Eine neue Fräse soll entstehen...

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Olli-CNC
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Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von Olli-CNC » 09.01.2018, 20:05

Hallo liebe CNC-Gemeinde,
kurze Vorstellung, wer bin ich und was mach ich so ...

Mein Name ist Oliver, bin 49 Jahre und arbeite seit 30 Jahren als CNC-Fräser in den Bereichen Werkzeug- und Formenbau sowie Maschinen- und Anlagenbau. Vor vielen Jahren wollte ich bereits eine Portalfräse bauen, jedoch machte mir das Schicksal einen Strich durch die Rechnung.
Jetzt ist aber alles wieder gut und ich habe bereits angefangen den Hobel zu konstruieren, dafür muss ich mich gleichzeitig in neue Software (Autodesk Fusion 360) einarbeiten (geiles Programm :dh )

Wie groß soll sie denn mal werden und was soll sie können?

Eckdaten:
Bauweise = Stahl und Alu
X-Verfahrweg = ca. 750mm
Y-Verfahrweg = ca. 1200mm
Z-Verfahrweg = ca. 400mm
4-Achse = Ja (A-Achse)
TBI Kugelrollspindeln = alle Achsen 2510
Hiwin Linearführungen 25er = alle Achsen
Antrieb = JMC Servos an allen Achsen (danke an Sebastian für seine Videos darüber), ich überlege noch die 400Watt Variante einzuplanen
Spindel = BT30 Selbstbau (danke an Alex für seine Videos darüber), ich weiß nur nicht welchen Motor ich dafür als Antrieb nehmen soll, möchte auch Gewinde schneiden können (Servomotor?), Leistung ca. 3KW
Wkz-Wechsler = ist noch unsicher, falls ja, dann nur als Pick-Up System
Minimalmengenschmierung = ja unbedingt
Absaugung = ja (für Holzbearbeitung)
Umhausung = sehr wahrscheinlich

Was soll se denn nun können?

Bearbeitet werden soll zum größten Teil Holz (bin so ein kleiner Hobbyschreiner), Alu soll aber ohne irgendein Problem auch möglich sein, deswegen der Stahlbau, sonst hätte ich einen großen Teil mit Siebdruckplatte geplant. Mir ist zum einen die Geschwindigkeit wichtig, aber, gerade bei der Alubearbeitung, die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit.

Ich mache mir auch gerade nen ziemlichen Kopf über die Servoansteuerung, da bräuchte ich bitte eure Hilfe, denn da weiß ich wirklich nicht was ich nehmen soll ob Pokeys57CNC oder ESS oder ... und ob ich da noch zusätzliche Hardware brauche. Ich weiß nur das Steuersignale schnell verabeitet werden müssen bei Richtungsänderungen und gleichzeitig hohen Vorschüben, das ganze soll ja auch weich laufen.

Das solls erst mal gewesen sein. Tipps und Hinweise sind herzlich Willkommen und ich bin auch sehr dankbar dafür.

Ein Bild von dem was ich bisher konstruiert habe, möchte ich euch natürlich nicht vorenthalten.


Gruß
Oliver

CNC_Grundplatte.jpg
CNC Grundplatte v25-2.jpg

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carbonkid
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von carbonkid » 09.01.2018, 20:22

Hallo Oliver,
als Steuerung solltest du auch einen Blick auf die CSMIO-IP-M (oder IP-S) von den Jungs von CS-Lab aus Polen werfen.
Die hat unter anderen auch Sebastian End an seiner jetzigen Maschine. Vorallem jetzt noch viel mehr eine alternative da sie seit kurzem mit simcnc eine eigene Steuerungssoftware haben und man so von Mach3/Mach4 weg kommt.
Gruß Daniel

Fräse : CSMIO-IP-M / JMC-iHSV57 180W / SiMCNC / mini-iTX Asus Celeron 847 / FilouNC
3D Drucker: Anycubic Delta Linear

Marco
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von Marco » 10.01.2018, 11:40

mit der Sim Software wäre ich noch ein wenig vorsichtig. Mach 3 ist schon eine gute SW zu einem Top Preis. Und jahrelang erprobt. Noch eine gute Oberfläche dazu und dann hast du echt was gutes. Aber die CS Lab Steuerungen sind echt top. Habe auch die IP/M am laufen.

