CNC-Fräsmaschine - Linearführung ? [Archiv]

Kaiser-F

14.07.2006, 08:27

Hallo Leute,

Ich plane den Bau einer CNC-Fräs-Bohr-Maschine.

Dazu benötige ich zunächst einmal die Linearführungen.
Diese möchte ich wie im folgenden Bild aufbauen:
http://www.sir-kaiser.de/upload/linearfuehrung.jpg

Mir geht es jetzt um diese Rollen. Die ahbe ich genau für solche zwecke
schon mal irgendwo gesehen, ich kann aber nicht mehr sagen wo...

Bei Mädler kann ich leider auch nichts finden.

Wenn ich diese Rollen nicht auftreiben kann, dann müsste ich als Rollen Kugellager hernehmen, und dies ist dann wieder schwieriger zu realisieren...

Wäre nett wenn Ihr mir da ein bisschen weiterhelfen könntet.

Manf

14.07.2006, 08:31

Es sieht aus wie eine Seilrolle, sonst zwei Kugellager.
Manfred

http://images.google.de/images?q=tbn:VJaZPHPg20xmJM:www.astroelectronic.de/rolle2.jpg

Unter Seilrolle gibt es dann auch wieder so etwas mit drei Kugellagern:

http://images.google.de/images?q=tbn:J5jkNIIe9ia0tM:www.schlosser.de/de/produ/roll/rz075bvk_1.gif

FordPrfkt

14.07.2006, 08:58

Dieses System gibts z.b. von ITEM: www.item-international.com (unter Linearführungen) oder von Maschinenbau Kitz: www.maschinenbau-kitz.de
Sollte aber auch noch bei verschiedenen anderen Lieferanten zu kriegen sein. Falls du das allerdings als führung für die Achsen nehmen willst, davon würd ich eher abraten. Nimm Kugelumlaufführungen (Die Schlitten, nicht das Welle/Buchse-System) Experimente mit Kugellagern oder Seilrollen würd ich ganz lassen. Das endet nur mit Frust :-)

Manf

14.07.2006, 09:12

Dieses System gibts z.b. von ITEM: www.item-international.com (unter Linearführungen) oder von Maschinenbau Kitz: www.maschinenbau-kitz.de
Hast Du einmal ein Preisbeispiel dafür?
Manfred

Kaiser-F

14.07.2006, 09:13

Hallo,

Meinst du mir Kugelumlaufführungen die Linearkugellager zum einpressen?

Kaiser-F

14.07.2006, 09:18

Hallo nochmal,

Die bei Kitz haben aber auch diese Methode zur Linearführung.
Ich will aber kein fertiges System nehmen, weil ich alles mit
Schrauben justieren möchte.

Hier Bilder:

http://www.maschinenbau-kitz.de/images/lt-3.jpg

http://www.maschinenbau-kitz.de/images/lt-9.jpg

Genau solche Rollen... die muss es doch irgendwo geben.
Seilrollen... sind die schon aus Stahl?

FordPrfkt

14.07.2006, 11:01

@Manf: Preisblätter hab ich zu hause liegen, kann ich nachschauen.

>Meinst du mir Kugelumlaufführungen die Linearkugellager zum einpressen?
Eben die nicht, sondern Linearschlitten auf Schienen. Das ist steif und verbiegt sich im Gegensatz zu Linearkugellagern auf wellen nicht.

>Ich will aber kein fertiges System nehmen, weil ich alles mit
>Schrauben justieren möchte.
Ich kenne jetzt deine möglichkeiten so was selber zu bauen nicht, aber ich denke mit was fertigem bist du auf jeden fall besser dran. Vorspannung einstellen und justieren geht mit den Dingern ja auch.
Die Rollen gibts aber soweit ich mich erinnere zumindest bei Kitz auch einzeln.

FordPrfkt

14.07.2006, 11:04

Ach ja: Dieses Wagensystem mit den Wellen ist nicht SO schlecht. Ich denke damit erreichst du auch eine ganz gute Genauigkeit. (Je nachdem was du bearbeiten willst und wie gross deine Maschiene wird). Wenns aber was schwereres wird, würd ich auf jeden Fall die Linearschlitten mit Kugelumlauf nehmen. So was:
http://catalog.item-international.com/medienelemente/PIC_PRD_DYE/PIC_PRD_DYE_8-0026c4_%23SALL_%23AIN_%23V1.jpg

UlrichC

14.07.2006, 11:05

Kaiser-F

14.07.2006, 11:39

Du kannst auch zwei Kugellager auf der Stahlwelle führen.
Also in deinem Fall mit 2 Stahlwellen und zum Ersatz dieser V-Rolle wären das vier Kugellager.
Jedoch würde ich acht Kugellager einplanen um dass Kippen des Schlittens zu verhindern.

Kleine Erklärung:
Du willst gerade eine Rolle jeweils senkrecht gegen die Stahlwelle setzen.
Ich meine du könntest zwei Kugellager im Winkel von 45° (V) jeweils auf eine Welle ansetzen.
So hättest du weniger Reibungsverluste etc. und könntest präziser stellen.

Die Lager könnte man auf Exzenterwellen einstellbar machen.

PS: Die oben vorgestellten Systeme sind nicht günstig... aber verluste hat man immer ;-)

Tjo, genau das habe ich zuvor geplant, mit den Kugellagern.
Ich habe mal eine CNC gesehen und auch schon damit gearbeitet,
bei welcher es mit Kugellagern aufgebaut wurde.
Man konnte mit Schrauben enormen Druck ausüben. Das Ding war SOWAS VON STEIFF UND FEST, das kann man nicht glauben.

Verbiegen kann es in meinem Fall nichts, dazu werden ja die Stahwellen an das Aluprofil gedrückt.

Fertige Führungen sind, wie Du schon gesagt hast, ziemlich Teuer.

Teile bei denen es nicht auf 0,01mm genau sein muss, die
Fräse ich selber mit der "Analogen" Fräsmaschine,
Präzise Teile lasse ich an der FH fertigen (Man muss ja seine Vorteile als Student Nutzen :-) )

Also du meinst dass das mit den Kugellagern besser abhaut, wie mit so Rollen?

Skizze:
http://www.sir-kaiser.de/upload/linearfuehrung-2.jpg

EDIT: Natürlich befinden sic nicht nur oben zwei und unten zwei Kugellager, sondern dahinter nochmal das selbe in ca. 15cm abstand.
Das verhintert das Kippen.

Das obere Element ist FEST mit dem seitlichen Träger verbunden,
der untere ist dann einstellbar. Das garantiert mir den Rechten Winkel.
(solenga ich es in der FH fräsen lasse :-) )

Kaiser-F

14.07.2006, 11:43

Die machen es auch so...

http://www.sir-kaiser.de/upload/cut4000gg.jpg

UlrichC

14.07.2006, 11:59

Naja nun die Rolle wäre bei 0,01mm sowieso nix. Du müsstest das ganze zu sehr verspannen. Im Endefekt würde sich das Ding nicht mehr bewegen können. Man kann sich vorstellen das sich die eine Rolle mit dem V selbst ausbremst.
Zudem sind Lager die in allen Richtungen präzise arbeiten schlecht zu finden und in solchen Rollen sicher nicht verbaut.

Ich kenne das mit den Kugellagern ... selbst da muß man eine Weile Einstellen bis es sauber läuft. Wie geschrieben am besten die Lager auf Exzenterwellen setzen und einzeln einstellbar machen.
(Ja es haut besser ab)

Die 0,01mm sind schon ein kleiner Killerfaktor für das ganze.
Gerade weil das ganze so viel von dem Temperaturaktiven Alu kontruiert ist.

Da du gerade von FH etc. geschreiben hast.
Schonmal über eine geschliffene Stahlwelle (ca 20mm) mit Linearkugellagern nachgedacht (Ohne dieses AU-Profil).

UlrichC

14.07.2006, 12:01

Die Maschine sieht OK aus ;-)
Stehen da auch 0,01mm bei?

FordPrfkt

14.07.2006, 12:30

Also, dass mit den wellen und den Linearkugellagern würd ich wie gesagt lassen.
Auch mit ner 20 mm Welle kriegst du ne gewisse durchbiegung.
Die Fertigungsmöglichkeiten die du hast sind ja nicht schlecht.
Ist nur die Frage, ob du mit einem eigenbau wirklich günstiger fährst. Diese führungen hier:
http://www.maschinenbau-kitz.de/images/lt-3.jpg
sind nicht so sehr teuer.
(Preisliste hab ich wie gesagt grad nicht zur Hand)
Die Linearschlitten sind sehr teuer, das stimmt. Aber genauer als damit kriegst dus nicht hin.
Alternativ sollen die sehr günstigen "Dryline W" von Igus (www.igus.de) noch ganz gut sein.

Kaiser-F

15.07.2006, 06:49

Hallo,

Vielen Danke für eure Anregungen und Gedanken!

Ich kenne das mit den Kugellagern ... selbst da muß man eine Weile Einstellen bis es sauber läuft. Wie geschrieben am besten die Lager auf Exzenterwellen setzen und einzeln einstellbar machen.
(Ja es haut besser ab)

Könntest du mir evtl eine Skizze malen?

Da du gerade von FH etc. geschreiben hast.
Schonmal über eine geschliffene Stahlwelle (ca 20mm) mit Linearkugellagern nachgedacht (Ohne dieses AU-Profil).

Mit Linearkugellagern hat man wieder das Problem, dass man die Welle
nicht "verstärken" kann. die längste Stecke wird so bei 800mm liegen.
Da kann es schon mal nen halben Millimeter durchgebogen werden.
Auch wenn man 30mm Wellen hernimmt.
Es gibt zwar Linearkugellager, die auf einer Seite offen sind. Aber
diese Lager kann man nicht nachstellen/feststellen.

Ich möchte es inetwa so wie in meiner Skizze machen.
Zwei präz. Stahlwellen auf einen "Träger" "gepresst".
Als Träger werd ich ebenfalls Vollmaterial verwenden. Doch nicht
so wie in der Skizze mit dem Aluminiumprofilen.

ARMdran

15.07.2006, 08:30

Isel bietet die Aluprofile mit eingepressten und geschliffenen Präzionsstahlführungen an. Auf Wunsch auch in Edelstahl. Sind im Prinzip selbige Dinger wie aufgemalt nur das die 'T-Nuten' zur Halterung der Stahlführungen oben und unten (bzw. links - rechts) als (runde) Passungen ausgeführt sind. Als Lauf- oder Gegenlager gibts wahlweise 'Gleitsteine' aus POM bzw. Kugelführungen. Zu empfehlen sind auf grund der enormen thermischen Verspannung jeder Alukonstruktion immer die POM-Führungen. Die laufen spielfrei sehr leichtgängig 100% genau. Billig ist das allerdings nicht.

Wenn die Maschinenkonstruktion 'besondere Steifigkeit' aufweisen soll ist eh ein feststehendes Y-Portal mit darunter verfahrbarer X-Arbeitsplatte ratsam. Meine letzten beiden Fräsen wurden so erbaut und mußte feststellen das ist Klassen besser da z.Bsp. übliche Verkantung des Portals beim Verfahren gar nicht auftritt. Bei dieser Konstruktion lassen sich 'für'n Appel und das Ei' dann auch (Präzions)Teleskopschienen aus dem Beschlagsektor verwenden. Allerdings forderte die VA Vierkantrohrkonstruktion recht hohe Genauigkeit - da ich Zugang zu Laserschweiß- und Schneidanlagen habe ließ es sich problemlos verwirklichen. Inwieweit das auch mit einfachen Mitteln zu fertigen wäre möchte ich mich nicht festlegen.

UlrichC

15.07.2006, 09:38

Hallo,
für so einem Riesenmaschinentisch ist die 20er Wellenführung natürlich nix.
Jedoch könnte man bei Linearlagern die Führungen verstellbar machen.
Das wäre im endeffekt vielleicht auch wichtiger als die Schlitteneinstellung... denn du baust ja ein riesen Vich.

Hier mal ungefähr die Exzenterwelle mit Lagerverstellung:
http://www.ulrichc.de/ext/exzenterwelle.jpg
Das ist so einer der 5Min Skizzen... da ist wohl einiges nicht am richtigen Platz... aber das Prinzip passt ~.

Dein Maschinentisch kann auch massiv sein... das Problem von AU wird nicht besser.
Wie ich und ARMdran schon geschrieben ... Aluminum würde den Tisch bei der Länge schon bei geringen Temeraturunterschieden verspannen.
Du könntest die Maschine nur in klimatisierten Räumen einsetzen.
Die 0,01mm sind so nur schlecht zu erreichen.

Ich würd mal anfragen bei den Herstellern...
Den AU und Lager passt nicht wirklich.
Das mit den POM-Steinen (auch nicht verstellbar) klingt plausibel.

ARMdran

15.07.2006, 10:16

Hallo

Die 0,01mm sind so nur schlecht zu erreichen.

ist vielleicht sowiesomal ganz interessant was da bei jeweils Arbeitsbereich 500 *500 * 150 verglichen so rauskommt wenn man nachmißt ....

Referenzmaschine (dort auch aufgespannt) war eine Industrie'Deckel' mit 1µ Genauigkeit über den gesamrten Verfahrbereich bei klimatisiert 25°C.
Die 'Aludinger' waren alle mit 0.01mm Genauigkeit bzw. Wiederhol.... angeben. Und dann plus-minus 1'Digit' (also einen Schritt vom Referenzschalter (Homing). Unverändert seit 1982 (aus den Jahren die erste Maschine stammt). Auflösung im (serienmßigen Halbschritt) ist allerdings 400steps/U zu 5mm (Spindelsteigung) ==> schonmal 0.0125mm. Dann kam, und bis dahin mit Drehgebern als Wegmesssystem unbemerkt, nach Montage von Linearmessstäben ('Chinameter') die belastungsabhängige Verformung hinzu. Ein Kreis beispielsweise rechts oder links aussen am Arbeitsbereich aufgespannt wird zum Ei. In der Mitte gespannt kreisrund. Grund ist die 'Verdrehung' des Portals bei seitlicher Belastung. Linearwegmesser sehen da dann realistisch plus - minus 1mm !!!!

Kurzum: Jede dieser Bohr- und Fräsplotter-Koordinatentische ob Fertig- oder Selbstbaukonstrukte die alle bis unter 0.001mm Genauigkeit gelabelt waren brachte es maximal auf plus - minus 0.5mm gemittelt auf den Arbeitsbereich. Da liegt auch jede Schweisskonstruktion - ist keine Aluspezifische Ungenauigkeit.

Bei höheren Temperaturen tendieren die AluDinger dann gegen 1.5 - 2.0 mm Abweichung je Richtung. Stahlkonstrukte krallen sich bei 0.5mm fest. Es sind so in jedem Fale erhebliche Abweichungen in Bezug auf die wirklich hochwertigen Industriegeräte. Rechnet man noch Vibration, Wanderung der Maschine im Betrieb und etwas Glück mit hinein sollte man bei Erreichen von +- 0.5mm wunschlos glücklich sein !!!! Jede Passung entsteht ja in jedem Fall nur dank der genauen Kenntnis aller Fehlerfaktoren durch den Bediener 8-[

Ich machte nach diesen Messungen sehr gute Erfahrungen damit die Leichtbaukonstruktionen auf MDF-Gestellen zu postieren. Erwies sich als vibrationsdämmend und absolut konstant in der Ausrichtung.

Kaiser-F

15.07.2006, 10:24

UlrichC, danke für die Skizze!

ARMdran, du machst mir ne Freute! :-)

Ich wollte auf 0,1mm Genauigkeit kommen...
Was empfielt sich denn als Material? Leicht zu bearbeiten, aber nicht allzu Rostig... ?

ARMdran

15.07.2006, 12:26

0,1mm (ein Zehntel) ist eine realistische Größe. Da komme ich mit meiner Keller-Alufräse (Isel 600 * 800) bei 2.5D auch so ungefähr hin, die das Z-Portal mit _einer_ mittigen Kugelumlaufspindel verfährt. Keller' bedeutet natürlich auch konstante Temperaturen, die Schwankungen einer 'sonnigen' Halle nicht vergleichbar. Mehr brachte auch nicht ein Nachbau mit zwei Spindeln (links und rechts) weswegen ich dann auf feststehende Portale mit verfahrener Arbeitsplatte wechselte. 0,01mm (10µ sind eher unerreichbar)

Ich besorgte mir später dann als Platinenfräse eine 250 * 150mm Isel. Je kleiner, je genauer.

Marterial nehme ich grundsätzlich das Meiste als Fertigprofile von Isel. (ProMA). Allerdings bestellen wir dort sowieso in grösseren Mengen; von daher mit preislichen Vorteilen. Im Zuschnitt, oder genau passend, summiert sich das sonst.

Größter Ungenauigkeitsfaktor bei allen Fertigfräsen war bei mir grundsätzlich 'Spiel' in der Z-Achse. Beim Bohren (starker radialdruck) bzw. 3D Formen wirkt sich der Hebelarm gewaltig aus. Da ist 1/10. denn nichts !
Woher es kommt und wie genau das Z-Achsenproblem zu eliminieren wäre da forsche ich selber noch fortlaufend dran. Es scheint jedoch das diese Aluprofile ziehmlich leicht zu 'verdrehen' sind - während sie andererseits bei Biegung gut stehen. Bei festehendem Portal (mit extra langgeführter Z-Achse) wird der Effekt bauartbedingt zwar geringer bleibt aber nachweisbar. Alle mir bekannten (genauen) Industriemaschinen arbeiten deswegen wohl auch mit zusätzlichen Klemmungen in dem Bereich (?).

In Stahl zu bauen hält, sieht aber nie aus. Edelstahl ist aufwändig - materialmäßig jedoch kaum teurer als Stahlkonstruktionen. (Werkzeuge sind wieder ein anderes Thema). Insofern bleibt immer nur Alu ... obwohl Alu genaugenommen das schwierigste Material überhaupt ist.

p.s.: Ich kaufte mir vor Kurzem Fertiglinearschlitten von Isel. Probeweise (und weil sehr günstig) nicht mit Kugelspindeln sondern Zahnriemenantrieb. Diese finden vielfach aufgrund der hohen Vorschubgeschwindigkeiten Verwendung in der Materialzuführung zur Serienproduktion. Da gibt es eine handvoll Hersteller. Die sind mit 0.1mm Wiederholgenauigkeit angeben erreichten im Neuzustand zumindest deutlich bessere Werte.

Eine auf zwei von den Dingern geführte Arbeitsplatte ist bei geringer Bauhöhe bisheriges Nonplusultra. Das Y-Portal werde ich demnächst darum ebenfalls auf den Riementrieb umbauen. Es scheint eine wesentlich günstiger Lösung als bisherige Varianten. Muß sich jedoch endgültig erst noch zeigen. Etwas ähnliches sah ich schon früher bei simon-clemens.de/Differentialantrieb. Da liegt irgendwo wie ich meine noch der gesamte Bauplan auf der Seite. Fiel mir gerade so ein.

Kaiser-F

15.07.2006, 15:09

Vielen Dank für dein großes Schreiben!
Deine Erfahrungswerte helfen mir sehr viel weiter!

Was mir am allerwichtigsten ist, ist dass ich meine Platinen bohren kann.
Daher sollte die Wiederholgenauigkeit doch sehr gut sein.
Ob da +-0,1mm genügt? wird fast knapp.

Die Aussage, je kleiner die Anlage umso genauer, ist natürlich einleuchtend!
Es wäre halt schön gewesen, da die größere CNC dann auch im Modellbau
mehr Verwendung gefunden hätte.

Welche Größe würdet Ihr mir empfehlen, um verhältnismäßig eine hohe
Genauigkeit zu erzielen, bei möglichst großen Bearbeitungsbereich?
Ein A4-Blatt sollte es aber schon sein.

Eventuell könnte man dann auch, bei kleineren Abmessungen Edelstahl zu verwenden ( Zumindest wenn es Vorteile bringt? ).

Bei der Linearführung würde ich mich dann auf die Kugellager-Methode einstimmen.

Bei der kleineren Baugröße kann man dann auch die X-Achse (Unteste Achse) auch so machen, dass sich der Arbeitsbereich bewegt.

Was meint Ihr?

ARMdran

15.07.2006, 19:35

DIN A4 als Verfahrwege ist schon eine gute Vorstellung. Ich baute es mal in Etwa ähnlich anhand der Vorlage zum Arbeitsbereich einer ‚Illustrierten’ (hingelegt und rumgezeichnet).
Bei der Konstruktion verfuhr ich erstmalig die Platte - besser gesagt integrierte statt Platte direkt einen Vakuumspanntisch. Das hielt ich seinerzeit für ideal musste dann aber nachträglich stark modifiziert werden da ich das Portal zu eng gestrickt hatte und der nachträglich als unentbehrlich entdeckte Kreuztisch nicht durchpasste. Die Vakuumspanntechnik ist reine Geschmackssache ! – oder anders ausgedrückt: unglücklich. Deswegen würde ich die 'Durchfahrbreite' bzw. alternative Konstruktion nunmehr gleich so festlegen das auf jeden Fall ein kleiner Kreuztisch samt seiner üblicherweise weit überstehenden Kurbeln zugänglich bleibt bzw. 'freigeht'.

Sofern zu beschaffen bist du mit VA-Vierkantrohren (2 oder 3mm Wandstärke) sicherlich immer gut beraten. Die gibts 'blank gezogen' wirklich gerade und was wichtiger ist: Endstopfen in Kunststoff dafür (sieht hinterher sauber gefertigt aus ....). Gebohrt mit Distanzrohren und Gewindestangen verschraubt gelingts auch ohne Schweissen stabile Rahmen zu 'zimmern'.

Der Z-Achsen Verfahrweg benötigt theoretisch nur einige mm, zum Palettenfräsen allerdings unbedingt einen Höhenausgleich (Tiefenregler). Zu kurze Z-Wege sind aber nichts - zumal ich bei einer meiner Fräsen mit nur 80mm Z-Weg oft feststelle dass kurze Fräser oder Bohrer dann direkt auf den Maschinentisch gespannte Teile nicht mehr erreichen .... zwischen 120 bis 150 mm Z-Verfahrweg ergibt meist einen guten Richtwert.

Bei der kleineren Baugröße kann man dann auch die X-Achse (Unteste Achse) auch so machen, dass sich der Arbeitsbereich bewegt.

Ganz generell noch einige 'Sichtweisen':
Wie ich meine erkannt zu haben basiert das optimale Prinzip einer ‚Palettenfräse’ gar nicht auf dem klassischen Portalsystem hergebrachter Bohr- Fräsplotter sondern vielmehr auf einem Kastenträger ähnlich heutiger ProMA CNC-PMP 1. (www.proma-technologie.com).
Deren Vorgängermodell war bereits ein ‚ausgesucht cooles’ Gerät welches leider wieder vom Markt verschwand. So’n Gerät aufzubaun kostet leider ‚ne Markfuffzig – und schnell einige cent mehr ... war aber zum Prototyping ideal

Kugel- oder Trapezgewindespindeln.
Abgesehen des recht unterschiedlichen Preises ein wichtiges Kriterium des Umkehrspiels. Bei einer Platinenfräse die dauernd 'hinundhernavigiert' ergeben Kugelspindeln klar erkennbare Qualitätsvorteile (im Bereich der Pads).
Wobei es mit der Qualität und fräsen der Paletten eh seine Grenzen hat ... im Prinzip widerspricht der enorme Aufwand für Fräse und Werkzeug dem Ergebnis. Ich zumindest folge da eher dem Drang es dennoch hinzubekommen als wirtschaftlichem Kalkül ... und lasse die Platinen die unbedingt was werden müssen letztendlich ätzen. Das Fräsen wirbelt richtig Staub auf. Ein leistungsfähiges Absaugsystem ist prinzipiell angesagt, wobei einige Fräser zudem noch (zumindest bei schnellen Spindeln) voll auf ausreichende Kühlung ‚vertrauen’.

Kaiser-F

16.07.2006, 19:29

Mal was ganz was anderes...

Ihr habt ja gesprochen von der Ausdehnung bei Erwärmung...
Und wegen dem Alu, weil sich das noch mehr erwärmt...

Aber das ist ja nicht scho schlimm: Die einzelnen Schliten sind ja an der
Kugelumlaufspindel befestigt. Diese ist ja aus Stahl, und daher dehnt
sie sich ja nicht so stark aus bei Wärme. Die Führungen können sich ja dehnen, der schlitten belibt stehen...

Was haltet Ihr davon, wenn ich die Wellenschlitten WS 7 von isel benutze???

Der Herr hier hat diese verwendet:
http://www.bfarwick.de/CNC/CNC-Fraese/CNC-Fraese1.htm

ARMdran

16.07.2006, 20:13

Halo
die 'alten Dinger' als Linarschlitten gibts glaube ich nicht mehr ...
ansonsten waren die mit zwei Wagen je Führung bestückt immer gut.

Wir nahmen zuletzt immer die LF5- bzw. DSF(geringe Bauhöhe) Baureihe.
www.iselautomation.de/
Mechanik/Linearschlitten ff.

DSF 1
Linearführungsschiene
zwei Präzisions-Stahlwellen Ø 12
Gewicht: 2,90 kg/m
Maße: 36 x 24,5 [Breite x Höhe]

LF 5
Kugelgewindevorschub bzw.
Kreuztisch 1
zwei isel-Linearführungen LF 5
225 x 75 mm mit integriertem Schrittmotor MS 160

Kleine Kreuztische auf Basis der LF5 bietet Iseel meines Wissens auf Anfrage ab und zu günstig (?) an. Zerschräubselt entsteht daraus einfach x und y-Achse (die bei verfahrbarer Platte dann ins 'Portal' geklappt.)
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
wg. der unterschiedlichen Thermokoeffizienten Alu / Stahl sind die Spindeln typischerweise je in einem Los- und Festlager fixiert.
Die Führungen selber sind garnicht mal so kritisch - richtig störend ist das bei 'Erhitzung' die Fräsen immer Keile produzieren. Wurde die Maschine bspw. genau geplant und eine Seite zeigt später z.Bsp. zum Heizkörper erreichts nur noch eine Ecke einer aufgespannten Platine ohne Höhenausgleich.

p.s: Bilder beam ich demnächst mal rüber - dauert aber 1-2 Tage.

Kaiser-F

16.07.2006, 21:22

Wie sind denn eigendlich diese Linearschlitten aufgebaut?
Mit Kugeln?
Die kann man ja auch spannen oder?

Kaiser-F

16.07.2006, 22:10

Mir schwebt da so ne Idee vor!

Dazu müsste ich nur ein paar sachen wissen!

Sehen wir und mal das Bild an:
http://www.sir-kaiser.de/upload/WS7.JPG

Die beiden "Gleiter", sind die abzuschrauben?
Die beiden "Stahlwellen", sind die abzuschrauben?

Eventuell könntest du mir diese Bilder auch zukommen lassen.

Vielen Dank!

ARMdran

17.07.2006, 07:20

Wie sind denn eigendlich diese Linearschlitten aufgebaut?
Mit Kugeln?
Die kann man ja auch spannen oder?

Bauart, Abmessungen sowie materialzusammensetzung wechselten da über die Generationen eher häufig. Normal snds immer ALU-Profile mit eingepressten blankgezogenen Stahlwellen. In einigen Qualitätsstufen in geschliffener/ polierter Ausführung.

Es gibt prinzipiell zwei Systeme:
a) 'auusenliegende' Wellenführungen, dort am Wagen dann zwischen den Stahlführungen laufende Kugellager (Seilrollen)
b) 'innenliegende' Wellenführungen mit den aussenlaufenden 'Gleitern' wie im Bild. Das ist normal bisher immer eine Art Kunststoffprisma (vielfach POM) mit integrierten Kugeln. Ergibt so ein 'stilisiertes' Linearlager.

Nachzustellen (zu 'spannen') sind die Dinger typischerweise immer - bei den Kugellagerführungen per Excenter, die Gleiter werden per Stellschrauben 'hingedengelt'.
++++++++++++++++++++++++++++++++++
Andere Hersteller (z.Bsp. 'THK.DE' - da sind Zeichnungen bei) bieten etwas andere Konstruktionen bspw. auch in Ganzstahl an. Leider bei Kleinmengenabnahme auch zu etwas anderen Preisen ....

Kaiser-F

17.07.2006, 08:31

hmm... Wenn die aus POM sind,
sind die dann

a.) ausreciehnd stabil ?
b.) einigermaßen leichtgängig ?

Wenn du dir mal dieses Datenblatt ansiehst:
http://www.iselautomation.de/productdb/download.php?ID=1631

Was ich dann geplant hätte:
Selber eine Führungsschiene zu bauen, bei welcher die wWellen weiter auseinander liegen.
Dann die zwei Gleit-Elemente auf eine neue Grundplatte geschraubt.
Dabei tritt wieder die Frage auf, ob diese Passstifte oder so haben,
damit das auch alles im rechten Winkel ist!?!?
Und schon hätte ich eine saubere Linearführung, die sehr flach ist.
Anders müsste ich dann für die Y und Z-Achse jeweils zwei solche führungen verwenden... was dann nicht mehr so flach wird und sich wiederum auf die Stabilität auswirken kann.
Ich möchte möglichst kleine "Hebel" haben!

Die Wellen sind mir einfach nicht weitgenug auseinander....

ARMdran

17.07.2006, 10:47

a.) ausreciehnd stabil ?
b.) einigermaßen leichtgängig ?

Ja - beides. POM (wenns das ist) ist vergleichbar in der Festigkeit mit Messing

Die Wellen sind mir einfach nicht weitgenug auseinander....

Etwas zur Bewegung notwendiges Spiel hat natürlich immer ein kleines 'Wackeln' zur Folge. Praktisch ist das jedoch minimal.
Zwei Führungen getrennte parallel sind gleichfalls nicht 'ohne'. Wackelt zwar weniger neigt aber zu Verspannung weil die auch nie 100%-ig zueinander auszurichten sind.
Einige Hersteller kombinieren daher auch mittige Linearführungen zur Seitenführung mit Gleitbahnen (oder Gleitwellen) gegen 'Verkippen' an den Aussenrändern.

Alles 'selbstgestückelte' erreicht wiederum nur selten die Genauigkeit dieser Aluprofilschienen - der üblicherweise geringe Verschleissfaktor im Hobbybereich rechtfertigt da natürlich so manchen Kompromiss.

Mit den Passstiften ist so'ne Sache. Die sind in jedem Fall notwendig und üblicherweise vorhanden oder vorgesehen. Ich verbohre anfänglich immer nur eine Führung als rohbautechnischen 'Maschinennullpunkt' - dazu richte ich alles Weitere aus und verbohre erst ganz zum Schluss die übrigen Stifte. Mach ich beim Schweissen genauso. Erst nur alles zusammenheften und Probefahrt. Wenn das so ungefähr hinkommt fange ich erst an den ganzen Rahmen in einem Stück durchzuschweissen. Krumm wirds sowieso hält sich dann aber einigermassen in Grenzen :-$

Kaiser-F

17.07.2006, 10:53

hmm... wenn ich so ne linearführung nur mal live sehen könnte...
( sehen, auch mit den Fingern.... :-) )

Kaiser-F

17.07.2006, 23:14

Hab mir jetzt mal ne kleine Skizze angefertigt...

Was meint Ihr bei dieser Anordnung:

http://www.sir-kaiser.de/upload/Entwurf-01.jpg

Worauf ich hier geachtet habe sind möglichst kleine Hebel...

Welche Linearführungen würdet Ihr für diesen Einsatz empfehlen?

ARMdran

18.07.2006, 09:43

Halo

Als nicht so gut sehe ich die Führung der X-Richtung (Längsrrichtung der Linearschlitten) an da, wie ich die Zeichnung interpretiere, die X-Achse nominal mit zwei Spindeln verfahren werden müsste. Mehrspindelantriebe einer Achse erfordern zusätzlichen Aufwand.

Bei verfahrbarem Portal würde ich ebenso nicht zwingend beidseitig Doppelwellenlinearführungen einbauen. Vom Prinzip her kann sich das Portal als Träger mechanisch stabil selber führen und es bedarf der Linearführungen nur zur Richtungsvorgabe (Schiene), nicht aber gegen Verkantung.

Wenn aber schon zwei Spindeln würde ich die mit jeweils eigemem Motor antreiben. (Die zusätzlich noch mechanisch oder ele´ktronisch gekoppelt werden können/ müssen).

Kaiser-F

18.07.2006, 11:35

Hm das muss ich mir noch überlegen...

OIch plane auch, die ganze elektronik samt PC im gestell zu verbauen...
also art Doppelter Boden unter der CNC.

So wie hier:
http://www.sir-kaiser.de/upload/cut2000gg.jpg

Spricht da was dagegen?

Wahrscheinlich zeiht mir die erwärmung nen stroich durch die Rechnung...

Und welche Linearführungn? doch die mit Kugelketten von THK ?

Kaiser-F

18.07.2006, 11:46

Die Führungen nach Vorbild dieser Anlage zubauen?
Diese gefällt mir gut... Nur halt VIEL VIEL kleiner :-)

http://www.sir-kaiser.de/upload/freestafel_totaal.jpg

Kaiser-F

18.07.2006, 12:16

Sorry für die Massenposts...

Aber ich will die Sache ernsthaft angreifen...

Dieser entwürf würde mir gut gefallen...
http://www.sir-kaiser.de/upload/Entwurf-05.JPG

Kaiser-F

18.07.2006, 19:23

Da hilft nur eins.... HOLZMODELL!!!

Felix G

18.07.2006, 19:39

Du solltest dich vielleicht auch mal bei Peters CNC-Ecke (http://5128.rapidforum.com/) umschauen, da gibts viele Berichte von Leuten die sich Fräsen gebaut haben.

Ist vielleicht nicht verkehrt mal ein paar davon zu lesen, denn so kannst du Fehler vermeiden.
(und bei so einem Teil können Fehler schon verdammt große Löcher in den Geldbeutel reissen)

UlrichC

18.07.2006, 21:16

Der Stahlrahmen gefällt mir!
Denn mußt du aber auch mit den Plättchen (unter allen Massrelevanten Punkten) wie auf dem Bild konstruieren.
Denn das Schweißen ist nie 100% genau.
Die Plättchen muß man nach dem schweißen und Richten planen (Begradigen) mit einer Fräß- besser Schleifmaschine um später genaue Auflagen zu haben.

Kaiser-F

18.07.2006, 22:32

Hallo,

danke für eure Antworten!

@Felix G:
Mal eben sachnell bei Peters CNC-Ecke lesen? das is ein Riesenforum!!! :-)
Hab mich angemeldet. Sind interessante Sachen drinnen,
Das hilft mir bestimmt weiter! Danke!

@UlrichC:
Hab lange gebraucht um zu verstehen was du meinst... :-)
Evtl werd ich nichts schweißen, weiß noch nicht...
Soll alles auf eine Große Alu-platte aufgebaut werden...
Muss nur noch eine Besorgen :-)

ARMdran

18.07.2006, 22:51

Ich plane auch, die ganze elektronik samt PC im gestell zu verbauen...
also art Doppelter Boden unter der CNC.

Dafür spricht Kompaktizität und (schönes) Aussehen.
Dagegen sprechen nur eine handvoll technischer Aspekte - zumindest bei den wie abgebildet grösseren Fräsen.
Zuerst wäre da die manchmal unvermeidliche Kühlung bzw. Kühlflüssigkeit die nach kurzer Zeit immer irgendwie die Unterflur-Elektronik erreicht und verklebt.
Bzw. Staub, der Ähnliches auch schafft.
Nicht zuletzt wirkt sich auch die Festlegung auf eine maßgeschneiderte Elektronik bei späteren Erweiterungen negativer aus als ein freistehendes Modell. Änderungen fordern schnell mal einen Totalumbau und dann Einzelanfertigung - gängige 19'' Systeme ermöglichen da deutlich höhere Flexibilität.
Nicht (ganz) zu unterschätzen auch Vibration - zumindest in einigen Betriebszuständen. Gesockelte IC's (denke da an die berühmten ewig abqualmenden H-Brückenbausteine) rödeln sich evtl. ab und zu frei.

Bei der zuletzt gezeichneten Konstruktion würde ich die Führungen u.U. unter die Platte hängen. Zur Vorstellung: Wenn du rein hypothetisch da mal einen 20mm Bohrer in die Spindel spannst damit das Portal nicht hochdrücken kann. Und die Platten sind schonmal planparallel - da ist dann weitgehend egal wie windschief der Rahmen ist.

UlrichC

18.07.2006, 23:14

@UlrichC:
Hab lange gebraucht um zu verstehen was du meinst... :-)
Evtl werd ich nichts schweißen, weiß noch nicht...
Soll alles auf eine Große Alu-platte aufgebaut werden...
Muss nur noch eine Besorgen :-)
Ja nun wenn du mit einer Platte rechnest und ich von Schweißrähmen schreibe, ist daß net so einfach in den Zusammenhang zu bekommen.

Den PC würd ich auch extern machen.
Aber nicht unbedingt in ein 19" Rack.
Die Überlegungen geht dahin, daß sich die Programme zur Maschine und somit manchmal auch der PC ändern können. Aber die Low-Level Elektronik inc. Mechanik gleich bleiben.
Ideal wäre vermutlich Maschine<->Elektronik<->PC (alles einzeln getennt).
Die Elektronik kann man ja in einen eigenen Kasten unter die Maschine packen.

Ich habe das gerade nicht so sehr verfolgt... hast du schon einen ungefähren Preis (Range 1,2,3,4000) für deine Maschine?

Kaiser-F

19.07.2006, 07:04

Hallo Leute,

vielen Dank für die Antworten!

Ich bin auch für "Kompaktizität". Evtl mach ich es so, dass
der PC Extern bleibt.
Dann ist die CNC quasi anzuschließen wie ein Drucker.

19" Rack darunter ist ne super Idee! mal sehen wie das Platztechnisch hinhaut!

Bei der zuletzt gezeichneten Konstruktion würde ich die Führungen u.U. unter die Platte hängen. Zur Vorstellung: Wenn du rein hypothetisch da mal einen 20mm Bohrer in die Spindel spannst damit das Portal nicht hochdrücken kann. Und die Platten sind schonmal planparallel - da ist dann weitgehend egal wie windschief der Rahmen ist.

Du meinst dass alles an der Blatte hängen soll, auf welcher später das Werkstück
bearbeitet wird?

Wegen der Linearführung:
Also die Preise von THK sind sehr erschreckend. Ich will für die Anlage mal als Anhaltspunkt 2-3k€ ausgeben.
Sind die Linearführungen von ISEL in ordnung, oder soll ich zumindest für die X-Achse die von THK nehmen?

Wegen der Kühlflüssigkeit:
Ich würde an der Arbeitsplatte einen mind. 20mm hohen Rand
"verschraubkleben" und 5mm von aussen her einen kleinen Kanal runsherum einarbeiten lassen. Irgendwo ist dann ein loch
mit einen 1/4" Schlauchanschluss auf der unterseite, inder das Kühlmittel dann wieder zurück in den Tank läuft.
Gepompt wird es mit einer 12V scheibenwischerpumpe...
So sieht zumindest die planung aus.

Zur Absaugung
Vielleicht kennt ihr diese Handstaubsauger.
Nicht die Lahmen batteriebetriebenen, sondern so für die steckdose.
Da gibds einen der hat 1000W. Den werde ich umbauen und auch integrieren. Damit man den Staub dann aus einer Schublade rausholen kann. Der Saugschlauch wird dann mit nem 20-25mm schlauch zum
"Tatort" geführt.

ARMdran

19.07.2006, 11:41

Zur Absaugung
Vielleicht kennt ihr diese Handstaubsauger.

was ich (genau) einmal versuchte war einer dieser Beutellosen Zyklonfilteristen. Super Gerät, ließ sich auch super zerstückeln und unter der Maschine einbauen. Ich hatte extra einen Nonstop-Testlauf von 12 Std. vorausgehen lassen. Staubsauger sind leider typischerweise '5-Minuten Motoren'. Na ja - 13 Betriebsstunden erreichte er auch insgesamt.
Ausserdem dieser Lärm .... jetzt habe ich einen angebl. schallgedämpften Industrieoymel danebenstehn. Auch nicht empfehlenswert.

THK <--> Isel

Ich bin mit Isel grundsätzlich zufrieden. Das Bessere bleibt aber Feind des Guten. Man muß immer den Verschleißfaktor realistisch ansetzen. Hobbymaschinen erreichen zumeist aufgrund geringer Betriebsstunden nicht annähernd unterste Verschleißgrenzen überhaupt. Wenn so'n Gerät natürlich einige Jahre nonstop hobeln soll sieht die Kalkulation anders aus.

>= 2 - 3k Euronen

das ist ein realistischer Ansatz ! (ohne Arbeitsstunden und weitere Eigenleistungen im Selbstbau). Ein schier unlösbares Problem bleiben dabei die meines Erachtens total überteuerten Materialkosten des mechanischen Aufbaus.

Kaiser-F

21.07.2006, 06:48

Ich werd auch bei ISEL bleiben.

Wenn du Dir mal diesen "Prospekt" ansiehst:
http://www.sir-kaiser.de/upload/linearfuehrungen.pdf

Auf Seite 23 sieht man den Aufbau.

Kaiser-F

27.07.2006, 16:31

Hallo nochmal.

Ich plane nun, diese Linearführungen zu verwenden:

http://www.sir-kaiser.de/upload/DSF1.JPG

Die Linearkugellager will ich aber Direkt auf mein Bauteil Montieren.
Nicht die Montageplatte dazwischen.

Spricht irgendwas dagegen?
Für Eure Hilfe wäre ich euch mehr als Dankbar!

Mark_de_Jong

27.07.2006, 19:07

Hallo Kaiser-F,

Vergiss die schienen, nehme lieber die Kugelführungsschienen.

Die sind viel besser, stabieler und belastbarer.

Günstig gibt es die bei ebay, unter
Business & Industrie> Produktions- & Industriebedarf> Automation, Antrieb, Steuerung> Lineartechnik

Grüße Mark,
P.S. ich baue auch gerade an eine CNC-FräsMaschine.

Kaiser-F

04.08.2006, 19:34

Habe mir jetzt Kataloge von THK und ISEL zukommen lassen.

Kennt jemand ne Bezugsquelle für diese Linearführungen?

Manf

04.08.2006, 20:55

P.S. ich baue auch gerade an eine CNC-FräsMaschine.
Erzähle doch etwas mehr davon, speziell von den Schienen, oder hast Du auch schon ein Bild?
Manfred

Mark_de_Jong

04.08.2006, 21:28

Hallo Manf,

Also meine maschine hat eine größe von 1000mm x 560mm und ist insgesamt 800mm hoch.

Er wird eine fahrweg haben von:
X 350mm
Y 650mm
z 100mm

eine tisch größe von 1000mm x 480mm.

Die X und Y aschen bewegen sich auf linearfuhrungen (THK und Rexroth, beide von ebay) und werden mit kugelumlaufgewinden angetrieben.

Die z-achse habe ich komplett günstig bei ebay gekauft.

Wenn ich Bilder gemacht habe, werde ich die posten.

Manf

04.08.2006, 21:41

Wenn ich Bilder gemacht habe, werde ich die posten.
Das ist mit Sicherheit interessant.
Manfred

Kaiser-F

05.08.2006, 07:14

Hallo,

Immer nur her mit den Bildern! :-)

Ich schwanke immer noch mit meiner Grundplatte... Stahl, Edelstahl oder Aluminium...

Edelstahl wär schon a Schmankerl...!

Jemand ne Idee was mich diese Platte kosten würde:
820x640x25 oder 1000x640x25

Ich denke dass die 180mm Länger keinen recht großen Unterschied machen...
Da hab ich lieber um relativ wenig Geld ne größere Anlage

Mark_de_Jong

05.08.2006, 08:54

Hallo Franz,

Du meinst Doch nicht eine massive platte oder?
Alu würde da schon etwa 46Kg wiegen.

Kaiser-F

05.08.2006, 09:12

Hallo Mark de Jong

Genau das mein ich...
Ich möchte mit dieser Maschine dann auch gut Alu fräse können.

Wenn die Grundplatte aus Alu ist:
Alu soll sich ja auf diese Größen recht stark ausdehnen...
Daher bevorzuge ich Stahl. Stahl rostet aber...
Daher wäre Edelstahl die Lösung schlecht hin. Aber das kostet natürlich...
Gegen das Gewicht hab ich eigendlich nichts.
Die Fräse hat dann einen recht guten Stand. :-)

Hast du irgend ne Idee was sowas kostet und wo man sowas herbekommt?
Bohren tu ich sie selber. Die Linearführungen haben bei der
Verschraubung für die Zylinderkopfschrauben ein spiel von 1mm.

Ich traue mir durchaus zu die Bohrungen mit Gewinde auf 0,1mm genau zu bohren.
Dann hat man noch das Spiel, um die Führungen mit der Messuhr genau parallel zu montieren.

Felix G

05.08.2006, 10:46

Wenn du mit Grundplatte die Platte meinst auf die du deine Fräse schraubst, nimm Stahl und lackier das Ding.

Madgyver

05.08.2006, 11:08

Du kriegst die Bohrung am genausten, wenn du ein um 1mm kleineres Loch vorbohrst und dann den Rest Reiben tust. Das ist ein spezielles Werkzeug (eigentlich ein speziellere Bohrer) mit dem sich auf höchste genauigkeit (bezg. Lochausrichtung, Oberflächenbeschaffenheit, etc.) das Loch fertigen lässt.

Mark_de_Jong

05.08.2006, 11:10

Hallo Franz,

Im CNC-forum gab es mal eine addrese von einen Metallhändler in Bonn oder Köln.
oder bei www.metallstore.de , die sind aber nicht günstig.

Kaiser-F

05.08.2006, 11:20

Hallo,

@Felix:
Du hast recht. Stahl ist noch dazu viel einfacher zu beziehen und billiger!
Dazu noch leichter zu bearbeiten als edelstahl!
Ich muss sie halt nur noch planen lassen.

@Madgyver:
Ich glaube so genau müssen diese Gewindebohrungen nicht sein.
Die Linearführungen, bzw. die Bohrunen in ihnen erlauben ein Spiel von
1mm, das ist im Metallbau ein "Wurfmaß"...
Daher mach ichs einfach so: Vorkörnen, evtl erst mit 3er Bohrer vorbohren
und dann mit 5,2er rein für 6er Gewinde.
Mir steht ne kleine Metallbauwerkstatt zur verfügung.
Da hab ich auch ne saubere Bohrmaschine mit Links/rechtslauf zum
Gewindeschneiden :-)

@Mark_de_Jong:
Vielen Dank für den Tipp. Den Metallstore hab ich vor kurzem auch entdeckt.
Ist aber wahrhaftig teuer.
Ich habe soeben auch mal rumtelefoniert mit Bekannten.
Es gibt ganz in der Nähe eine gute Bezugsquelle für solche Stahlplatten!

Jetzt muss ich n ur noch ein Angebot für die THK Linearführungen anfordern.. bzw. Preisliste hab ich schon engefordert.
Und dann kanns eigendlich losgehen!

Kugelumlaufspndeln werde ich wohl bei ISEL kaufen.
Ich möchte eine Steigung von 4mm haben.
THK hat nur 5/10/20er Steigungen.
Natürlich bekommt man die 4mm auf anfrage.. Aber Ihr wisst ja,
Sonderwünsche KOSTEN!!!
Da 4mm/200 Schritte = 0,02mm je Schritt ergibt.
Bei Halbschritt dann 0,01mm je halbschritt.
Geht besser auf als 5mm.

Eure Meinung dazu wäre noch Hilfreich!

Vielen Dank für eure Hilfe, das weiß ich sehr zu schätzen!!!

Mark_de_Jong

05.08.2006, 11:28

Hallo Franz,

Hast Du mal bei ebay gekuckt, da bekommst Du die linearschienen und Kugelumlaufgewinden oft viel günstiger.

Kaiser-F

05.08.2006, 11:38

Hallo Mark de Jong,

Da hast du vollkommen Recht. Aber da die Maschine ohnehinn schon
ein teures Projekt wird, möchte ich für ein solch wichtiges
Hauptelement keine gebrauchten Waren verwenden.

Man weiß nicht ob es dem Verkäufer schon mal runtergefallen ist oder ähnliches... Kann ja gleich verbogen sein so ne Schiene...
Dann noch das Richtige zu bekommen ist eben auch die Frage.
Ich richte mich zwar schon danach, welche Teile es fertig gibt,
aber ich möchte meine CNC halt nicht danach bauen, welche
Tiele gerade in eBay angeboten werden...

Bin einfach nicht der Fan von solchen Sachen...
Da bin ich einfach wie "Monk"
(wer Monk nicht kennt: zu perfektionistisch) :-)
Daher auch die ständigen Planwechsel... :oops: