Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Portalfräse Eigenbau welches Material für Portal


von Daniel O. (kamikaze18)


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Hallo,
Ich bin neu im Forum und hab nur Gutes über das Forum gelesen.
Mein Name ist Daniel, bin 28 Jahre und mein Hobby ist Modellbau. Da 
meine Modelle immer komplexer werden wird es jetzt Zeit eine cnc fräse 
zu bauen. Ich beschäftige mich jetzt schon seit einiger Zeit damit und 
es sind auch schon einige Teile angeschafft worden.
Zu den angeschafften Teilen zählen unter anderem die linearführungen( 
thk hsr35) und eine richtplatte mit 1x1m.
Auf die richtplatte soll das Ganze aufgebaut werden. Verfahrweg sollen 
700mm auf der y Achse werden 1000mm auf der x Achse und 500mm auf der z.
Als frässpindel kommt eine 3kw Hf Spindel zum Einsatz.
Auf allen Achsen werden kugelumlaufspindel verbaut.
2 Stück auf der y Achse mit 20mm Durchmesser und 5mm Steigung.
Eine auf der x Achse auch 20mm Durchmesser und 5mm Steigung und eine auf 
der z Achse mit 30mm Durchmesser und 10mm Steigung. Die z Achse wird 2:1 
untersetzt.
Auf der z kommt diese deswegen zum Einsatz weil sie schon bei mir liegt 
und die perfekten Maße dafür hat.
Die Linearführungen der y Achse werden seitlich an die richtplatte 
geschraubt um die volle Breite der Platte nutzen zu können.
Der poralaufbau macht mir derzeit ein wenig Kopfzerbrechen. Geplant ist 
eigentlich ein Portal aus 20mm stahlplatten zu bauen da dieses richtig 
massiv wäre und anschließend dann mit mineralguss ausgießen. Zur 
Herstellung des Portals steht eine konventionelle fräse bereit und eine 
planschleifmaschine mit dem verfahrweg von 600x400mm
Das ergibt leider das Problem das dass Portal in der Mitte gestückt 
werden müsste da es nicht komplett planschleifbar wäre. Die zweite 
Alternative wären 160x80mm aluprofile die ebenfalls mit mineralguss 
ausgegossen werden. Da ich nicht vom Fach bin weis ich jetzt nicht was 
besser wäre.
Die Bedingungen sind jedenfall das auch Stahl und Edelstahl gefräst 
werden soll.
Zustellung mit 12mm fräser 2mm.
Verfahrgeschwindigkeit 2000mm/min.
Als Antrieb für die Achsen hatte ich an schrittmotoren gedacht mit 13 
Nm. Entweder dieses set 
http://www.cncprofi.eu/product_info.php?info=p32_komplett-steuerung-cnc-satz13--fuer-3-achsen-mit-schrittmotoren--13-nm-6-a--trafo--not-aus-und-referentzschalter.html
Oder alles einzeln kaufen und das Biest von benezan verwenden.
So jetzt "prügelt" auf mich ein und sagt mir das meine Vorstellungen und 
Auslegungen nix taugen oder das dass was ich vorhabe total unrealistisch 
ist :-)
Spaß bei Seite ich wäre echt sehr dankbar wenn ihr mir helfen könntet.
Vielen Dank schonmal
Daniel

von Possetitjel (Gast)


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Daniel O. schrieb:

> Ich bin neu im Forum

Na dann: Willkommen.

> und hab nur Gutes über das Forum gelesen.

Oh... dann hast Du Dich einfach noch nicht genügend
informiert... :)

Helm und feuerfeste Unterwäsche sind immer von
Vorteil.

> [...] eine cnc fräse zu bauen.

Nur fürs Protokoll: Ich habe noch keine gebaut.

> [...] eine richtplatte mit 1x1m.

Sportlich.

> Auf die richtplatte soll das Ganze aufgebaut werden.
> Verfahrweg sollen 700mm auf der y Achse werden 1000mm
> auf der x Achse und 500mm auf der z.

