was haltet ihr von dieser Idee?

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John
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was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von John » 08.10.2020, 21:18

Hi,
da ich hier seit ein paar Wochen wieder im Forum aktiv mitlese und wieder so angefixt wurde, habe ich mich nun dazu entschloßen auch wieder eine Maschine zu bauen.

Zu mir:
Bin 30 Jahre alt und arbeite im Handwerk. Habe vor vielen Jahren schon einmal eine CNC gebaut. Meine erste bestand im Prinzip aus Gewindestangen und Schubladenführungen und einer Menge Restholz bei uns aus der Garage. Wie ihr euch sicher vorstellen könnt, war das eine riesen Katastrophe, hatte aber trotzdem Spaß mit der Maschine. Kurz danach habe ich aber eine etwas bessere Maschine aus Multiplex und halbwegs vernünftigen Führungen gebaut.

Jetzt hätte ich aber ganz gerne eine Maschine, die man auch halbwegs als Werkzeug nutzen kann und nicht nur als Spielzeug.

Also zu der Maschine:

Die Maschine soll hauptsächlich Massivholz und evtl. ein bisschen Alu fräsen können.
Arbeitsbereich 2000mm x 1000mm
Alle aus 5mm starken Stahlrohren gefertigt. Diese werden hauptsächlich verschraubt und an wichtigen Stellen plangefräst. Nur die z-Achse wird aus 15mm Alu platten gefertigt.
Als Motoren dachte ich an 28Nm NEMA52 Schrittmotoren.

Die X achse wird jeweils mit einer angetriebenen Mutter auf einer 32 Kugelumlaufspindel bewegt.
geführt werden soll das ganze über 25mm Linearführungen.


Meine Fragen zu meinem ersten Entwurf(hänge nicht an dem Entwurf, also seid ruhig ehrlich):

wird es Probleme dadurch geben, das die x Achse über 2 Motoren angetrieben wird?
Ist es eurer Erfahrung nach ein stabiles Design?

ich weiß das die Zeichnung noch nicht fertig ist und noch tausende Details fehlen. dachte aber das ich hier schonmal nachfrage was ihr von der Grundidee haltet, bevor ich detaillierter plane.
Dateianhänge
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Olli-CNC
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von Olli-CNC » 09.10.2020, 00:47

Hallo John,
im Großen und Ganzen sieht das gar nicht übel aus (meine Meinung), so als groben Entwurf wo die Reise hin gehen soll.
Unter die Linearführungen gehören Verstärkungen, also ca. 15-20mm dicker Flachstahl und zwar geschweißt oder verklebt, verschrauben kannste bei 5mm Wanddicke der Rohre knicken. Des Weiteren würde ich auf Stahlbauhohlprofile mit mind. 6,3mm Wandstärke setzen, kostet nur unwesentlich mehr, bringt aber ne Menge an Steifigkeit, gerade auf der langen 2 Meter Achse (dort evtl. sogar 8mm Wandstärke)
Für die Z-Achse 15mm Aluminium halte ich persönlich auch für zu wenig, meine Kreuzplatte ist 25mm und von der Z-Achse 20mm und ich bereue es nicht auch dafür 25mm genommen zu haben. Der Verfahrweg in Z sieht auch etwas mager aus, ist das so gewollt, brauchst du nicht mehr?

Zu den 28Nm Nema52, was hast du vor? Diese Leistung brauchst du nicht für dein Vorhaben und auf normale Stepper würde ich sowieso nicht mehr setzen. Entweder Servos, wenn man keine Angst hat die Dinger abzustimmen oder, der sichere Weg, Closed Loop Stepper mit 3 Phasen.

Ne 32mm KUS ist ebenso Overkill, gerade beim Einsatz von angetriebenen Muttern ist das nicht nötig, spar dir das Geld bzw. setz es in mehr
Material (Masse) um, da hast du wesentlich mehr von ;)

Das war jetzt das was mir gerade dazu einfällt.

Ich hoffe dir damit etwas geholfen zu haben.


