Erste Fehler vermeiden: Maßhaltigkeit der Basis

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MoGugge
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Erste Fehler vermeiden: Maßhaltigkeit der Basis

Beitrag von MoGugge » 02.02.2022, 16:42

Hallo meinerseits,

nach vielem Lesen und Videos schauen über die Grundlagen zum Bau einer CNC Fräse im Eigenbau, möchte ich nun mit der CAD Konstruktion beginnen.

Aber erst etwas zu mir: Ich heiße Wilfried, und nach meiner Ausbildung zum Dreher (1984) hatte ich längere Zeit an CNC Drehmaschinen gearbeitet. Zunächst an einer Gildemeister die über Lochstreifen mit Inteligenz versorgt wurde. Später dann noch an einer moderneren Okuma.
Das alles ist viele Jahre her, und heute bin ich technischer Redakteur, aber immer noch im Bereich Maschinenbau tätig.

Zu meiner Frage:
Wie bei den meisten, sollen die grundlegenden Elemente aus Alu-Profilen bestehen, und da liegen meine größten bendenken.
Wenn ich nur mal die hier bekannte "Karla" als Beispiel nehme, dann besteht ja deren Grundgestell links und rechts aus zwei Längsprofilen, die mit 4 Querstreben zu einem Rahmen verbunden sind.
Seitlich, links und rechts, sind die Schienen mit Laufwagen montiert. An diesen Laufwagen sind die Portalwangen angebracht, zwischen denen am oberen Ende (bei mir) zwei Alu-Profile als Portalbalken dienen sollen.
Diese Bauweise setzt aber meiner Meinung nach eine sehr genaue Maßhaltigkeit in den Längen der Profile voraus. Denn wenn z.B. die Querstreben des Grundgestells 1mm zu kurz oder zu lang geliefert werden, dann passen die die beiden Alu-Profile die für das Portal gedacht sind nicht mehr zwischen die Wangen.

Wenn ich mir Videos auf YT anschaue, dann sehe ich, daß das in der Regel bei den meisten super genau passt. Man sieht, das alles flächig und längenmäßig sehr stimmig ist. Keiner sagt etwas von ungenauen Zuschnitten der Profile und sich in Folge addierenden Fehlern.
Werden von den Lieferanten die Profile mit vorgegebenen Längenangaben wirklich 1/10 mm genau geliefert? Und sind die mit gleicher Länge auch wirklich alle gleich lang? Oder sind die Schnitte auch wirklich alle exakt rechtwinkelig? Irgendwie kann ich mir das nicht vorstellen.
Ich möchte mir auch nicht vorstellen, welch ein Hickhack entsteht, wenn man nicht maßhaltige Profile versucht zu reklamieren. Da ist die gute Laune und Vorfreude sicherlich schnell dahin.

Vielleicht gibt es auch Tipps und Kniffe wie man mit ungenauen Längen und Sägeschnitten umgehen kann, um diese dennoch zu verwenden? Ich stelle mir vor, dass man z.B. über entsprechende Abfräsungen an den Portalwangen, entweder an der Anliegefläche der Laufwagen, bzw Vertiefungen im Bereich der Portalbalken eine mögliche Stellschraube hätte. Wäre das eine gängige Praxis?
In diesem Zusammenhang noch die Frage: Müssen die Querstreben des Grundgestells fest an den seitlichen Längsprofilen anliegen (wegen optimalem Kraftfluss), oder reicht es aus, wenn man stabile Eckverbinder einsetzt und einen kleinen Spalt in Kauf nimmt. So hätte man u.U. auch Einfluss auf die Portalbreite.
Könnt ihr mir einen Lieferanten empfehlen der wirklich die geforderten Profillängen verlässlich liefert, und bei Ungenauigkeiten mit sich reden lässt.

Ich hoffe, ich konnte meine Bedenken verständlich darstellen, und wäre dankbar über eure Erfahrungen oder Ratschläge etc.

Wilfried

KarlG
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Re: Erste Fehler vermeiden: Maßhaltigkeit der Basis

Beitrag von KarlG » 02.02.2022, 17:24

Moin,

zu den Toleranzen der Profile hatte ich hier etwas geschrieben. Was die Toleranzen des Zuschnitts betrifft, ist der idR. recht ordentlich, was die Länge betrifft (1-2 Zehntel), aber einen exakt rechtwinkligen Schnitt darf man nicht erwarten. Ich überfräse grundsätzlich die Stirnseiten.

Gruss
Karl

MoGugge
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Re: Erste Fehler vermeiden: Maßhaltigkeit der Basis

Beitrag von MoGugge » 03.02.2022, 23:13

Hallo Karl,

danke für deine Antwort und den Link. Die Problematik der Vermessung und das Erzielen der best möglichen Einstellungen wird, wenn man deine Ausführungen liest, einem erst richtig bewusst.

Ich arbeite zwar nicht direkt als Konstrukteur, aber in einer Konstruktionsabteilung, in der knapp 200 Konstrukteure einen riesigen Maschinen- und Anlagentyp bauen. Das kann man zwar nicht mit einer kleinen CNC Fräse vergleichen, aber je mehr ich darüber nachdenke, um so mehr bestätigt mich das angewendete Konstruktionsprinzip: Einfacher modularer Aufbau nach dem Baugruppenprinzip, bei dem alle Baugruppen möglichst unabhängig konstruiert, und entsprechend ihrer Aufgabe einstellbar sind. D.h. jede Baugruppe ist eine Funktionseinheit, die möglichst nur über ihre Schnittstelle bei der Montage zur endgültigen Maschine wird. Mit diesem Prinzip kannst du endlos große Maschinen bauen.
Was ich damit meine ist, dass je mehr eine Maschineneinstellung auf einer anderen aufbaut, um so schwieriger bis fast unmöglich wird es die Maschine zu kontrollieren.

Mir persönlich gefällt das Bauprinzip von AVIDCNC, und zwar der PRO Serie. Hier ist z.B. das Portal zunächst völlig unabhängig vom Rest der Maschine, und wird bei Montage auf die Seitenflanken aufgesetzt und verheiratet. Natürlich müssen auch hier noch Einstellungen an der Gesamtmaschine erfolgen, aber insgesamt erscheinen mir diese einfacher umsetzbar, da es mehr Möglichkeiten bietet. Auch kann die Z-Achse breiter ausgführt werden, da diese weiter nach außen fahren kann.

Mich würde deine Meinung zu dieser Bauweise sehr interessieren, da mir einfach, nach dem was ich von dir gelesen habe, die Erfahrung fehlt praxisbezogen mitzureden. Denn Theorie und Praxis können oft weit auseinander liegen.

Gruß Wilfried

KarlG
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Re: Erste Fehler vermeiden: Maßhaltigkeit der Basis

Beitrag von KarlG » 03.02.2022, 23:31

MoGugge hat geschrieben:
03.02.2022, 23:13
Mich würde deine Meinung zu dieser Bauweise sehr interessieren...
Die gefallen mir recht gut und haben einige interessante Details. Allerdings ist das ganz klar ein Konzept für große Maschinen und eine kleine würde ich anders konstruieren. Einzustellen sind die aber auch nicht einfach und ich vermute, das wird in der Mehrzahl der Fälle gar nicht gemacht....

Gruss
Karl

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