Halte ich aus dem Bauch heraus nicht wirklich für
realistisch - zumindest nicht mit einem unten geführten,
fahrenden Portal.

> Die Linearführungen der y Achse werden seitlich an die
> richtplatte geschraubt um die volle Breite der Platte
> nutzen zu können.

Kommt mir nicht wirklich gut vor. Ich denke, gerade Deine
Anwendung ist wirklich ein Fall für obenliegendes, fahrendes
Portal.
Alternativ ginge auch feststehendes Portal und Y-Bewegung
durch fahrenden Tisch. Gefällt mir eigentlich immer besser,
je länger ich darüber nachdenke.

> Zur Herstellung des Portals steht eine konventionelle
> fräse bereit und eine planschleifmaschine mit dem
> verfahrweg von 600x400mm
> Das ergibt leider das Problem das dass Portal in der Mitte
> gestückt werden müsste

Warum in der Mitte?
Du kannst doch auch linke und rechte Portalsäule wie ein
kopfstehendes "L" formen, so dass je 200mm des Querträgers
von den Säulen gebildet werden. Fehlen in der Mitte noch
600mm; das passt auf die Maschine.

> So jetzt "prügelt" auf mich ein und sagt mir das meine
> Vorstellungen und Auslegungen nix taugen oder das dass
> was ich vorhabe total unrealistisch ist :-)

Nun ja, es ist SEHR ambitioniert. Aber ich würde nicht
behaupten, dass es unmöglich ist. Kommt halt sehr darauf
an, wieviel Maschinenbau-Wissen Du aktivieren kannst. Bei
einem Trümmer dieser Größe gibt es eine ganze Menge zu
rechnen...

Schau z.B. mal hier
http://www.alpenheli.at/sites/cnc_fraese4.htm
um einen Eindruck zu bekommen.

Diese Maschine hat in jeder Achse ungefähr die Hälfte des
Verfahrbereiches, den Du Dir wünschst - und wiegt über 1t!

von Daniel O. (kamikaze18)


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Ok.
Also Memo an mich selbst: feuerfeste Unterwäsche kaufen und Helm 
aufsetzen. ?

Untengeführt hatte ich deswegen im Sinn da ich dann mit der x Achse auf 
1280mm gehen wollte und somit die 1000mm Breite schaffe und mit den 
Führungswagen einfach über die y Achse fahre.

Das mit dem Thema Gewicht ist relativ egal da die "Fräse" jetzt schon 
400kg wiegt und es ist noch nicht mal eine linearführung verbaut ?? das 
ist nur das Gewicht der anreißplatte.

Ich bin ja schon mal froh darüber das es nur sehr ambitioniert ist und 
ich nicht ganz unrealistisch gedacht habe bist jetzt.

Ps: Die Fräse von Alpenheli hab ich mir schon sehr oft angeschaut und 
ich kann dazu nur sagen, Hut ab saubere Arbeit und echt super Ergebnis.

von Possetitjel (Gast)


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Daniel O. schrieb:

> Untengeführt hatte ich deswegen im Sinn da ich dann mit
> der x Achse auf 1280mm gehen wollte und somit die 1000mm
> Breite schaffe und mit den Führungswagen einfach über
> die y Achse fahre.

Hmm, ja, das verstehe ich.

Es überzeugt mich aber trotzdem nicht :-)
Ist eine rein persönliche Sache; ich mag die übliche
Käsefräsen-Bauweise mit unten geführtem, fahrendem Portal
nicht.

> Das mit dem Thema Gewicht ist relativ egal [...]

Naja, nicht wirklich.

Wenn das Portal tonnenschwer ist, musst Du diese Masse
immer beschleunigen und abbremsen, wenn Du eine Maschine
mit fahrendem Portal hast.