Gruß
Olli


Ps.: Guck dir mal den Portalbalken meiner Maschine an, vielleicht wäre das so auch was für dich bzw. deine Maschine ;)

John
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von John » 09.10.2020, 09:57

Hi Olli,
habe deinen ganzen Baubericht mit Spannung gelesen, wirklich ein geiles Teil was du da hin gezaubert hast.
und freue mich das ich mich deiner Meinung nach nicht ganz auf dem Holzweg befinde.

Die Profile zu verstärken, habe ich auch schon überlegt. bei dem Portalbalken sollte das kein Problem sein. hatte schon bei verschiedenen Schloßerein und Maschinenbauern hier in der Ecke angerufen, die haben mir alle gesagt das sie bis max. 150cm planfräsen können. (komme aus dem Raum Dortmund). Kennt hier vielleicht irgendjemand wen, aus dem Ruhrgebiet, der das machen kann.

Zu der Motorenwahl:
mit Servos, habe ich noch nie gearbeitet. und mir ist immer noch nicht hundertprozentig klar welchen Vorteil cloosed loop Stepper haben. wenn ich das richtig verstanden habe, erkennen die ob sie einen Schritt verloren haben oder nicht. aber was machen sie mit dieser Information? regeln sie dann von selbst nach? oder passiert das über eine Software? Aber selbst wenn sie den Schritt dann nachregeln sind die andern beiden Achsen schon weitergelaufen und der Fehler im Werkstück ist schon entstanden und es werden nur die Folgefehler behoben. So wie ich das bis jetzt verstanden habe, ergeben die für mich nur Sinn, wenn es sich um eine reine Linearbewegung handelt.
also habe ich mich für Motoren entschieden, die eigentlich durch ihre vollkommene Überdosierung keine schritte verlieren sollten.

ach ja, und noch eine Frage zu deinem Schmuckstück, warum hast du bei der Z achse, die Laufwägen an der Kreuzplatte montiert und nicht die Schienen? welcher Vorteil ergibt sich daraus?

Olli-CNC
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von Olli-CNC » 09.10.2020, 10:12

Moin John,
ich bin leider nicht so gut im Erklären mit den CL-Steppern, da kann vielleicht noch jemand anders drauf antworten oder du guckst nochmal im Netz.
Bei diesen dicken Nema Steppern kommst du auch auf keinen vernünftigen Eilgang und glaube mir, das nervt bei so langen Verfahrwegen.
Die CL-Stepper sind normalen deutlich überlegen und 3 Nm CL-Stepper reichen vollkommen ;)

Ich habe das mit den Schienen der Z-Achse deshalb so gemacht weil ich einen größtmöglichen Portaldurchlass haben wollte


Gruß
Olli


Ps.: Danke das dir meine Maschine gefällt

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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von KarlG » 09.10.2020, 14:02

Zu den 28Nm fällt mir nur ein: Was willst Du damit zerstören?

John
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von John » 09.10.2020, 15:26

Hi Karl,
habe gerade nochmal ein bißchen das Forum durchforstet und bin dabei auf einen ganz interessanten Artikel von dir gestoßen, der mich wirklich zum Nachdenken gebracht hat. In dem du mit dem allgemeinen (und auch meinem) Irrglauben aufräumst das mehr immer mehr ist. also wird es wohl ein kleinerer Motor werden.

viewtopic.php?f=5&t=195&p=15031&hilit=nema34#p15031

habe aber, auch nach langem lesen, den Vorteil der closed loop Motoren noch nicht ganz verstanden.
wenn irgendeiner einen Artikel oder Link hat, würde ich mich sehr freuen.

