Langzeit Projekt CNC-Fräse

[Stud54]

Dann fang ich mal an, was dazu zu sagen.

Dein Lastenheft sieht wie folgt aus.

Verfahrwege 500x500x150
Genauigkeit im Raum <=0,02mm
Bearbeitung von Plastik, Ureol, Holz usw, keine NE Metalle
Kleinste Fräser 0,3mm
Drehzahlen Spindel bis 40000, bezogen auf deine Fräservorgabe
Verfahrgeschwindigkeiten( Bearbeitung) bis 3000mm/min.


Dein Lastenheft müsste jetzt wie folgt aussehen:

Stahlschweißkonstruktion, geglüht, Führungsflächen gefräst.
15er Linearschienen in jeder Achse, leichte Vorspannung, Flanschwagen bevorzugt.
16x10er Kugelgewindespindeln C3 auf X und Y, 16x5 C3 auf Z.
Servos mit min 150W in allen Achsen.
Alternativ Glasmaßstäbe auf X und Y
HF Spindel, keine Chinaware. Rundlauffehler in Konus von max 1my.
Gewuchtete Werkzeugaufnahmen, keine Spannzangenaufnahmen oder Weldon. Besser Schrumpffutter oder Tribos Polygonspannfutter.


Das wäre der Grundstein für deine Anforderungen.
Du siehst, es wird immer komplizierter, wenn man mit Toleranzen um sich wirft, die selbst bei großen Modellbau-Maschinen kaum zu schaffen sind.
Wir bauen solche, für BMW, MAN, Airbus usw. Bearbeitungsvolumen von mehreren Kubikmetern, Genauigkeiten in diesem Raum bis zu 1/100.

Gruß Sven

[ThomasL]

Guten Morgen zusammen,
erst mal vielen Dank für die Erdung, die brauchte ich scheinbar mal wieder.

Ergebnis: Lastenheft und Budget passen nicht zusammen.
Lösung: Entweder Budget anpassen oder Lastenheft.
Ich nehme die Anpassung des Lasenheftes als Ausweg.

[Stud54]

Gute Entscheidung...

Gruß Sven

[ThomasL]

Nach der Entscheidung widme ich mich nun den naheliegenden Fragen:

Wer genau hinsieht bemerkt, dass die Länge der Linearführungen nicht zum Bearbeitungsraum passen. Sie sind zu lang. Daher nun die Frage: Linearführungen korrekt kürzen, wie geht das? Bzw. wie wirkt sich die Wärmeentwicklung beim Trennen (mit Flex, oder Säge) auf die Genauigkeit aus.

Die NSK Führungen haben die (NSK) Genauigkeitsklasse P5. Das bedeutet Parallelität Abweichung der Schiene auf 1090mm beträgt bis zu 10 Mikrometer. Montagehöhe hat eine Abweichung bis zu 20 Mikrometer, die Montageweite hat eine Abweichung bis zu 25 Mikrometer.
Es sind Z1 Schienen also eine leichte Vorspannung.
Nun stellt sich mir die Frage bis zu welcher Genauigkeit kann ich dann bei den Spindeln gehen ohne, dass es Perlen für die Säue sind weil die Genauigkeit der Linearführung zu schlecht ist. Oder denke ich mal wieder Falsch?

[Stud54]

Flex, nassen Lappen drum, 1mm Trennscheibe, Dremel mit kleinem Schleifaufsatz, um die Kanten zu brechen, dauert keine 5 Minuten pro Schnitt.

[Stud54]

Da denkst du falsch. Die Spindeln geben dir die mech. Genauigkeit deiner translatorischen Achsen an, ohne Spindelsteigungskompensation. Deine Führungen nur die max möglichen Winkelfehler der Achsen zueinander, über Kippmomente bei Einwirkung eines Drehmomentes.

[django013]

Moin moin,

dass die Länge der Linearführungen nicht zum Bearbeitungsraum passen. Sie sind zu lang.

Also zu lange Schienen sind erstmal kein Problem und Du solltest das Kürzen solange wie möglich vor Dir her schieben!
Du kannst die Steifigkeit eines Schlittens auch erhöhen, indem Du den Abstand der Linearwagen vergrößerst.
Also Schienen kürzen erst dann, wenn die komplette Planung in trockenen Tüchern ist.