Ich finde das Alpenheli-Konzept eigentlich überzeugend:
Das Portal steht fest - also ist das Gewicht des Portales
egal. Der Tisch mit Werkstück ist zwar relativ schwer, da
aber die Führungen unter dem Tisch sind (und fast keinen
zusätzlichen Platz kosten) kannst Du für die Y-Achse so
viele Führungen verbauen, wie Du bezahlen kannst. Der
Antrieb ist auch durch eine mittige Spindel machbar. An
der Grundplatte und am Tisch kann man Abweiser anbringen,
so dass die Führungen unter dem Tisch nicht so schnell
verdrecken.

Deine Idee mit dem überbreiten Portal ist auch als fest-
stehendes Portal machbar. Die Führungen sind oben, also
stellt sich das Problem mit den Spänen nicht so extrem.

> Ich bin ja schon mal froh darüber das es nur sehr
> ambitioniert ist und ich nicht ganz unrealistisch
> gedacht habe bist jetzt.

Naja... da Du von 20mm-Stahlplatten geredet hast, ist schon
mal bewiesen, dass Du eine UNGEFÄHRE Vorstellung von dem
hast, was Du tust... :)
Ich denke aber, Dir muss klar sein, dass Deine Fräse doppelt
so schwer wird wie eine industrielle mit gleicher Leistung -
einfach weil Du nicht die Möglichkeiten in der Berechnung und
Fertigung hast, die die Industrie hat.

Wie willst Du die Einzelteile eigentlich verbinden? Schrauben?
Schweißen wird ja kaum in Frage kommen...?!

> Ps: Die Fräse von Alpenheli hab ich mir schon sehr oft
> angeschaut und ich kann dazu nur sagen, Hut ab saubere
> Arbeit und echt super Ergebnis.

Auf jeden Fall. Der Typ hat Nägel mit Köpfen gemacht.
Man darf aber nicht vergessen, dass das schon seine dritte
Maschine ist... :o)

von MaWin (Gast)


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Daniel O. schrieb:
> Die Bedingungen sind jedenfall das auch Stahl und Edelstahl gefräst
> werden soll.

Mit einer 3kW Spindel, aber warum Hf? Der 12mm Fräser dreht eher 
langsam.

Du fragst, aus welchem Material das Portal im Eigenbau bestehen soll: da 
kommt eigentlich nur Mineralguss in Frage. Und es wird schwer und teuer.

Ob deine Linearführungen, Spindeln und Motoren zu den gewünschten 
Schnittleistungsdaten passen, habe ich nicht nachgerechnet, das kann man 
aber nachrechnen. Das solltest du vor dem Bau auch tun.

http://www.sandvik.coromant.com/de-de/knowledge/milling/formulas_and_definitions/formulas/pages/milling.aspx

von Der Andere (Gast)


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Warum braucht ein Modellbauer eine Fräse mit einem Verfahrweg von 1m?
Willst du Modelle bauen die größer sind als das Original?

Kleiner heisst da im Quadrat leichter und trotzdem stabiler.

von Daniel O. (kamikaze18)


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Hallo,
Also Hf Spindel deswegen weil nicht nur 12mm verwendet werden sondern 
12mm mein Maximum sein soll. Es werden auch sehr häufig 3mm und auch 
viel kleinere verwendet z.b. 1mm fräser und ich hab jetzt schon 3 
Aufgaben für die kleine fräse bei der ich höchst wahrscheinlich 0,2mm 
fräser brauche.
Die linearführungen hoffe ich jetzt mal das sie es aushalten da sie ja 
mehrere Tonnen Tragkraft pro Schlitten haben. Das mit dem ausrechnen der 
Antriebe ist totales Neuland für mich und ich Blick da nicht so durch...
Das Portal aus mineralguss war mir fast klar nur das ich null Ideen dazu 
hab wie ich die platten auf denen die linearführungen befestigt werden 
im mineralguss verankern soll ohne dass sie sich lockern da ich ja wie 
schon beschrieben das Portal mindestens 3 Teilig machen muss.


