Ich und meine PRIOX3D

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dsmaschinenbauteile
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Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von dsmaschinenbauteile » 13.04.2017, 10:08

Hallo zusammen, ich bin der neue hier :)

Ich heiße Dennis, bin 30 Jahre alt, komme aus dem Ruhrgebiet und arbeite als Manufacturing Process Engineer für die mechanische Bearbeitung von Bauteilen bis zu 100t. Zur Eigenbaufräse bin ich gekommen weil ich gelernter Zerspanungsmechaniker für Fräsmaschinensysteme bin, nun aber nur noch theoretisch damit zu tun habe.

Ich habe insgesamt 3 Projekte, hier werde ich jedoch erstmal nur von dem ersten Berichten:
1. Den Prototypen PRIOX3D-B28, eine CNC-Fräsmaschine die ich nun seit ca. 3 Jahren besitze.
2. Die momentan im Aufbau befindliche PRIOX3D 6040S, eine CNC-Färsmaschine komplett aus Stahl und ausgegossenen Profilen mit UHPC.
3. Die zukünftige PRIOX3D, die ein Update der PRIOX3D-B28 ist.

Meine PRIOX3D-B28:
- Aluminiumprofile 60x60 leicht
- Nema23 4,2A 3Nm
- DM542 Treiber
- 3kW HF Spindel ER20
- Eigenbau MMS
- Eigenbau Spindellkühlung
- 1605er KUS auf allen Achsen
- MGN20 auf allen Achsen
- Pokeys57CNC Steuerung
- ca. 135kg ohne Steuerung
IMG_20170222_050558_919.jpg
IMG_20170306_214250_605.jpg

youtu.be/DwmxtWmHnBs

Bei Fragen oder Anregungen stehe ich gerne offen zur Verfügung :)

django013
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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von django013 » 13.04.2017, 10:24

Moin Dennis,

willkommen im Forum. Das ist ja ein toller Einstand!
Gleich mit 3 Maschinen und eine davon bereits span(n)end aktiv :)

Mir gefällt Dein Evolutionspfad und auch Dein Ausgangsprojekt. Das Portal erscheint mir aber höher als die Portalständer. Hast Du da 2 60er übereinander oder doch ein anderes Profil verwendet?
Bei den Daten zu Deiner ersten konnte ich gedankĺich bei jedem Punkt nicken, bis auf die "Pokeys-Steuerung".
Von der habe ich bislang nicht viel positives gelesen. Von sehr vielen las ich, dass sie noch vor Produktiv-Start auf eine andere Steuerung wechselten.

Deshalb würde mich ganz besonders Deine Erfahrung mit der Steuerung interessieren. Ich vermute mal, dass die Pokeys mit Mach3 zusammen arbeitet. Wie zufrieden bist Du mit der Steuerung?
Gab es besondere Ausfälle/Schutzmaßnahmen?

Wenn die Fräse bereits 3 Jahre aktiv ist, dann hast Du sicher einen großen Erfahrungsschatz.

Natürlich interessieren mich auch Deine neuen Projekte :)
Insbesondere da der Punkt mit den ausgegossenen Profilen. Wie bist Du auf die Idee gekommen?
An anderer Stelle las ich, dass ein befüllen mit Sand dem Ausgießen vorzuziehen wäre.
Deshalb bin ich natürlich sehr an Deinen Erfahrungen interessiert :)

Gruß Reinhard

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dsmaschinenbauteile
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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von dsmaschinenbauteile » 13.04.2017, 10:41

Hi django,

Ja das stimmt, mein Portal besteht aus zwei übereiannder geschraubte 60x60 Profile, das Portal ist bei mir die größte Schwachstelle. dadurch das es zwei Profile sind und diese rechts und links nur durch seitliche Schrauben und Adapterplatten von hinten gehalten werden, verdreht sich das Portal beim Bohren. Deswegen gibt es später ein Update zu Projekt #3, dort wird sich das Portal nicht mehr verdrehen können.

Die Pokeys57CNC Steurung nutze ich nun erst seit November letzten Jahres, bisher hatte ich damit aber keine Ausfälle, die Anschlussmöglichkeiten sind so enorm das ich noch immer am Einrichten bin. Für das einrichten muss man sich auch sehr einlesen, zum Glück gibt es hier eine sehr lange und ausführliche Anleitung seitens des Herstellers. Bisher nutze ich nur die Ansteurung der Motoren, die Inis zum Referenzieren und den Notaus (Spindel per PWM kann ich leider noch nicht nutzen da mein Board welches ich beim mach Schmidt shop gekauft habe einen defekt aufweist).

Hier ist dann ein kleiner Einblick in Projekt #2 PRIOX3D-6040S:
- Aufbau wie bisher mit festem Portal und beweglichem Tisch
- NEMA23 werden getauscht gegen NEMA34 closed loop mit 12Nm
- Die 3kW Spindel soll später eine BT30 Spindel ATC betreiben
- Ausgießen mit UHPC ziehe ich dem Sand/Blei vor da sich die Wärmeausdehnung bei Stahl und UHPC ähnelt
- Gewicht am Ende ca. 280kg ohne Steuerung und Tisch
- X und Y bekommt 2010er KUS in höchster Vorspannklasse und höchster Genauigkeitsklasse (sind schon da)
- Portal wurde nach dem Schweißen Spannungsarm geglüht und dann gefräst, der Grundrahmen wird noch geglüht und gefräst
- Rahmen grundiert und lackiert, nicht lackierte Flächen (gefräste Flächen) wurden schnell brüniert um sie vor Korrosion zu schützen

Das Portal sieht bisher so aus:
IMG_20170320_134129.jpg
Der Grundrahmen momentan so:
IMG_20170323_114716.jpg

django013
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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von django013 » 13.04.2017, 14:05

Moin Dennis,

also wenn ich das so lese, klingt das für mich so, als ob Du in der Firma auch priv. Aufträge durchlaufen lassen dürftest - oder aber über ausreichend Vitamin B verfügst :D
Sehr schön - freut mich sehr so was zu lesen. Bei solchen Arbeiten geht mir das Herz auf :)
priox3d hat geschrieben:mein Portal besteht aus zwei übereiannder geschraubte 60x60 Profile, das Portal ist bei mir die größte Schwachstelle.
Das glaube ich sofort. 2 60er Profile übereinander können nicht die Steifigkeit eines 120x60 bieten.
Aber ok - aus Fehler lernt man.

Was das Pokeys angeht - Du hast ja wohl ein stehendes Portal. Könnte sein, dass dort die Anforderungen an Kabel und Störfestigkeit geringer sind. Egal. Schön zu lesen, dass es auch funktionieren kann :)
priox3d hat geschrieben:Ausgießen mit UHPC ziehe ich dem Sand/Blei vor da sich die Wärmeausdehnung bei Stahl und UHPC ähnelt
Das mit dem Ausdehnungkoeffizienten ist mir bewusst. Sonst würde die ganze Rubrik Stahlbeton ja nicht funktionieren.
Nein, mir geht es um einen anderen Aspekt:
Die Sandfüllung dient ja der Reduzierung des Schalls, sowohl an Lautstärke, als auch Halldauer, bei unveränderter Tonhöhe - wogegen das Ausgießen des Profiles die Resonanzfrequenz ändert, ohne eine Dämmung zu bewirken.
Anders ausgedrückt: die Sandfüllung macht aus einem Piiiiiiiiiiiinnnnnnnnnnnnnnnnnnnggggggg ein Pie, während das Ausgießen aus dem Piiiiiiiiinnnnnnnnnnggggg ein Klllllooooooonnng macht.
Könnte sein, dass die Änderung der Resonanzfrequenz im Endeffekt angenehmer zu ertragen ist, obwohl die Lautstärke nicht reduziert wurde. Da fehlen mir bislang Belege, bzw. Erfahrungsberichte. Deshalb bin ich gespannt auf Deine Ergebnisse :)
priox3d hat geschrieben:Hier ist dann ein kleiner Einblick in Projekt #2 PRIOX3D-6040S:
- Aufbau wie bisher mit festem Portal und beweglichem Tisch
Hm, magst Du was über die Dimensionen Deiner Fräse schreiben?
Ich sehe, dass Du beim neuen Portal die Schienenunterlage mit Flacheisen aufgeschweißt hast. Oberhalb der KGS sieht es für mich nach mehreren, zusammen geschweißten Profilen aus. Welche Profile hast Du in welcher Orientierung verwendet?
Hast Du beim Portal dünneres Flacheisen als am Grundrahmen verwendet?
Der Träger hinter dem Grundrahmen ist ja ein Monster :)
Was soll das werden?

Gruß Reinhard

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von dsmaschinenbauteile » 13.04.2017, 14:18

hehe, ich werde es ausgießen weil mir mehrere dazu geraten haben, jedoch kenne ich keinen der es auch wirklich ausgegossen hat :wf :lol: :D Deswegen werde ich mal schauen wie das so ist, habe in den Profilen extra Gewindestangen eingeschweißt als Anker. Wir werden denke ich ende des Jahres mehr dazu wissen wie das ausgießen wirkt.

Also die Stahlfräse wird Verfahrwege von 600x500x200 haben, bei einem Aufstellmaß von ca. 1m² Grundfläche. Ja genau, das Portal besteht aus 3 x 50x50x5mm Hohlprofil S355j2+N und ergibt dadurch dann gesamt 150mm Portalbalken. Alle verbauten Profile sind 50x50x5mm Hohlprofil, ebenfalls am Grundrahmen. Also das aufgeschweißte Flacheisen für die Linearführungen ist beim Portal und beim Grundrahmen das selbe, FL 40x20 S355J2+N.

Der Träger ist nur so mit aufm Foto :D :geek:

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von django013 » 13.04.2017, 15:10

Moin moin,
priox3d hat geschrieben: habe in den Profilen extra Gewindestangen eingeschweißt als Anker.
Ich hoffe, das waren Soda-Gewindestangen ;)
Armierungsstahl dürfte ansonsten doch günstiger sein - oder etwa nicht?
priox3d hat geschrieben:Ja genau, das Portal besteht aus 3 x 50x50x5mm Hohlprofil S355j2+N und ergibt dadurch dann gesamt 150mm Portalbalken.
Hm, also ich weiß, dass S355 härter ist, als S235 - leider fand ich keine anderen E-Modul-Werte, wodurch sich im Biegungsrechner keine Unterschiede ergeben.
Ich würde das unterste der 50x50 Profile des Portalträgers noch horizontal verstärken, also ein 50x50 dahinter festschweißen.
Wenn Du Dir nämlich mal die Kräfte am Portalbalken anschaust, dann hast Du an der unteren Linearschien die doppelte Fräserkraft horizontal, während bei der oberen Linearschienee nur die einfache Fräserkraft anliegt (unten und oben liegen jeweils in entgegengesetzter Richtung an).

Gruß Reinhard

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von dsmaschinenbauteile » 13.04.2017, 15:22

Ich glaube nicht das es nötig ist, wenn doch ist es nun eh zu spät dafür :D ist ja schon geglüht und gefräst...

Habe jedoch auch keinerlei Berechnung gemacht, ich weiß nur das es wie meine jetzige einfach Überdimensioniert sein wird (Habe an der aktuellen eine 40mm Aluminiumplatte verbaut :D :D :D )...

Ich denke aber das es durch die Knotenbleche schon sehr Steif sein wird.
Die Knotenbleche unterhalb des Balkens verhindern verdrehen nach rechts und links.
Knotenbleche hinten entlang der gesamten Füße verhindert ein Biegen nach hinten oder vorne.
Zudem werden vorne noch Stützen an den Grundrahmen verschraubt die ebenfalls ein Verbiegen nach vorne und Hinten verhindern.
Man sagt ja auch ein guter Heftpunkt hält 1t, bei den guten Näten die dran sind, werde ich sicher nie ans Limit kommen....
IMG_20170106_062758.jpg

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von django013 » 13.04.2017, 15:45

priox3d hat geschrieben:wenn doch ist es nun eh zu spät dafür :D ist ja schon geglüht und gefräst...
Hm, was einmal geklappt hat, sollte auch ein zweites Mal klappen ;)

Ich denke, Du hast mich mistverstanden. Der Lastfall, auf den ich mich bezog ist Portalschlitten mittig im Portal und gefräst wird (falls das Portal die X-Achse ist) in Y-Richtung. Falls der Tisch von vorn nach hinten fährt, hast Du unten am Portal die doppelte Fräserkraft nach hinten und am oberen Portal die einfache Fräserkraft nach vorne (einfaches Hebelgesetz).

Unter der Annahme, dass Du Stahl fräsen willst, liegen die Fräserkräfte über dem Gewicht der Schlitten, d.h. die statischen Lasten sind geringer als die dynamischen Lasten.

Der Rest Deiner Ausführung ist unbestritten :D

Gruß Reinhard

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von dsmaschinenbauteile » 13.04.2017, 15:56

AH, nun verstehe ich dich, hatte erst mittig-hinten-am-Portal noch Knotenbleche angedacht die über alle 3 Bleche geht und unten um das Portal greift, da wurde mir gesagt das wäre für mein Vorhaben unnütz. Aber ich hab mich da erstmal verlassen drauf, geht in erster Linie um Aluminium bearbeitung, was ja nun mit meiner auch schon sehr gut klappt. Damit sollte es reibungslos Funktionieren :)

Ich bin schon gespannt wenn die Fräse fertig ist, das ist aber noch ein gaaaaanz langer weg bis dahin, ich brauche auch noch ein Untergestell und eine Umhausung, alles so gebaut, dass ich einen Spänewagen drunter schieben kann... das Aufräumen nervt mich :D

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Re: Ich und meine PRIOX3D

Beitrag von django013 » 14.04.2017, 05:34

Moin moin,
priox3d hat geschrieben:geht in erster Linie um Aluminium bearbeitung
Hm, dazu passt aber nicht Deine Einkaufsliste. Als ich las, welche Motoren Du in der neuen einsetzen willst, dachte ich, Du willst Dich an Titan-Verarbeitung ran machen.
Alu ist doch Butterkäse - was willst Du da mit 12Nm Motoren? Die wirst Du nicht mal ansatzweise auslasten können. Schon garnicht bei stehendem Portal und CL-Steppern. Es wurde bereits mehrfach geschrieben, dass die 2Nm von Leadshine locker für jede Butterkäse-Fräse ausreichen und zudem das richtige Temperament mitbringen.
Wenn Du bei Deiner Maschine wirklich 12Nm brauchen würdest, hättest Du beim Bau was falsch gemacht und solltest Dich mit dem Thema verkanten und Reibung befassen ;)
priox3d hat geschrieben: das Aufräumen nervt mich
Hehe - da bin ich ganz bei Dir. Ich staune immer über Werkstätten, die so geleckt sauber sind, dass man vom Fußboden essen könnte. Da frage ich mich, wie die Leute zu soviel Freizeit kommen, bzw. was das eigentliche Hobby dieser "Bastler" ist :D

Gruß Reinhard

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