Pseudos Fräse - Planungsphase

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KarlG
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von KarlG » 31.10.2016, 23:51

Pseudo hat geschrieben:Wenn ich mir die Ganzheitlichkeit aller möglichen Schwachpunkte anschaue werde ich vermutlich nie fertig, oder?
Das ist gar nicht so schwer, wenn man die wesentlichen Abschnitte und (Kraft-)Einleitungspunkte betrachtet.

Wesentlich:
- Durchbiegung Längsträger
- Durchbiegung/Torsion Portalträger
- Durchbiegung Portalwangen
- Steifigkeit Z-Achse
- Stützweiten der Führungen

Natürlich kann man auch bei der Krafteinleitung (Festlager) Fehler machen, aber da gibt es ein paar bewährte Prinzipien, die üblicherweise keine Probleme machen.

Pseudo
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von Pseudo » 01.11.2016, 10:43

Muten Morgen zusammen!

@Karl:
Ich lese deine Worte gründlich und arbeite gerade an der praktischen Umsetzung:
KarlG hat geschrieben:- Durchbiegung Längsträger
- Durchbiegung/(Torsion) Portalträger
Die Torsion muss ich mir noch in deinem Thread zu Gemüte führen; muss mir die Formeln rausschreiben oder ein Programm suchen.

Die Durchbiegungen...
Durchbiegung 01.jpg
Aufgrund deiner Aussage plane ich mit leichten 80x80 für Y. Die Schweren habe ich aus Interesse dennoch mal rechts aufgeführt.

Ich bin mir nur nicht sicher welcher Belastungsfall hierbei greift, da die Profile ja zwischen den Platten/Wangen verschraubt sind. Ich würde mich an Fall 3 orientieren, da die beiden Fixpunkte näher an der wahrheit sein dürften als der vergleich zu einem aufliegenden Profil. Korrekt?
KarlG hat geschrieben:- Durchbiegung Portalwangen
Nur die freie Länge der Wangen gerechnet.
Durchbiegung 02.jpg
KarlG hat geschrieben:- Steifigkeit Z-Achse
Da stehe ich auf dem Schlauch und muss mir erstmal ein paar Gedanken dazu machen.

Könnte mir vorstellen dass hier aus Y- und X-Sicht der Belastungsfall 1 betrachtet wird, wobei die Länge des Verfahrweges von Z genutzt wird.
Das ganze Spiel müsste man dann eigentlich auch mit der Kreuzplatte durchspielen.
Ist aber nur ein Schuss ins Blaue.
KarlG hat geschrieben:- Stützweiten der Führungen
Auch hier verfüge ich leider nicht über den Stein der Weisen; wie oder was man hier genau rechnet erst recht nicht. Geht es dabei um die Stützweiten eines oder zweier Linearwagen; sprich um den Weg zwischen den äußersten Verschraubungspunkten?

Beste Grüße

KarlG
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von KarlG » 01.11.2016, 12:03

Pseudo hat geschrieben:Die Torsion muss ich mir noch in deinem Thread zu Gemüte führen; muss mir die Formeln rausschreiben oder ein Programm suchen.
Da: http://cncwerk.de/forum/viewtopic.php?f ... =10#p20337
Ich bin mir nur nicht sicher welcher Belastungsfall hierbei greift, da die Profile ja zwischen den Platten/Wangen verschraubt sind. Ich würde mich an Fall 3 orientieren, da die beiden Fixpunkte näher an der wahrheit sein dürften als der vergleich zu einem aufliegenden Profil. Korrekt?
Nein - Lastfall 3 geht von einer "unendlich steifen" Einspannung aus. Unsere "Einspannung" kippt aber unter Last mit - Fall 2 ist realistisch zzgl. einer kleinen Reserve aus der Teileinspannung. Die 100N Portallast erscheinen mir zu niedrig angesetzt - das Ergebnis ist aber trotzdem ausserhalb jeglicher Kritik; die Karla hat da knapp 2/100 und Du einstellige µ.

Könnte mir vorstellen dass hier aus Y- und X-Sicht der Belastungsfall 1 betrachtet wird
Ja
, wobei die Länge des Verfahrweges von Z genutzt wird.
Eher maximale Auskragung bis zur Fräserspitze. Das lässt sich ohne FEM kaum sauber abbilden, aber aus der Erfahrung kann man sagen, dass man mit 15mm Alu idr. gut hinkommt, wenn man mit den Längen nicht übertreibt.
Das ganze Spiel müsste man dann eigentlich auch mit der Kreuzplatte durchspielen.
Durchiegung Kreuzplatte spielt idr. keine große Rolle, solange die Führungswagen X und Z übereinander oder dicht beieinander sitzen
Auch hier verfüge ich leider nicht über den Stein der Weisen; wie oder was man hier genau rechnet erst recht nicht. Geht es dabei um die Stützweiten eines oder zweier Linearwagen; sprich um den Weg zwischen den äußersten Verschraubungspunkten?
"Sauber" wären 1:1-Hebel. Für die Portalwangen also
- Kraftarm: Mitte untere Führungsschiene X zu Mitte Führungsschiene Y;
- Lastarm ZWEI Führungswagen auf Y und da jeweils die äußeren Kugeln - also die Aussenmaße des metallischen Wagenkörpers:
L1.jpg
In diesem Bild also L1 - der Rest trägt nicht, sondern ist nur Umlenkung und Abdichtung.