Gruß Marco

django013
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von django013 » 10.01.2018, 14:57

Moin Oliver,

schön, dass Du zu uns gefunden hast! Mit Deinen 30 Jahren Fräser-Erfahrung kannst Du hier eine Kompetenzlücke füllen :D Klasse.

Deine Fräse wird von den Maßen fast wie meine. Nur werde ich vorerst bei Steppern bleiben. Gibt soviele Möglichkeiten, wo Probleme auftreten können, da muss ich mich nicht noch freiwillig nach Problemen umsehen ;)

Wenn Dir Geschwindigkeit wichtig ist, dann solltest Du Steuerungen wie CSMIO und Co. außen vor lassen. Genau wie die einfachen Eding-Steuerungen. Stepper-Endstufen machen 200kHz, die Servo-Endstufen 250kHz - das solltest Du als Minimum für Deine Steuerung ansetzen. Ich würde Dir empfehlen, Dir mal die CNC760 von Eding anzuschauen. Vielleicht lässt sich ja sogar eine Vorführung bei Sorotec arrangieren?

Ich denke, bei der Maschine muss man Dir nicht viel sagen - da wirst Du genug Erfahrung von Profimaschinen mitbringen. Als Tip nur soviel: plane lieber mit Reserven, denn es hat sich gezeigt, dass die Ansprüche mit den Möglichkeiten steigen. Also wenn Du mit ner 3kW Spindel anfangen willst, nimm trotzdem nen FU mit 5kW oder mehr. Die Lust nach mehr Power kommt von ganz alleine ;)

Thema Werkzeugwechsler kannst Du Dir für später aufheben. Du solltest nur wissen, ob Du das mal willst, oder nicht. Denn wenn ja, dann macht es Sinn, Dir beim Portalentwurf ein seitliches Ausfahren zum Wechsler vorzusehen. Beeinflusst die Portalwangen, bzw. überhaupt die Portalsäulen.

Für die Konstruktion empfehle ich Dir ein strukturiertes Vorgehen, möglichst grob anfangen und nach und nach die Details ausarbeiten. Du bist schon viel zu detailverliebt. Das rächt sich später, wenn Du umgruppieren musst oder so.
Für mich hat es sich bewährt, in Baugruppen zu arbeiten und zu denken.
Dazu gleich zu Anfang die Baugruppen anlegen und die wichtigsten Komponenten festlegen.
Also z.B. Z-Schlitten, Portal-Schlitten, Portal, Sockel, Rotationsachse, etc.
Ich habe jede Komponente in einer eigenen Datei und dann eine Datei, in der alles zusammengefügt wird. So kannst Du die Komponenten bewegen und in der Zusammenführung arrangieren und trotzdem separat jede Baugruppe verfeinern.
Dann macht es Sinn, sich Gedanken über die wirkenden Kräfte zu machen. Dazu einfach mal vorstellen, die Fräse wäre statt aus Metall aus Gummi. Dann merkt man schnell, wo sich was verbiegen könnte und wie man dem vorbeugen kann.
Ich habe alles mit Blender gemacht, weiß also nicht, was fusion360 da so bietet.

Bei der Rotationsachse gibt es die Möglichkeit, diese auf der Arbeitsfläche bei Bedarf aufzubauen, oder sie in das Konzept zu integrieren. Eine Integration führt dann zwangsläufig zum Gantry-Antrieb.

Gruß Reinhard

django013
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von django013 » 11.01.2018, 05:56

Moin Oliver,

kennst Du dieses Angebot?
Wenn ich das gekannt hätte, bevor ich mit Selbstbau anfing, hätte ich vermutlich überhaupt nicht erst angefangen. :shock:

Gruß Reinhard

gebuwa
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von gebuwa » 11.01.2018, 08:44

Hallo Reinhard

Enorm!! Ist da der Zoll schon dabei?