KarlG
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von KarlG » 09.10.2020, 15:42

...den Vorteil der closed loop Motoren noch nicht ganz verstanden.
Du findest schon einiges im Forum: search.php?keywords=boost


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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von stormer » 14.10.2020, 21:23

John hat geschrieben:
08.10.2020, 21:18
...wird es Probleme dadurch geben, das die x Achse über 2 Motoren angetrieben wird?
John hat geschrieben:
09.10.2020, 09:57
...und mir ist immer noch nicht hundertprozentig klar welchen Vorteil cloosed loop Stepper haben. wenn ich das richtig verstanden habe, erkennen die ob sie einen Schritt verloren haben oder nicht. aber was machen sie mit dieser Information? regeln sie dann von selbst nach? oder passiert das über eine Software? Aber selbst wenn sie den Schritt dann nachregeln sind die andern beiden Achsen schon weitergelaufen und der Fehler im Werkstück ist schon entstanden und es werden nur die Folgefehler behoben.
KarlG hat geschrieben:
09.10.2020, 14:02
Zu den 28Nm fällt mir nur ein: Was willst Du damit zerstören?
Hi John,

drei Fragen, eine Antwort: Die Maschine selbst.
Der Vorteil der Closed-Loop-Stepper gegenüber denen ohne Positionsgeber besteht nicht im Schutz vor Fehlern im Frästeil, sondern im Schutz der viel wertvolleren Maschine vor Selbstzerstörung, wenn die beiden X-Achsen in diesem Design nicht mehr synchron laufen.

Ein paar Gedanken zum Rest:
- Wenn ich das richtig einschätze, soll! das eine Fräse aus Stahl werden, weshalb ich nicht näher darauf eingehe, dass für den Einsatzzweck "hauptsächlich Massivholz und evtl. ein bisschen Alu" es auch Alubalken, sofern stark genug dimensioniert, tun würden.
- Dein grundlegendes Designkonzept ist gut. Ich kenne einen professionellen Hersteller, der dieses Konzept bei einer sehr ähnlichen Maschine (ca. 20% größer in allen Richtungen) einsetzt, hab aber grade den Flyer nicht zur Hand :(.
- Bei einer Fräse dieser Größe und aus dem Werkstoff Stahl würde ich aus dem Bauch raus überwiegend zum Schweissen statt zum Verschrauben tendieren.
- 25er Schienen sollten es mindestens bei dieser Tischgröße sein. Solltest du China-Schienen planen, dann gerne ne Nummer größer!
- Die Entscheidung, auf den 2m langen X-Achsen angetriebene Muttern einzusetzen, ist bei dieser Länge eine richtige Maßnahme gegen ein Schwingen der Spindeln. 35mm könnte genau die Spindeldicke sein, die der erwähnte Hersteller einsetzt.
- Die meisten Hersteller von Portalfräsen setzen bei Achsen dieser Länge ja Zahnstangengetriebe ein, was sicher auch eine Alternative für deine Konstruktion darstellen kann. Beide Getriebeformen sind, sofern man sie nicht selber baut, leider nicht günstig in der Anschaffung. Eventuell musst du die beiden Optionen mal gegeneinanderrechnen auch in Bezug auf die anvisierte Genauigkeit bzw. deinen Einsatzzweck .
- Olli-CNC hat mit seiner CITO die Latte extrem hochgelegt (was sagt eigentlich die BPJM zu so einem Werk?). Ob du da vom Material- und Geldeinsatz für deinen Anwendungszweck folgen willst, musst du entscheiden. Der prinzipielle Aufbau seines Portalbalkens aus 3 Rechteckrohren oder aus 2 Rohren und Verbindungen dazwischen, wie z.B. hier (https://www.youtube.com/watch?v=Klk6T1IBowU) ist zwar aufwendiger als nur 1 Rechteckrohr, durch die innenliegenden Seiten aber insgesamt steifer bei gleicher Masse.

Ansonsten kann ich nur sagen: Weiter so!
Zuletzt geändert von stormer am 14.10.2020, 23:27, insgesamt 1-mal geändert.

Olli-CNC
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Re: was haltet ihr von dieser Idee?

Beitrag von Olli-CNC » 14.10.2020, 21:41

Was ist denn BPJM? Du meinst bestimmt nicht die "Bundesprüfstelle für jugendgefährdende Medien"

Oder doch?

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