Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

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Ferdl
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Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

Beitrag von Ferdl » 10.01.2018, 20:50

Hallo zusammen, :wf

ich will mich hier kurz vorstellen. Ich baue schon seit einiger Zeit an meiner Fräse herum. Mal mehr mal weniger, wie es die Zeit erlaubt.
Vor ein paar Jahren hatte ich meine erste Version gebaut. Hauptsächlich aus vorhandenen "Recycling" Teilen. Das ganze läuft mit Linux-CNC auch sehr zuverlässig. Nur die mechanische Stabilität ist nicht das was ich mir mittlerweile erwarte. Auch sind die max erreichbaren Vorschubgeschwindigkeiten recht begrenzt. Ich verwende zwar von Anfang an Closed Loop Hybrid Motoren von Leadshine von denen ich noch immer begeistert bin, aber die liebe Mechanik...

Hier mal ein frühes Bild von der erster Version.
IMG_0660_k.JPG
die erste Fräse

Auf diese Variante will ich jetzt nicht groß eingehen, da die nächste Evolution "Der Gussmeister" schon in der Mache ist. Die Version 1 fräst jetzt "nur" noch die Teile für den Gussmeister. Wer allerdings Fragen zum alten Modell hat kann gerne schreiben...

Ich werde euch vielleicht demnächst Löchern für neue Ideen und Anregungen... :dance

Die Basis:
Ich habe mir einen genialen Kreuztisch organisieren können. Das Maschinenbett und die X-Y-Wagen sind aus feinstem Guss gefertigt. Die Wagen der Lineraschienen gehen über die komplette Länge der jeweiligen Tische. Der X-Y Weg liegt bei 530mm x 300mm. Das Maschinenbett ist Dreipunktgelagert auf dem Stahlrahmen montiert. Das ganze wiegt jetzt schon über 300kg. Ein absoluter Glücksgriff...
IMG_1661 (Kopie).JPG
Gussmeister
IMG_1660 (Kopie).JPG
Gussmeister
Die Z-Achse
Eine neu Z-Achse ist auch schon konstruiert und gebaut. Hier habe ich großen wert auf eine Staub geschützte geschlossene Ausführung gelegt. Ich mag es nicht wenn die Spindeln und Linearführungen ständig von feinen Spänen und Staub bedeckt werden.
Die Achse macht einen Weg von 260mm. Verbaut sind hier Spannungsarme Alugussplatten mit 25mm und 20mm Dicke. Als Führungen sind EGR25mm Schienen von Hiwin verbaut. Die Spindel ist von Isel mit 16mm Durchmesser und einer Steigung von 2.5mm. Das ganze komplett Staubgeschütz mit Rollo an der Vorderseite und Filzabstreifern an den Schienen.

von der Rückseite
IMG_1793 (Kopie).JPG
Z-Achse Rückseite
die fertige Z-Achse
IMG_2311 (Kopie).JPG
Im nächsten Eintrag kann ich noch ein paar Bilder von der Z-Achse einstellen wenn es jemanden interessiert. Das kleine Netzteil war nur für den ersten Test gedacht ;)

Die Z-Achsen Aufnahme
Als nächstes folgt die Konstruktion der Z-Achsen Aufnahme. Hier muss ich einen geeigneten Halter bauen, der auf die Gussplatte geschraubt werden kann. Ich werde am Wochenende mal ein paar Ideen einstellen. Wäre ganz gut hier mal ein paar Meinungen von euch zu hören.... :dance :popcorn:

So das war es fürs erste von mir...
Grüße Ferdl

Ferdl
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Re: Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

Beitrag von Ferdl » 21.01.2018, 13:59

Hallo,

was würdet ihr machen? Die Konstruktion der Z-Achsen Aufnahme wird seitlich an die Gussplatte geschraubt. Zur Verschraubung wird ein Alubalken 75x120x460mm verwendet.
Ich verwende 120x80 Aluprofile für die beiden Steher welche mit je 6 Gewindestangen in den Alubalken verschraubt werden. Die Gewindestangen wirken hier als Zuganker was laut meine Überlegung mehr Steifigkeit ergibt.

Die beiden kurzen Ausleger (160x80) mit einer Länge von 150mm werden auch mit langen Schrauben verschraubt.

Soll ich die Aluprofile mit UHPC Beton ausgiessen oder doch nur mit Quarzsand füllen? :roll:
Rein theoretisch sollte der UHPC Beton für Steifigkeit und Reduzierung von Resonanzen sorgen.... oder liege ich hier falsch...
Z_Brücke.JPG
Gussmeister_01.JPG
Schönes wochenende....

Lars
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Re: Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

Beitrag von Lars » 21.01.2018, 17:25

Also irgendwie passt das noch nicht so ganz zusammen, ein so schöner schwerer Gußtisch und dann so eine relativ leichte Alusäule dran. Ist aber nur mein erster Eindruck. Vor meinem geistigen Auge sehe ich ein großes dickwandiges Stahlvierkantrohr als Säule, und ein Abschnitt davon (so wie bei dir die kurzen Alustummel) nach vorne angeschweisst. Dann noch eine Platte vorne dran, als Schnittstelle zu deiner z-Achse. Und wenn es beim Schweissen nicht ganz gerade wird, brauchst du nur zwischen der Platte und der z-Achse drei passend dicke Scheiben unterlegen. So wäre es dann sogar ein Projekt, das sich als Versuch für einen Schweissanfänger eignen könnte. Weil Verzüge und Schiefstellungen an einer einzigen Stelle und relativ einfach korrigiert werden können.

Und die Verbindung von Säule zu Gußtisch muß noch stabiler werden. Bei meiner gedanklichen Schweisskonstruktion hätte ich noch zwei Gabeln (wie bei einem Gabelstapler) nach vorne unter den Gußtisch gesetzt und die Säule an die Gabeln geschweisst.

Ferdl
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Re: Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

Beitrag von Ferdl » 21.01.2018, 22:47

Hallo Lars, danke für deine Einschätzung. Ursprünglich wollte ich ein feststehendes Portal über die Platte bauen. Dann stünde die z-Achse um 90 Grad gedreht wie jetzt auf dem Bild. Das wäre konstruktiv noch besser, schränkt aber den nutzbaren Raum doch sehr ein weil die Aufspannplatte in X und Y Richtung fährt. Da ich ab und an grössere Aluplatten bearbeiten will steht mir nichts im Weg und die Platte kann auch mal auf drei Seiten ein wenig überstehen. Durch ein/zweimal umspannen hat man dann recht grosse Freiheiten.

Eine Konstruktion aus Stahl hatte ich auch schon überlegt, da ich aber nicht schweissen kann und auch das notwendige Schweissgeräte nicht habe, wurde diese Variante erst einmal nicht weiter verfolgt. Stahl ist meist besser da kann ich nichts dagegen sagen....

Bei der Alukonstruktion ergab eine statische Simulation mit einer Kraft von 500N (senkrecht auf die Z-Platte) eine Verschiebung von unter 0.01mm (Jedoch noch ohne Zuganker). Jetzt die Theorie: Wenn man die Profile mit UHPC ausgiesst sollte es noch weniger Verschiebung geben.

Hier ein Link zu dem Profilquerschnitt:
http://www.motedis.com/shop/Nutprofil/4 ... :1073.html

Durch die Zuganker sollte sich die Verschiebung noch weiter reduzieren werden:
12x M6 Gewindestangen mit einer Montagevorspannkraft von ca. 4,0kN pro Schraube ergibt 48kN Vorspannung auf die senkrechten Profile....oder habe ich hier einen Denkfehler?

Am stabilsten stellte sich hier der Vollalu Block an dem Gußtisch heraus und der soll mit 10 Stück M8 Schrauben verbunden werden.

es bleibt spannend.... :popcorn:

Lars
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Re: Meine Fräsenprojekte - Der Gussmeister

Beitrag von Lars » 22.01.2018, 05:28

Ferdl hat geschrieben:
21.01.2018, 22:47
Bei der Alukonstruktion ergab eine statische Simulation mit einer Kraft von 500N (senkrecht auf die Z-Platte) eine Verschiebung von unter 0.01mm (Jedoch noch ohne Zuganker). Jetzt die Theorie: Wenn man die Profile mit UHPC ausgiesst sollte es noch weniger Verschiebung geben.
In z ist die SImulation ist gut, und mit UHPC würde es besser, stimmt. Aber wie schaut es in x und y aus? Ich glaube auch nicht so recht an die Simulation, weil ich die Verschraubung der Säule an den Gußtisch noch als Scharnier auffasse.

Bzgl. Schweissen: Mal angenommen, du hast Rohre mit 5mm Wandstärke und dicker. Dann kannst du unbesorgt mit einem Elektrodenschweissgerät brutzeln, für das du kein Zubehör wie Gasflasche usw. brauchst, d.h. du bist mit 100-200€ aus dem Baumarkt dabei. Als Schüler konnte ich auch nicht schweissen, wollte ein Liegefahrrad haben, und habe mir einen Rahmen dafür aus normalem Halbzeug gebaut. Habe also an diesem Rahmen schweissen gelernt und er hat gehalten, ich lebe noch. Und das billige Schutzgasgerät für damals 200 DM habe ich knapp 30 Jahre danach immer noch.

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