Gruß Gerd

jogger
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von jogger » 11.01.2018, 10:11

Hallo Oliver,
Olli-CNC hat geschrieben:
09.01.2018, 20:05
Spindel = BT30 Selbstbau (danke an Alex für seine Videos darüber), ich weiß nur nicht welchen Motor ich dafür als Antrieb nehmen soll, möchte auch Gewinde schneiden können (Servomotor?), Leistung ca. 3KW
...
Mir ist zum einen die Geschwindigkeit wichtig, aber, gerade bei der Alubearbeitung, die Oberflächengüte und Maßhaltigkeit.
Nur als Anmerkung zum Spindelmotor:

Da Du einerseits Gewinde schneiden möchtest, sie andererseits aber auch sehr schnell sein soll, wirst Du um einen Kompromiss nicht herumkommen. Bei einer hochdrehenden Spindel kannst Du Dir leicht ausrechnen, wieviel Drehmoment da bei 3kW noch übrigbleibt. Zusätzlich hast Du bei solchen Drehzahlen entsprechende Verluste (nicht umsonst gibt es bei höheren Drehzahlen gerne mal eine Wasserkühlung). Von den 3kW kommen dann unten entsprechend wenig an.

Ich habe hier einen Servomotor mit 2,6kW und 10Nm Drehmoment. Den werde ich sicherlich nicht mit viel mehr als 3000/min fahren, kann dafür aber direkt Gewinde schneiden, kleinere Messerköpfe einsetzen und natürlich dickere Späne machen (was der Standzeit zu Gute kommt). Dafür sind dann die Schnittkräfte wieder höher und Gravurarbeiten langsamer usw.

Bei hochtourigen Spindeln bleibt bei 3kW eigentlich nur das Gewindefräsen - was aber naturgemäß extrem langsam ist.

Du wirst also irgendeinen Kompromiss finden müssen (wie immer bei CNC-Fräsen ;-)

Viele Grüße,
Christoph

django013
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von django013 » 11.01.2018, 13:49

Moin moin,
Enorm!! Ist da der Zoll schon dabei?
Ich kann mir nicht vorstellen, dass es einen Chinesen interessiert, was hier für Abgaben anfallen. Märchensteuer kommt ja auch noch drauf.
Ferner denke ich, dass der Preis nur eine Hausnummer ist. In der Beschreibung ist viel von Optionen die Rede, beim Angebot gibt es aber keine Auswahlmöglichkeit. Schätze also, dass es Verhandlungssache ist, was letztlich bei rüber kommt.
Aber egal wie man das auch sieht - 5,5 Kilo für eine 4-Achsen Fräse mit einem so großen Arbeitsbereich ist für mich ein Schnäppchen, was man mit Selbstbau kaum toppen kann. Ich werde auch nicht mit 5 Kilo auskommen, obwohl ich an vielen Stellen recht geizig war.
Du wirst also irgendeinen Kompromiss finden müssen (wie immer bei CNC-Fräsen
Der beste Kompromiß ist aus meiner Sicht so eine Konstruktion, wie sie Alex (Alexoc) gemacht hat. Beim Antrieb könnte man dann noch ein Riemengetriebe einbringen, wie es bei vielen Drehmaschinen üblich ist, also Riemen umlegen um eine andere Übersetzung zu bekommen. Mit 3 Rädern könnte man 2:1, 1:1 und 1:2 machen. Das deckt schon einen großen Drehzahlbereich mit ordentlich Schmackes ab ;)

Gruß Reinhard

gebuwa
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von gebuwa » 11.01.2018, 14:33

Hallo, Hallo

Passt leider nicht in meine Werkstatt, außerdem ist ja nur für Holz, Plastik und Schnitzereien.

Gruß Gerd

django013
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Re: Eine neue Fräse soll entstehen...

Beitrag von django013 » 11.01.2018, 16:41

Moin Gerd,
Passt leider nicht in meine Werkstatt
Lach - das gleiche Problem habe ich auch. Trotzdem finde ich sie genial.
... außerdem ist ja nur für Holz, Plastik und Schnitzereien.
Klar, für Dich wäre die Maschine zu weich, das war mir schon bewusst. Sieht man schon am Portalquerschnitt. Leider gibt es keine Bilder von der Rückseite. Ich vermute, dass das Portal ein C-Profil ist, in dem auf der Rückseite der Antrieb läuft. Das kann dann so steif nicht mehr sein (bei der Breite).
Aber nach dem, was Olli über seine Ansprüche schrieb, dachte ich, das entspricht ungefähr meinen Vorstellungen und da sollte die Maschine schon passen.

Gruß Reinhard

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