Die 1:1-Hebel setzt man üblicherweise bei "schwächeren" Führungswagen (bspw. China) an - je belastbarer und steifer die Führungen (Überdimensionierung) werden, um so kürzer darf der Lastarm werden.

Einwagenlösungen sind dann wieder ein eigenes Thema, wo man nur schätzen kann und dann nachmessen.Bei der Karla ist bspw. der Kraftarm ca. 165mm - der Lastarm (L1 der HRC25ML) 86mm - das ist also fast 2:1 und erzeugt einen Portalnick (aus dem Kopf) von ca. 2/100.
Beim Nick kippt die Z-Achse aber mit und die reale Auswirkung an der Fräserspitze ist deutlich kleiner...
..haben will man den natürlich trotzdem nicht :D

Gruss
Karl

Pseudo
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von Pseudo » 01.11.2016, 17:15

Und mal wieder hast du mir in wenigen Sätzen unglaublich viel verständlich gemacht. Ich danke dir!
KarlG hat geschrieben:Eher maximale Auskragung bis zur Fräserspitze.
Maximale Auskragung: Was damit gemeint ist habe ich bisher nicht verstanden. Würdest du mir bitte einen Satz dazu schreiben wenn du Lust und Laune hast?
KarlG hat geschrieben:Einwagenlösungen sind dann wieder ein eigenes Thema, wo man nur schätzen kann und dann nachmessen.Bei der Karla ist bspw. der Kraftarm ca. 165mm - der Lastarm (L1 der HRC25ML) 86mm - das ist also fast 2:1
Oh oh...

Mein Kraftarm wird wahrscheinlich größer ausfallen und meine Wagen haben einen Lastarm von 72mm.
KarlG hat geschrieben:
Einwagenlösungen sind dann wieder ein eigenes Thema, wo man nur schätzen kann und dann nachmessen.Bei der Karla ist bspw. der Kraftarm ca. 165mm - der Lastarm (L1 der HRC25ML) 86mm - das ist also fast 2:1 und erzeugt einen Portalnick (aus dem Kopf) von ca. 2/100.
Beim Nick kippt die Z-Achse aber mit und die reale Auswirkung an der Fräserspitze ist deutlich kleiner...
..haben will man den natürlich trotzdem nicht :D
Kannst du grob abschätzen wieviel bei den 2/100 Portalnick noch am Ende an der Fräserspitze übrig bleibt? Nur um mal ein Gefühl zu bekommen.

Beste Grüße

KarlG
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von KarlG » 01.11.2016, 21:35

Pseudo hat geschrieben:Maximale Auskragung: Was damit gemeint ist habe ich bisher nicht verstanden. Würdest du mir bitte einen Satz dazu schreiben wenn du Lust und Laune hast?
Ich unterstelle mal, dass die Frage nicht den Begriff "Auskragung" meint!?
Ansatzpunkt ist die maximal ausgefahrene Z-Achse ins Minus - also Fräserspitze auf OK Aufspannplatte. Damit entsteht der größtmögliche Hebel an der Z-Achse zw. oberem Lagerungs-/Einspannpunkt (UK unterer Z-Führungswagen) zur Fräserspitze. Gilt zumindest für unseren Fall, dass die Schienen fahren und die Z-Wagen fest sind. Andersrum hat man immer den ungünstigsten Fall.
Mein Kraftarm wird wahrscheinlich größer ausfallen und meine Wagen haben einen Lastarm von 72mm.
Sorotec Basic Line: Kraftarm ca. 220mm; Lastarm ca. 50,5mm (falls ein HGH20CA zum EInsatz kommt) - das ist über 4:1
Kannst du grob abschätzen wieviel bei den 2/100 Portalnick noch am Ende an der Fräserspitze übrig bleibt?
Nahezu nichts bzgl. seitlicher Auslenkung; aber der Fräser ändert seine Z-Höhe. Das lässt sich nur aus der Konstruktion herleiten - d.h.: Du musst die "Schwenkpunkte" und die Hebel rechnen oder visualisieren...

Gruss
Karl

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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von Pseudo » 02.11.2016, 20:04

Hallo zusammen,

Karl...ich kann mich nicht oft genug bedanken.

Ich weiss deine Hilfe wirklich sehr zu schätzen.

Ich habe mich zwischenzeitlich nochmal an die Wangen gesetzt weil mir auffiel, die Gewindespindel - natürlich wieder bedingt durch diese Flansch-Brummer - teilweise ausserhalb der Wangenhöhe fluchtet. Und da haben wir noch nicht über Lagerschalen/Motorhalterung gesprochen... :?

Also habe ich zwei Möglichkeiten in betracht gezogen. Dazu will gesagt sein, dass ich von einer notwendigen Baufläche von 60x60mm ausgehe. Das wäre dann quasi das Lagerschalen-Maß.

1.) Durchlass bleibt bei 140mm. Dafür werden am oberen Ende der Wange Höhe und Breite entsprechend angepasst.Im Lot gemessen beträgt die Höhe der Wangen dann ca. 400mm.

2.) Durchlass sinkt auf 130mm. Durch kann die Wange an ihrer oberen Breite unverändert bleiben und eben 390mm Höhe gekürzt werden.

Mal grundsätzlich gefragt: Spricht irgendetwas gegen eine der Versionen. Die Steifigkeit der an sich kein Problem dar. Reicht der Platz von 60x60mm und ist es i. O. wenn die OK der Lagerschale bündig mit der OK de Wange abschließt?

Beste Grüße

Hier ein Bild (links kurze Wange mit 130mm Durchlass, rechts hohe Wange bei 140mm Durchlass)
CNC-Entwurf 14.jpg

KarlG
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von KarlG » 02.11.2016, 21:18

Pseudo hat geschrieben:Mal grundsätzlich gefragt: Spricht irgendetwas gegen eine der Versionen.
Nö!
Reicht der Platz von 60x60mm
Ja
und ist es i. O. wenn die OK der Lagerschale bündig mit der OK de Wange abschließt?
Naja - bei einer Alu-Wange wäre das kein Problem; bei Holz musst Du ja vermutlich irgendwo ein Gewinde "erzeugen". Bohrungsmitten liegen 47,14mm auseinander; also (60-47.14)/ 2 = 6,43 - davon noch 2,5mm fürs M5-Gewinde hälftig ab, hast Du nur noch knapp 4mm "Fleisch" bis OK Wange. Das wird vermutlich für eine M5-Einschlagmutter nicht mehr reichen...

Gruss
Karl

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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von Pseudo » 03.11.2016, 20:23

KarlG hat geschrieben:
Naja - bei einer Alu-Wange wäre das kein Problem; bei Holz musst Du ja vermutlich irgendwo ein Gewinde "erzeugen". Bohrungsmitten liegen 47,14mm auseinander; also (60-47.14)/ 2 = 6,43 - davon noch 2,5mm fürs M5-Gewinde hälftig ab, hast Du nur noch knapp 4mm "Fleisch" bis OK Wange. Das wird vermutlich für eine M5-Einschlagmutter nicht mehr reichen...
Aaaber: Unmittelbar an den Wangen befinden sich doch erstmal nur die Lagerschalen. Hier bräuchte ich mich bei der Verschraubung von "Lagerschale auf Wange" doch noch gar nicht auf das Nema-Maß beziehen, oder? Das käme ja dann erst am Motorhalter zum tragen.

Oder hab ich einen Denkfehler?

Beste Grüße

KarlG
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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von KarlG » 04.11.2016, 17:22

Pseudo hat geschrieben:Aaaber: Unmittelbar an den Wangen befinden sich doch erstmal nur die Lagerschalen. Hier bräuchte ich mich bei der Verschraubung von "Lagerschale auf Wange" doch noch gar nicht auf das Nema-Maß beziehen, oder? Das käme ja dann erst am Motorhalter zum tragen.
Keine Ahnung, auf welche Lagerschalen Du Bezug nimmst. Üblicherweise wird ja durchgeschraubt und dann muss ein Gewinde drunter sein. Technisch ist das auch anders lösbar - aber dann eben Sonderanfertigung...

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Re: Pseudos Fräse - Planungsphase

Beitrag von Pseudo » 04.11.2016, 22:03

Bei deiner Konstruktion wird von Motor über Halterung über Lagerschale bis in die Wange geschraubt?

Darf ich fragen wie du das machst? Ich habe nur mal ein Bild deiner Halterung gesehen. Das Teil sah dort aus wie ein Stück Vierkantrohr und die vier Wände verliefen hinterher außenrum, weswegen du für die Kupplung einen Durchbruch gemacht hast.

Wie oder wo laufen denn bei deiner Konstruktion die Schrauben genau durch? Hast du eventuell ein hilfreiches Bild?

Danke und beste Grüße

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