuzplatte, Verbindungen der Portalarme/Führungen/Tisch auf der Unterseite) dann doch etwas ratlos mit bebohrten Halbzeugen gebastelt hat.


An der Kreuzplatte stört mich folgendes:

Problem 1:
Jede ISEL Achse hat 4x 2 Gewinde (Rot) verteilt auf 2 Schlitten (Grün) von denen einer an der Kugelumlaufspindel hängt.
6054-3754721.jpg
An der Z Achse ist die Platte mit allen 8 Schrauben verschraubt. An der X Achse nur mit den 4 äußersten, da die inneren 4 verdeckt sind.
Ich weiß nicht ob das wirklich ein Problem in Puncto Steifigkeit ist oder ob gar eine andere Schwachstelle vorhanden ist, welche schlimmer ist?
Auf jeden Fall habe ich dafür keine Lösung, da die Platte nicht dicker werden soll als bisher. (10mm)

Weiß jemand ob eine neue Kreuzplatte aus (Edel)Stahl einen Vorteil hätte oder ob das absoluter quatsch wäre, da der Rest weiterhin Alu ist?


Problem 2:
Wenn die Z Achse ganz hoch gefahren ist, ist deren Unterseite etwa bündig mit der Unterseite des Portalbalkens.
Der Fräser ragt nun rund 5cm weiter nach unten, die Achse kann aber nicht höher.
D.h. ich verliere die Länge des Werkzeugs im Z Verfahrweg und damit in der maximalen Werkstückhöhe.

Es gibt die Maschinen mit hohen Portalarmen und mit niedrigen. Ich habe leider die niedrigen, die Z Achse ist allerdings die gleiche.
Das bedeutet, wenn die Unterkante der Z Achse komplett auf dem Tisch aufliegt, hat diese noch mindestens 5cm Verfahrweg, welchen sie "in die Aufspannplatte hinein fahren" könnte.

Lösung 1: Ich bekomme irgendwo günstig die höheren Portalarme her. (Hat jemand welche? :mrgreen:)

Lösung 2: Ich fertige eine neue Kreuzplatte auf der die 2 Schlitten der Z Achse 5cm höher montiert sind. Die Unterkante der Z Achse könnte dann 5 cm höher fahren als die Unterkante des Portalbalkens, aber auf Grund des großen Verfahrwegs immer noch runter, bis diese komplett auf dem Tisch aufliegt.

Vorteile:
-Ein 5cm Fräser wäre dann bündig zur Unterkante des Portalbalkens (13cm zum Tisch), was die Werkstückhöhe dann final begrenzen würde.
-Außerdem könnte ich dann, bezogen auf Problem 1, alle 4 unteren Gewinde der X-Achse erreichen und damit immerhin 6 der 8 Gewinde nutzen.

Nachteil:
-Natürlich wäre der Hebel der Zerspanungskräften zur Kreuzplatte dann 5cm länger!
(Was allerdings mit den höheren Portalarmen auch in ähnlicher Weise der Fall wäre)


Könnte ich es halbwegs verständlich erklären?


Die Türe vorne ist eine Türe, welche mit Scharnieren an der Seite befestigt ist. Die Scheibe ist deshalb so weit vorne an 25x50mm Profilen befestigt, da die Y Achse so weit vor kann, bis die Spindelhalterung an der Scheibe anliegt. (Mechanisch sogar noch 1-2cm mehr, dann ist der Fräser aber schon über den Tisch)

Antworten

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast