Z-Achse

[PasstScho]

Hi,
Ich will mir eine Z-Achse bauen für meine (exreme-lowcost)Fräsmaschine.
Auf eBay sieht man immer diese Konstruktion mit 2x 8mm Stahlwellen und Sinterbuchsen (Artikelnummer:7315785007).
Ich will Alu oder Messing fräsen, und bin mir nicht sicher ob das halten würde, bzw welche Kraft beim Fräsen wirkt.
Hat jemand schonmal eine Z-Achse mit so dünnen Achsen benutzt?
Biegt sich das nicht durch? (vorallem bei Torsion, also wenn der Schlitten nur auf der z.b.:Linken Seite belastet wird)?
Wenn ich Zeit habe stelle ich ein Bild online, wie ich mir meinen Fräsständer vorstelle... Dann kann da vielleicht auch noch jemand was zu sagen.

MfG Alex

[PasstScho]

Ich hab jetzt mal schnell als "Skizze" das Teil so gemacht, wie ich es bauen würde(ich würde noch einiges ändern, aber als Skizze reichts).
http://de.geocities.com/theonlychecker/Fraesstaender.jpg
Das Gestell würde dann nur aus Stahlprofilen aus dem Baumarkt und einer billigen Lineareinheit von ebay bestehen plus die Befestigung für die Fräsmaschiene(ist leicht Transparent gemalt).
Auf die zwei unteren Profile montiere ich dann meinen Kreuztisch.
Beim Fräsen wirkt die größte Kraft auf die Linearführung, wenn ich die Z-Achse ganz nach unten stelle, deshalb frage ich mich schon seit Tagen ob diese 8mm Stahlstangen das halten oder ob die sich sofort durchbiegen, wenn ich den Fräser seitlich ins Aluminium fräsen lasse. Jetzt frage ich mal euch:
Wie stark biegt sich das durch? Wie dick müssen die Stangen sein, dass es sich nicht mehr als 1/20 oder 1/50 oder noch weniger am Werkstück bemerkbar macht?
Ich hoffe da kann mir wer weiterhelfen - MfG Alex

[LinuxFan]

Hi Alex,

Warum willst du denn überhaupt so dünne Stangen verwenden? Es gibt doch dickere Stangen, die auch nicht durchbiegen. Außerdem kommt es natürlich auf das Gewicht - ähm nein auf seine Gewichtskraft - an ( :) jaja die Physik) der Lineareinheit an. Natürlich ist auch das Material der Achse entscheidend: Stahl, Alu?

Andere Frage: Mit welchem Programm machst du die Zeichnungen?

Gruß
Victor

[PasstScho]

Hi LinuxFan,
Sorry, aber du hast mich nicht ganz richtig verstanden.
Ich will nicht so dünne Stangen verwenden - ich will die Stangen verwenden, die so dick wie möglich sind - doch da gibt es ein Problem: Der Preis!
Diese Stangen sind aus Silberstahl und haben meist eine Genauigkeit von h6.
Ich kann ja mal Zeigen warum ich die Lineareinheit nicht einfach selber bauen will:

2x 20cm Silberstahlwellen 16mm - 10€
4x 16er Linearkugellager - 40€
1x Gewindestange und Mutter - 3€
2x Versand -15€
1x Material für Schlitten - 2€
1x Schlitten bauen beim Freund - Kasten Bier

Das sind über 70€ für eine mehr oder weniger ordentliche Lineareinheit.
Wenn ich damit aber nur Alu oder Messing oder sonstwas fräsen will ist die vielleicht sehr überdimensioniert.

Eine fertig gebaute Lineareinheit von eBay ist zwar weniger wert, da sie nur 8mm Wellen und Gleitlager hat, aber Preis(momentan 25€ für die Teuerste) und Aufwand sind einfach viel geringer! Nur bringt die mir natürlich auch nichts, wenn sie nicht genug aushält.

Jetzt versuche ich herauszufinden, was die Minimallösung für meine Fräse ist.

Das Bild habe ich in 3D Studio Max gemacht. Das ist zwar nicht für technische Zeichnungen gedacht, aber wenn man es hat kann man's ja mal versuchen...

MfG Alex

[flooze]

ich würde zu einer möglichst stabilen konsturktion tenieren, weil sonst ärgert man sich danach nur. also lieber überdimensionieren
vielleicht googelst du mal nach der schnittleistung beim fräsen, mit den passenden fräsgeschwindigkeiten müsstest du eigentlich einen anhaltspunkt für die kraft bekommen, die wirkt.
vielleicht schaust du dir mal eine kleinfräsmaschine an, wie dort die linearführung ausgelegt ist.

ausserdem würde ich dir dringend raten das ganze in einem vernünftigen CAD system zu konstruieren wenn du eins zur verfügung hast!
zur not mit einer trial version.

[PasstScho]

Hi flooze,
Die richtigen Fräsmaschinen sind alle aus massivem Stahl, mit Schwalbenschwanzführungen oder vergleichbarem. Die meisten Marke Eigenbau CNC Fräsen sind mit 2x 16mm Wellen gebaut.
Weil mir das mit den Wellen und Linearlagern langsam auf die .... geht ... äh - nervt - mache ich mit nem richtigen CAD Programm einen Plan für eine Z-Achse, mit Schwalbenschwanzführung. Dann informiere ich mich mal über den Preis, und schaue weiter. Ich denke ich werde vorher nochmal Rat in dem Forum einholen.
MfG Alex

[PasstScho]

Moin,
nach langer Arbeit habe ich den Plan fertig.
Da ich nur die Führung und nicht das Gestell fertigen lassen werde, habe ich auch nur die gezeichnet.
Mir war AutoCAD auf die schnelle zu umständlich, deshalb habe ich Visio benutzt (ja das geht ... mehr oder weniger).
http://de.geocities.com/theonlychecker/Fuehrung.gif
http://de.geocities.com/theonlychecker/Gleitteil.gif
( ISO 2768m, Rz 25 ... )
Da ich sowas nicht jeden Tag mache, bin ich mir nicht sicher, ob der Plan so stimmt, und sinnvoll ist. Die Führung ist deshalb nicht ganz symmetrisch, weil sie wie mein Kreuztisch auch, nachstellbar sein soll (also da kommt ne Leiste rein, die mit den M4 Schrauben justiert wird).
Ich lass lieber euch nochmal was dazu sagen, weil ich mir nicht sicher bin, ob:
-die Ra- und Winkelangaben so sinnvoll sind, und ob ich das auf beide Seiten antragen muss
-welcher Stahl dafür geeignet ist, denn S235JRG1 rostet bevor die Teile bei mir angekommen sind (glaube ich)

Wäre nett wenn jemand da mal nen Blick drauf haben könnte.
MfG Alex

[PasstScho]

Hallo,
Ich habe die Zeichnungen noch leicht verbessert.
Wegen der zahlreichen hilfreichen Antworten - hust hust - habe ich immernoch keine Anhnung, wie ich die richtige Rautiefe aussuche und eintrage.
Ich will, dass die Führung nicht allzu rau zu geht, deshalb habe ich Ra6,3 gewählt.
Ich bin mir aber nicht sicher, ob das so sinnvoll und ohne weiteres möglich ist, denn beim Fräsen der Führung entstehen ja Riefen, die man aufgrund der Lage der Fläche nicht so leicht nachschleifen kann.
Was ist denn bei solchen Schwalbenschwanzführung so üblich?
Ich glaube fest daran, dass mir hier jemand helfen kann, denn es muss ja den ein oder andere klugen Kopf in diesem Forum geben - also kommt doch aus euren Verstecken und helft mir :)

MfG Alex

[RG]

also für eine Führung ist ein Ra-Wert von 6,3 eher zu grob. Ich lege für solche Anwendungen mindestens 3,2 fest. Durch Fräsen lassen sich Rauheiten von 1,6 mit etwas Geschick durchaus erreichen, der Aufwand steigt natürlich (und zwar nicht nur linear). Aber wichtiger als die Oberflächenrauheit sind die Form- und Lageabweichungen. Bei einer Schwalbenschwanzführung insbesondere die Winkel (hier 60°) und die Parallelität der führenden Flächen. Die 'Riefen' kann man auch als Schmiertaschen interpretieren für das Öl/Fett !
RG
.

[flooze]

Ra 6,3 sollte drin sein beim fräsen
je glatter desto besser natürlich, wo es geht also schleifen!

wo willst du das denn fertigen lassen?

[Hessibaby]

Hi,
warum zerlegt Du nicht einen Kreuztisch von Proxxon z.B. KT150 (149,50€). und statt des Handrades eine Zahnriemenscheibe oder direkt einen Stepper ?
Oder benutze ihn komplett als Y-/Z- Achse.

Gruß Hartmut

[Nebirosh]

DIe Idee mit dem Proxxon Kreuztisch ist klasse, und so denke ich zumindest auch mit die kostengünstige Alternative.
Ich habe vor sehr langer Zeit mit einem guten Freund zusammen etwas ähnliches zum Fräsen von Platinen gebaut allerdeing mit x,y Achse und der Träger der Platine war drehbar gelagert um Lötaugen exakt fräsen zu können. Ich muss dazu sagen das wir Zugang zu einer wirklich gut ausgerüsteten metallverarbeitenden Werkstatt hatten. Das Problem des Linearlagers habe wir etwas anders gelöst.
Drei Silberstahlwellen ( als Dreieck in Längsrichtung angeordnet ) werden jeweils an zwei Punkten mit einem Linearkugellager abgefangen ( die Kugellager sind in Aluminiumblöcke eingepresst und können über M4 Gewinde nachjustiert werden. )
Das größte Problem bei dem hier vorgeschlagenen Aufbau sind die wirkenden Kräfte und Vibrationen.

[PasstScho]

Hi,
Danke erstmal, dass sich wer gefunden hat.

@RG: Das ist ein guter Anhaltspunkt für mich.
Da es mir natürlich darum geht, das Teil so billig wie möglich zu machen, werde ich es wohl mit Ra3,2 machen lassen, wenn die Werkstatt das kann und den Preis nicht in die Höhe schießen lässt.
Sind die Lagetoleranzen eigentlich ausreichend, oder fehlen da wichtige bei meinen Zeichnungen?
Wo genau ich das noch fertigen lasse, ist mir noch unklar.
Auf dem guten alten eBay sind Leute, die Fräsarbeiten nach Plan anbieten.
Ich will erstmal wissen was ich dafür blechen muss.
Wenn das meinen Geldbeutel zu sehr schmälert, werde ich das vielleicht bei einem befreundetem Metaller selber machen oder mich nach alternativen umsehen, denn das ist ja keine besondere Kunst, so was mit den richtigen Maschinen zu fräsen - es dauert halt nur etwas Zeit.
Natürlich bin ich offen für andere Vorschläge, also wenn du noch eine gute Werkstatt kennst, die sowas für nen ordentlichen Preis macht, kannst du mir das gerne Mitteilen.
Wenn du dich mit sowas auskennst, kannst du ja mal nen Preis nennen, den das in etwa Kosten wird.

@Hessibaby: Da hast du völlig recht, aber hast du auch schon den Grund genannt, aus welchem ich das nicht mache - 150€ sind mit zu viel dafür.
Ich habe mir auf eBay als X/Y Achse einen Kreuztisch gekauft, der mit 86€ im Preis/Leistungsverhältins genau richtig ist für mein Vorhaben(gibts auch bei Westfalia).
Wenn ich jetzt aber nochmal einen Kreuztisch kaufe wäre das zwar super einfach zu realisieren, aber auch recht teuer, wo ich doch nur ein paar cm Verfahrweg in eine Achse brauche. Abgesehen davon, würde der Proxxon Fräsständer auch gar nicht so schlecht sein und seinen Zweck erfüllen, nur dass der noch günstiger ist als der Kreuztisch.

@Nebirosh: Mit den Silberstahlwellen und Linearlagern habe ich aus weiter oben genannten Gründen abgeschlossen ;), obwohl sie natürlich auch eine Möglichkeit wären.

MfG Alex

[Hessibaby]

Hi Alex,
wenn Du nur 4-5 cm Hub benötigst kannst Du für ein paar Euro einen Bohrständer aus dem Baumarkt umbauen alles nur eine Sache der Anforderungen.

Gruß Hartmut

[PasstScho]

So einen Bohrständer aus dem Baumarkt habe ich. Allerdings ist der höchstens zum Bohren zu gebrauchen, und umbauen kann man den auch schlecht, denn da müsste man fast alles neu bauen, um ein gutes Ergebnis zu bekommen.
MfG Alex