Yet another Käsefräse o. Bau eines CNC Routers im Land der "begrenzten" Möglichkeiten

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RV9-A

User
Yet another Käsefräse o. Bau eines CNC Routers im Land der "begrenzten" Möglichkeiten

Moin Moin,

der Wunsch nach einer "Kaese" Fraese ist mal wieder erwacht und ich habe mich in letzter Zeit recht gruendlich nach einer Kaufmoeglichkeit umgesehen, ich wollte kaufen und dann Fraesen und die Fraese sollte nicht das Hobby sein. Das Ergebnis war leider Fehlanzeige. Hier in den USA gibt es nichts zu kaufen oder ich habe noch nicht das passende gefunden was mir wirklich zusagt. Das was von "richtigen" Firmen kommt ist eigentlich alles aus China und was von kleinen oder auch Einmannbetrieben verkauft wird, im Stil der ueblichen Kaesefraese (T-Slot Rahmen etc.), kann man dann auch selber machen.

Masse eigentlich wie "ueblich", genaue Masse stehen noch nicht fest und werden sich am Ende an den Linearfuehrungen ausrichten die ich bekommen kann.

x ca. 1000mm
y ca. 600mm
z ca. 180mm

Was die Linearfuerungen angeht habe ich mich aus Kostengrueden fuer Linearkugellager entschieden, diese sollten fuer meine Anwendungen (Holz, Kunstoff, Nichteisenmetalle) ausreichend sein, was ja von anderen auch schon hinreichend gezeigt wurde. Kugelrollspindeln vom China-mann werden das Teil bewegen.
Elektrik/Elektronik steht noch nicht fest, das Angebot hier ist schlecht ueberschaubar und ich hoffe, dass ich eine Art "rundumsorgloss" Paket bekommen kann. Gerne wuerde ich was in Deutschland kaufen, da gibt es dann aber das Problem mit den unterschiedlichen Spannungen.
Steuerung wird wohl Mach3, meine CAD Software ist Alibre und Solid Works. CAM steht noch nicht fest.
Der Rahmen wird aus 15 und 20mm starker Aluplatte und T-Slot Aluminiumprofilen in der heavy Ausfuehrung (40x120mm) aufgebaut werden. Leider lassen sich die SBR Linearkugellager nicht so ohne weiteres auf die Aluminiumprofile schrauben. Der Abstand der Befestigungsbohrungen stimmt in der Breite nicht mit den Schlitzen des Aluprofils ueberein. Ich habe daher eine Loesung gewaehlt bei der ich die Linearfuehrung auf eine 15mm Aluplatte (mit Anschlag) schraube und diese dann mit entsprechenden, zu dem Aluprofil passenden Bohrungen versehe und dann auf das Profil schraube. Gibt auch zusaetzlich Stabilitaet. Aufbau von Portal und Z-Achse stehen noch nicht fest.

Hier mal die X-Achse in ihrem geplanten Aufbau.

Rahmenaufbau.jpg

RahmenAufbauRendering.jpg

Kritik Vorschlaege Anregungen werden gerne entgegengenommen.

Gruss
Christoph
 
K

Korbinian H.

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Hallo!

Wo planst du die Vorschubspindel unterzubringen?
Verbaust du nur eine Führungswelle?

Auf der Rückseite des Profil könntest du ebenfalls eine Platte anschrauben, das bring nochmal mehr Stabilität.



Gruß
Korbi
 
G

gecko_749

User
Moin,

zu der Steuerung - meine besteht aus einen Gehäuse, einem Netzteil, einem Controllerboard und 3 Endstufen. Das einzige Teil das Netzspannung hat ist das Netzteil - und das kann man umschalten auf 110 V.

Ich gehe stark davon aus das dieser Aufbau üblich ist. Du kannst Dir also eine Steuerung aussuchen und dann den Verkäufer einfach mal fragen wie das mit 110 Volt wäre. Falls das Netzteil dann nicht umschaltbar wäre gibt es bestimmt ein passendes - das sind doch eh Industrieteile.

Gruß

gecko
 
J

jweber

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z.B. das große Letmathe Set hat ein Netzteil dabei, das umschaltbar ist. Das ist bestimmt aber auch bei anderen Anbietern so.

Wie das dann mit dem Versand in die USA ist, würd ich vorher aber nochmal abklären.

Jörn
 
R

RV9-A

User
Moin alle,

@Korbi
Die Vorschubspindel wird mittig unter der Aufspannplatte verbaut wenn ich eine guenstige 20iger Kugelumlaufspindel bekommen kann. Wenn ich 16 mm nehmen muss werde ich wohl zwei verbauen, wuerde ich aber schon wegen des technischen Mehraufwandes gerne verhindern. Sicher koennte man auf der Rueckseite auch noch eine Aluplatte anbringen, wird aber zu aufwendig und teuer und ich denke wirklich mehr Stabilitaet bringt dann nur eine echte Verkastung. Hatte ich auch schon mal drueber nachgedacht, quasi eine verschraubte Verkastung aus Halbzeug. Der Materialaufwand, Kosten und der Gedanke an die hunderte von Gewinden, die zu schneiden gewesen waeren haben mich da schnell wieder von abgebracht.


@Gecko
Stimmt eigentlich, fragen kostet nix. EASGmbh hatte mir vor einem Jahr mal einen Kostenvoranschlag fuer eine Maschine gemacht, die Elektrik 110V tauglich, alleine schon die Transportkosten waren jenseits von allem was man so fuer Hobby ausgeben moechte.

@Joerg
Leider habe ich festgestellt, dass gerade kleinere Hersteller irgendwie den Versand in die USA nicht gerne machen, wahrscheinlich ist der Aufwand mit Zoll etc. zu gross. Man muss halt nachfragen.

@Rolf
1400 ist wirklich schwer zu topen und scheint ja gut zu funktionieren.

OK, das ist jetzt der Stand der Dinge.
Die Portalseiten werden aus 20mm Aluplatte, der untere Querteil 15mm. Das Portal wird 826mm breit so wie es jetzt ist. Mal sehen was davon als Verfahrweg uebrig bleibt. Jede Portalseite wir von 3 Bloecken gefuehrt, die Bloecke sind doch kleiner als ich mir das gedacht hatte und daher habe ich einen mehr genommen, macht das Sinn?
Die Fuesse werden aus 40 mm Alu Stange gedreht und dann mit 10mm Gewindestange und Muttern zum Einstellen der Hoehe versehen. Ob die Querverstrebungen viel bringen weiss ich nicht, wahrscheinlich werde ich sie weglassen wenn ich eine T-Nutenplatte als Auflage nehme.

Screen Shot 2013-01-12 at 23.22.15.png

Screen Shot 2013-01-12 at 23.45.12.jpg


Gruss
Christoph
 
Rolf-k

Rolf-k

User
Hallo

also ich würde noch mehr Querverstrebungen reinmachen wenn du noch material dafür hast.
der rahmen kann nicht steif und schwergenug werden.
sonst sieht das doch sehr gut aus.
ob du 2 oder 3 führunge nimmst ist warscheinlich egal haupsache die haben kein spiel und laufen leicht.
meine hat eine 30mm spinndel auf der X achse.

Gruß Rolf-K.
 
R

RV9-A

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Moin alle zusammen,

wie ich schon am Anfang erwaehnt habe, werden sich die endgueltigen Masse der Maschine nach den Linearfuehrungen richten die ich guenstig bekommen kann. Das war so nicht ganz richtig, es haette vielmehr heissen muessen nach den Antriebsspindeln. Von Automation4Less kann ich relativ guenstig eine Kugelrollspindel 1605 in der Laenge 1150 mm bekommen. Die technische Zeichnung dazu gibt nur die Gesamtlaenge, inclusive der schon bearbeiteten Enden, also 1150 mm an. Das 3D Modell ins CAD geladen kann ich dann eine Laenge des eigentlichen Gewindes mit 1084mm messen, was eigentlich nicht viel weiter hilft. Ich habe dann nach den Angaben des Herstellers Modelle fuer Fest -und Loslager erstellt, in die CAD Zeichnung eingefuegt und dann dazwischen die Laenge gemessen. Fuehle mich damit aber immer noch nicht so ganz wohl, da ich nicht sicher bin ob ich alle Masse auch richtig habe.
Wie habt ihr diese "Problem" geloest, vielleicht ist es ja auch keins und ich sehe das nur nicht.:confused:

Gruss
Christoph

Screen Shot.jpg
 
G

gecko_749

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Moin,

warum nimmst du keine Nutenprofile vorne und hinten ? Auch die Portalwangen kann man damit versteifen.

Füße mit Gewinde gäb es hier fertig zu kaufen ....

Gruß

gecko
 
hänschen

hänschen

User
Hallo Christoph,
du baust richtig massiv und schwer, du würde ich nicht solche schwachen Füsschen drunterschrauben...:confused:
Das 40x120 Profil ist ordentlich stabil...übrigens bei uns gibts diese Profile beim Schrotthändler, zum Alupreis.
 
R

RV9-A

User
Moin,

@Haenschen
T-Nuten Profile als Vorder- oder Hinterteil des Rahmens ist sicherlich machbar. Die Aluplatte nehme ich, weil ich Fest- und Loslager in die Platte einsetzen moechte und die 20mm Platte mehr Gewicht bringt als eines der Profile. Ob sie am Ende verwindungssteifer ist als ein Profil kann ich nicht sagen.
Was die Portalwangen angeht so finde ich sind T-Nuten Profile denkbar schlecht geeignet, die koennen nur 90 Grad zur Aufspannflaeche verbaut werden und bieten so keine Moeglichkeit, das Portal ein wenig nach hinten zu neigen um die Ausnutzung der Aufspannflaeche zu verbessern.

@gecko_749
Ob das richtig massiv und schwer ist entscheidet sich offensichtlich je nach Forum in dem man gerade ist… ;) im CNC Forum ist das super Leichtbauweise…
Nachdem die Aluprofile dann von deinem Schrotthaendler zu mir transportiert worden sind liegen sie in der Preisklasse von Titan.:D


Leider muss ich feststellen, dass die Besorgung der einzelnen Teile nicht so einfach ist. Viele Firmen geben die Profile nicht in Kleinstmengen ab und bei anderen Firmen bekommt man keinen Zuschnitt.

Wie habt ihr die Profile auf die passende Laenge geschnitten?
Das muss ja sehr genau werden, der Rahmen soll ja rechtwinkelig werden...:cool:
Oder habt ihr Profile fertig geschnitten gekauft?

Gruss
Christoph
 
R

RV9-A

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Moin alle,

inzwischen habe ich mal eine erste Version der Z-Achse auf dem "Papier" fertig gestellt. Die Teile sind im wesentlichen aus 15mm Aluplatte,nur die vorderste Platte mit dem Maschinenhalter ist aus 20 mm Aluplatte, 16 mm Kugelumlaufspindel mit 5mm Steigung, die Lineareinheiten sind von HIWIN 15mm Schiene. Die Enden der Kugelumlaufspindeln sind schon bearbeitet, daher war ich im wesentlichen auf 2 Masse festgelegt. Entweder 200 mm oder 300 mm nutzbare Gewindelaenge. Im ersten Fall waere ich auf nicht mehr als ca. 140 mm Verfahrweg gekommen, das war mir zu wenig. Daher habe ich die laengeren genommen, was mir nun ein wenig ueberdimensioniert erscheint. Das Ganze ist dann auch breiter geworden als ich das am Anfang gedacht habe und reduziert damit den Verfahrweg der Y-Achse auf knapp 500 mm. Man kann natuerlich das Portal breiter machen, darunter leidet aber dann die ganze Konstruktion im Bezug auf die Steifigkeit.
Wenn man einen solchen Apparat konstruiert sollte man an der Z-Achse anfangen, dann wird schnell klar wie breit, lang etc. die anderen Teile werden muessen um auf bestimmte Verfahrwege zu kommen.

Gruss
Christoph
 

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Gast_3201

Gast
Hallo Christoph,

solltest Du diese Seite noch nicht kennen, empfehle ich Dir, da mal reinzuschauen. Auf typisch "bayerische Art";) werden vermutlich fast alle Deine Fragen beantwortet.

Zu Deiner z-Achse. Drehe das System Führungswagen-Führungsschienen um. Schienen fahren, Führungswagen stehen.

http://www.mixware.de/
 
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RV9-A

User
Moin Moin,

wie das immer so ist, man faengt klein an und dann kann man doch nicht genug bekommen. Den Gedanken an Linearfuehrungen vom
"Grabelltisch" sprich E-Bay habe ich inzwischen aufgegeben, ich bin zu sehr darauf angewiesen das ich alles wirklich passend bekomme, da ich nur sehr eingeschraenkte Moeglichkeiten zur Bearbeitung habe. Das ist sicherlich teurer, dafuer gibt es aber alles aus einer Hand von einem Lieferanten im Inland, mit Umtauschmoeglichkeit und Beratung. Ich denke wenn man keine Ahnung hat ist das der bessere Weg.

@Wolfgang
Danke fuer den Hinweis, habe ich doch direkt mal geandert und das geht schon viel besser so.
Allerdings bin ich mir noch nicht so klar wie bzw. in welcher Reihenfolge ich das ganze dann in "Echt" zusammenbauen muss/kann. Im CAD ist das immer so easy, man muss wirklich manchmal aufpassen, dass man das nachher auch so bauen kann. Da die Platte mit der Maschinenhalterung jetzt quasi auf den Schienen aufliegt koennte ich dort T-Rails nehmen, diese wuerden dann durch die Platte verschraubt und so kann man die Platte nach dem Aufschrauben der Z-Achse auf die Fuehrungen der Y-Achse montieren.

Gruss
Christoph

Z-Achse-1.jpgZ-Achse-2.jpg
 
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RV9-A

User
Moin alle zusammen,

@Wolfgang
Danke fuer den Hinweis auf den Thread von Heini, viel gute Information und die Gewissheit, dass man es auch mit wenig "grossem" Werkzeug schaffen kann.


Ich habe mir mal weiter ueber die Y-Achse Gedanken gemacht. Mein Plan war initial diese aus einer 20mm Aluplatte zu erstellen und wenn sich das als nicht stabil genug heraus stellen sollte, haette man das Ganze nachtraeglich noch "verkasten" koennen.
Weil ich jedoch keine Aluprofile genau genug saegen kann bin ich an die Firma Misumi geraten, die verkaufen auch kleine Mengen und bieten "precision cut" und Gewindeschneiden an. Der Gedanke ist schon verlockend, man braucht keine Gewinde schneiden auch nicht fuer die Linearfuehrungen und die Montage ist problemlos. Ein solches 90X180mm Profil ist ja auch schon recht stabil. Leider sind die auch nicht ganz billig, fuer eine Seite der X-Achse (1200mm) liegt der Preis fuer ein 100X200mm Profil "precision cut" plus Gewinde bei 230$ und das ist schon ein Wort. Da lohnt es sich dann evtl. doch in Richtung alles aus Halbzeug und das vekastet zu gehen.

Z-Achse-002.jpgScreen Shot 2013-01-21 at 23.19.31.jpgScreen Shot 2013-01-21 at 23.20.27.jpg

Es hilft also alles nix, ich muss die Klamotten fertig zeichnen und dann ein Angebot fuer die Aluteile einholen, einmal mit Gebrauch von Aluprofilen und einmal ohne. Im zweiten Fall wird dann die Y-Achse und die X-Achse aus verkastetem Halbzeug gemacht. Das hatte ich vor 1 1/2 Jahren schon mal angedacht

hier mal ein Bild mit teilweise durchsichtigen Platten um die Verschraubung besser sehen zu koennen
fraese-013.jpg

musste das ganze dann aber aus Zeitgruenden erstmal wieder verschieben. Auch wenn man die Loecher beim erstellen der Aluteile schon vorbohren laesst, bleibt doch immer noch das Schneiden der Gewinde und das sind eine ganze Menge…

Gruss
Christoph
 
J

Joeschi

User
Wenn du den Abstand der Führungswagen in Z-Richtung vergrössern würdest, ergäbe das zusätzliche Stabilität. Vorausgesetzt dass du immer noch die 180 mm Verfahrweg erreichst. Oder brauchst du wirklich soviel?
Gruss Roger
 
R

RV9-A

User
Moin,

@Roger
Danke fuer den Hinweis! Du hast natuerlich Recht, da kann man mehr Abstand machen. Wenn das Portal mal fertig ist und ich entschieden habe ob T-Nuten Platte oder nicht etc. werde ich das nochmals aendern.

Gruss
Christoph


SORRY Doppelpost... vielleicht kann ein freundlicher Mod das hier loeschen, Danke
 
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