Die NSK Führungen haben die (NSK) Genauigkeitsklasse P5. Das bedeutet Parallelität Abweichung der Schiene auf 1090mm beträgt bis zu 10 Mikrometer.

Um genau zu sein, die 10 Mikrometer sind eine Toleranz, die nicht die Schienen mitbringen, sondern definieren den Spielraum den Du hast, beim Ausrichten der Schienen. Das müssen Deine Messmittel und Referenzflächen mitbringen/hergeben!

Nun stellt sich mir die Frage bis zu welcher Genauigkeit kann ich dann bei den Spindeln gehen ohne, dass es Perlen für die Säue sind weil die Genauigkeit der Linearführung zu schlecht ist.

Nun, wenn Du eine Genauigkeit im Hundertstelbereich anstrebst, ist ALU von Haus aus schon raus - alleine wegen Temperaturausdehnungskoeffizient. Dann solltest Du Dir Gedanken um das Umkehrspiel bei den KGS-Muttern machen.
Also vermutlich zwei Muttern gegen einander verspannen.
Dann kommst Du bei entsprechender Beschleunigung auch in den Bereich, in dem die Dehnung der KGS beim Anfahren/Bremsen messbar wird. Also auch dies berücksichtigen.

Sven hat ja schon geschrieben, dass Deine Genauigkeitsvorstellungen Stahlbau geglüht und überfräst bedeutet. Natürlich muss die Fräse die Genauigkeit auch hergeben.
Alternativ könntest Du Dich auch mit Beton beschäftigen. Ist zwar nicht so steif wie Stahl und hat eine geringere Dichte, aber wenn Du hinreichend Material drauf packst, bekommst Du Vorteile in der dynamischen Anwendung. Will sagen, bei Beton hast Du weniger Probleme mit Resonanzen als im Stahlbau.
Mineralguss wäre vielleicht noch besser, ist aber für Hobbyisten, die das noch nie gemacht haben fast unmöglich zu verarbeiten.

In der CNC-Ecke gibt es einen Baubericht von einem Mineralguss-BAZ. Den solltest Du Dir unbedingt reinziehen.
Die Autoren sind Profis im Fräsenbau und beschreiben einige Tricks, die man beim ersten Bau vielleicht nicht auf dem Schirm hat. Auch wenn die Baugröße deutlich über Deiner liegt, kannst Du Dir doch einiges abschauen.

Gruß Reinhard

[FerdinandFräs]

Um genau zu sein, die 10 Mikrometer sind eine Toleranz, die nicht die Schienen mitbringen, sondern definieren den Spielraum den Du hast, beim Ausrichten der Schienen

Da muss ich Dir leider widersprechen.
Z.B. CPC gibt auch eine Lauf-Parallelität an, die aus einem Diagramm je nach Genauigkeitsklasse abzulesen ist, die zulässige Abweichung der Anschraubflächen errechnet sich mit einer Formel und ist abhängig vom Abstand der Schienen bzw. Abstand der Wagen und der Vorspannklasse.
Vgl. CPC-Katalog Seite 13-16

Gruß, Dennis

[django013]

Moin moin,

Da muss ich Dir leider widersprechen.

Kein Ding nicht.

Ich sehe das so, dass mich die Genauigkeit (der Schienen und Wagen) vor dem Kauf interessieren sollte.
Danach sind doch nur noch die Toleranzen für den Einbau interessant, bzw. wichtig.
... und ja - logischerweise hängt die Toleranz vom Abstand ab. Schließlich ist das wichtige Maß ja ein Winkelmaß (also der Winkel, den der Wagen gegenüber der Schiene abweichen darf). Und das gilt es einzuhalten, bzw. zu unterbieten.

Somit sehe ich keinen Widerspruch zwischen unseren Ansichten, bzw. den Katalogangaben.

Gruß Reinhard

[ThomasL]

Lastenheft auf realisitische Hobby Genauigkeiten anpassen dürfte eher zu realisieren sein als geglühte Stahlkonstruktionen Was mir für Fräsen mit sehr hoher Genauigkeit auch empfohlen wurde ist eine Verschraubte Granitkonstruktion, was mich schon wieder wegen der Einzigartigkeit im Hobbybereich reizt
Aber es wird eher Alu mit realistischen Anforderungen an die Genauigkeit werden.

Es wird wohl am Ende "nur" eine normale Hobbyfräse mit festen Portal statt den meist üblichen beweglichen.