Schweißen für das Portal fällt aus da ich keine Möglichkeit habe es zu 
glühen. Also bleibt nur schrauben.
Mit dem verfahrbahren Tisch war auch schon eine Überlegung von mir nur 
leider ist die anreißplatte nur 1m lang und breit. Damit kann ich das 
Portal nicht auf der Platte oben befestigen wenn es feststehend ist 
sondern ich müsste es seitlich festmachen. Da die stahlplatte aber nur 
35mm stark ist gäbe es nicht sehr viel Fleisch zum festschrauben.
Wenn ich die anreißplatte aber nach außen erweitern würde dann wäre 
unter dem Portalfüßen alles freischwingend und das führt dann bestimmt 
wieder so unschönen Schwingungen beim fräsen.
Desweiteren müsste ich bei dem verfahrbahren Tisch mit den Führungswagen 
auf 30cm zusammen was bedeutet das der frästisch wieder auf beiden 
Seiten 20cm freitragend wäre was bestimmt auch zu schwingen anfängt.
Obenliegende Portal war meine erste Idee aber das führt dazu das ich die 
Wände auf denen das Portal läuft auf die anreißplatte setzen muss. 
Dadurch verlier ich mindestens 40cm Breite was dann nur noch 100x60cm 
fräsbereich heißen würde. Das doofe daran ist leider das ich die 100cm 
auf der x Achse brauch um zum Beispiel 2x1m platten bearbeiten kann und 
diese unter dem Portal durchschiebe.

Ich seh schon ich hab die anreißplatte viel zu klein gekauft.
Das sie schwerer wird wie eine Industriemaschine war mir auch fast klar 
find ich aber nicht weiter schlimm.

von S. aus B. (Gast)


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Ist ja erstaunlich, heute kann man ohne Asbestunterwäsche überleben.

Ich hatte sehr schnell einen unfreundlichen "das is μC.net hier" oder 
zumindest gut gemeinten Hinweis auf Peters CNC Ecke erwartet.

Nicht, dass hier nicht auch einiges an Fachwissen vorhanden ist, sieht 
man ja heute mal sehr positiv! Aber bei einem so ambitionierte 
Bauprojekt wäre es sinnvoll, zumindest zusätzlich zu hier, ein Forum 
aufzusuchen das sicH darauf spezialisiert hat.

Viel Erfolg!

von Daniel O. (kamikaze18)


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Na ja ich sag mal so Maßstab 1:4 ist auch noch modellbau ???

von Thomas F. (igel)


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Daniel O. schrieb:

> Die Linearführungen der y Achse werden seitlich an die richtplatte
> geschraubt um die volle Breite der Platte nutzen zu können.

Finde ich nicht gut. Bei allen profesionellen Industrie-Portal-Fräsen 
sind die Linearführungen waagrecht liegend anstatt hochkant verbaut. Ich 
würde diese deshalb liegend auf die Platte schrauben.

> Der poralaufbau macht mir derzeit ein wenig Kopfzerbrechen. Geplant ist
> eigentlich ein Portal aus 20mm stahlplatten zu bauen da dieses richtig
> massiv wäre und anschließend dann mit mineralguss ausgießen.

Eine Platte mit 20mm ist erst mal schwer, aber nicht automatisch biege- 
und torsionssteif. Ich würde versuchen ein fertiges geschlossenes Profil 
zu verwenden, also sowas wie ein Vierkant-Rohr aus Stahl.

> Das ergibt leider das Problem das dass Portal in der Mitte gestückt
> werden müsste da es nicht komplett planschleifbar wäre.

Warum teilen? Es müssen doch nur Funktionsflächen geschliffen werden. Da 
kann man auch mal umspannen. Und für die Aufnahme der Linearführungen 
würde ich das Teil dann einfach weggeben und mir diese schleifen lassen 
anstelle zu teilen und eine Käsefräse draus zu machen.

> Die zweite Alternative wären 160x80mm aluprofile..

Niemals würde ich die oft verwendeten Aluprofile verwenden wollen. Die 
sind teuer, weich, ungenau (Datenblatt lesen!) und lassen sich nur mit 
einer Schraube verbinden. ->Käsefräse

> Die Bedingungen sind jedenfall das auch Stahl und Edelstahl gefräst
> werden soll.

Kein Alu im Gestell!


> So jetzt "prügelt" auf mich ein und sagt mir das meine Vorstellungen und
> Auslegungen nix taugen oder das dass was ich vorhabe total unrealistisch
> ist :-)

Dein Konzept klingt für mich sinnvoller als viele Portalfräsen aus 
Alu-Schnellbauprofilen.

: Bearbeitet durch User
von Thomas F. (igel)


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Daniel O. schrieb:
> Schweißen für das Portal fällt aus da ich keine Möglichkeit habe es zu
> glühen. Also bleibt nur schrauben.

Glühen halte ich nicht für absolut notwendig. Die Schweißnähte sollten 
ja auch nicht in Bereichen liegen die noch weiter spanend bearbeitet 
werden.
Daher tendiere ich eher zu schweißen als zu Schrauben. Beim Schweißen 
kann man das Material vollflächig verbinden und die Naht liegt im 
direkten Kraftfluss, ist also ideal steif.

von Nemesis (Gast)


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Daniel O. schrieb:
> Ich seh schon ich hab die anreißplatte viel zu klein gekauft.
> Das sie schwerer wird wie eine Industriemaschine war mir auch fast klar
> find ich aber nicht weiter schlimm.

275kg zu wuchten kann ja auch jeder.;-b
Da hätte ich lieber Mineralguss genommen, aber nur ein Form befüllen
reicht allein auch nicht. Da muss man sich auch mit Bewehrungen,
Formenbau und Schwingungskopplung beschäftigen.

Mach doch mal eine Zeichnung oder Skizze. Abgucken von den 
Industriemaschinen kann man ja auch, aber nicht alles was man
sieht ist so einfach. Viel versteckt sich auch im Verborgenem.

von Daniel O. (kamikaze18)


Angehängte Dateien:

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So war die Idee sie aufzubauen.
Nur leider auch keine Idee ob die schrittmotoren zu groß oder zu klein 
sind für das Vorhaben...

von Possetitjel (Gast)


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Thomas F. schrieb:

> Eine Platte mit 20mm ist erst mal schwer, aber nicht
> automatisch biege- und torsionssteif.

Stimmt.

Zahlenbeispiel für Daniel: Balkenlänge 1m, Breite 200mm,
Dicke 20mm; Stahl. Mittige Einzellast von 1000N.

1) Belastung senkrecht zur Plattenebene, d.h. Balken
flachliegend: Durchbiegung 744µm (!!).

2) Belastung in Plattenebene, d.h. Balken "hochkant":
Durchbiegung 7.4µm.

Mit einem Kastenprofil wird's wahrscheinlich noch
wesentlich besser, aber das kann mein kleines Programm
nicht.

von Possetitjel (Gast)


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Thomas F. schrieb:

> Daher tendiere ich eher zu schweißen als zu Schrauben.
> Beim Schweißen kann man das Material vollflächig
> verbinden und die Naht liegt im direkten Kraftfluss, ist
> also ideal steif.

Das war so ähnlich auch mein Hintergedanke - aber was
ist mit dem Verzug? Es hat ja keinen Sinn, die Teile auf
1µ flachzuschleifen, wenn das Portal sich am Ende um
mehrere Millimeter verzieht...

von Daniel O. (kamikaze18)


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Deswegen wollte ich ein u-Profil bauen, verschrauben und es mit 
mineralguss auf der richtplatte ausgießen, und anschließend hinten 
zumachen. Somit dürfte ich doch am wenigsten Verzug haben oder?

von Nemesis (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> aber was
> ist mit dem Verzug?

Das hängt vom Material ab. Grauguss hat da ja schon gute Werte,
was Trägheitsmomente und Formstabilität angeht.
Noch besser wäre wohl Granit.

> Es hat ja keinen Sinn, die Teile auf
> 1µ flachzuschleifen, wenn das Portal sich am Ende um
> mehrere Millimeter verzieht...

1µ würde ich mal ohnehin für illusorisch halten, denn dann
müsste die Schleifmaschine ja um den gefühlt Faktor 10 genauer
sein, als das Werkstück nachher wird.
Die Führungsschienen werden da auch gewisse Tolerenzen haben und
sollten spannungsfrei montiert werden. Dafür zu schleifen dürfte
vernünftig sein.

Daniel O. schrieb:
> So war die Idee sie aufzubauen.

Genauso mit Sünden behaftet wie das Projekt von Rene.
Beitrag "Projekt: CNC Fräse eigenbau"
Hier sieht man vielleicht was ich meine:
http://www.ebay.de/itm/BZT-PFE-1512-PX-CNC-Frase-Frasmaschine-Portalfrase-Graviermaschine-Maschinen-/391256164206?hash=item5b18af476e
Die Linearlager sollte unter die Bodenplatte angeordnet werden.

> Nur leider auch keine Idee ob die schrittmotoren zu groß oder zu klein
> sind für das Vorhaben...

Das ist eine Frage des Verfahrwiderstands, der durch stumpfe Werkzeuge
noch verstärkt wird. Entweder man rechnet mit Belastungsannahmen oder
man misst die Belastung im Feldversuch, bevor man Motore aussucht.

Zu groß können Motore eigentlich nicht sein(eher beschränkt durch
Kosten, Baugröße und Gewicht), zu klein (Leistung)dagegen schon.
Außerdem kann man mit Untersetzungen arbeiten, was aber auf die 
Geschwindigkeit geht, was aber wenig ins Gewicht fällt, je nach
Anwendung.
Um das zu kompensieren nutzt man dann geregelte Antriebe die aber
Technisch wie von der Kostensituation aufwendiger sind.

von Nemesis (Gast)


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Daniel O. schrieb:
> Deswegen wollte ich ein u-Profil bauen, verschrauben und es mit
> mineralguss auf der richtplatte ausgießen, und anschließend hinten
> zumachen. Somit dürfte ich doch am wenigsten Verzug haben oder?

Man kann mit den Eigenschaften mehrerer Materialien nicht einfach
so umgehen, in der Hoffnung, viel hilft viel. Da gibt es immer
Nebenwirkungen die durch das schwächste Material bestimmt werden.
Beton ist da ein gar nicht so schlechtes Beispiel.
Hohe Druckbelastbarkeit, bei geringer Zugbelastbarkeit. Kompensiert
wird das konstruktiv durch Bewehrungen und verschiedenen Arten
von Lagerungen und Knoten.

von Possetitjel (Gast)


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Nemesis schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>> aber was ist mit dem Verzug?
>
> Das hängt vom Material ab.

Da mich schon zwei Leute falsch verstanden haben: Es
ging mir um den Verzug beim Schweissen. Ich denke
nämlich, dass ein geschweisstes Portal wesentlich
stabiler ist als ein geschraubtes - das Problem ist
halt der Schweissverzug.

Nemesis schrieb:
> 1µ würde ich mal ohnehin für illusorisch halten,

Nö, ich nicht.

> denn dann müsste die Schleifmaschine ja um den gefühlt
> Faktor 10 genauer sein, als das Werkstück nachher wird.

Auch das nicht.
Flachschleifen an einer konventionellen Schleifmaschine
kenne ich als Regelkreis. Erstmal wird eine Seite plan-
geschliffen, dann das Werkstück umgedreht und parallel-
geschliffen.
Dann wird ist Ist-Dicke gemessen und die Differenz zum
Soll weggenommen. Wie genau das wird, hängt von der
Sorgfalt des Zerspaners ab.
Das Problem im normalen Werkstattbetrieb kenne ich eher
so, dass man nicht zuverlässig auf 1µ genau messen kann.
Auch mit Messschrauben ist das Fummelei; mit einer
Schiebelehre kann man das gleich vergessen.

von Nemesis (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> das Problem ist
> halt der Schweissverzug.

Der tritt zwar dabei auf, aber meist kann man das Werkstück noch mal
zerspannend nach bearbeiten um die Verformung wieder zu auszugleichen.
Allerdings werden dadurch die Spannungen im Material und die
generellen Materialschwächen nicht beseitigt. Daher werden solche
Apps ja auch selten aus solchen Materialien gebaut, sofern man
solche Mängel nicht tolerieren kann.

Possetitjel schrieb:
> Flachschleifen an einer konventionellen Schleifmaschine
> kenne ich als Regelkreis. Erstmal wird eine Seite plan-
> geschliffen, dann das Werkstück umgedreht und parallel-
> geschliffen.

Sukzessive Approximation. Das muss aber auch bezahlt werden, weil 
entsprechend aufwendig.

Possetitjel schrieb:
> Auch mit Messschrauben ist das Fummelei; mit einer
> Schiebelehre kann man das gleich vergessen.

Für gewöhnlich benutzt man dazu eine Messuhr mit einer Auflösung
von 1µ. Wenn du so was schon mal benutzt hättest, wüsstet du wie
sehr da der Jitter ist und der ist in der Regel viel größer als 1µ.
Das klappt wirklich nur dann wenn man wirklich jede Störgröße
eliminieren kann. Das würde jeden sicher überfordern.

von Thomas F. (igel)


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Nemesis schrieb:
> Possetitjel schrieb:
>> das Problem ist
>> halt der Schweissverzug.
>
> Der tritt zwar dabei auf, aber meist kann man das Werkstück noch mal
> zerspannend nach bearbeiten um die Verformung wieder zu auszugleichen.
> Allerdings werden dadurch die Spannungen im Material und die
> generellen Materialschwächen nicht beseitigt.

Natürlich werden die Funktionsflächen erst nach dem Schweißen fertig 
bearbeitet. Aber eben nur diese, also die Aufnahmeflächen für die 
Linearschlitten und die Aufnahmeflächen der Linearführungen, wobei diese 
oft nur punktuell an den Verschraubungspunkten aufliegen.
Da müsste man mal die Applikationsbeispiele mit Empfehlungen der 
Hersteller ansehen.

Falls das fertig geschweißte Portal nicht auf die eigene Maschien passt 
kann man ja mal in einer Firma nachfragen ob die die paar Flächen nicht 
mal schnell fertig schlichten können.

Um noch mal auf die Ursprungsfrage einzugehen: Welches Material für 
Portal?

Wie ich das jetzt überblicke sind sich die Beteiligten einig Stahl 
anstelle von Alu zu verwenden. Weiterhin sind (geschlossene) Profile 
besser da steifer als Platten.

Das beruhigt mich dann doch in meiner Festigkeitsanschauung, nachdem ich 
Renes Threads zu seinen Fräsenprojekten verfolgt habe.

von Nemesis (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Natürlich werden die Funktionsflächen erst nach dem Schweißen fertig
> bearbeitet. Aber eben nur diese,

Wenns dir Spaß macht kannst du auch alle anderen Flächen bearbeiten,
aber den Nutzen rechtfertigt den Aufwand ja nicht, zumal man ja auch der
Optik wegen das ganze mit Blechen und Profilen verkleiden kann.

> also die Aufnahmeflächen für die
> Linearschlitten und die Aufnahmeflächen der Linearführungen, wobei diese
> oft nur punktuell an den Verschraubungspunkten aufliegen.

In dem Fall geht das zu Lasten der Stabilität und Schwingungsdämpfung
neben weiteren Nachteilen.

> Da müsste man mal die Applikationsbeispiele mit Empfehlungen der
> Hersteller ansehen.

Nur werden viele die gar nicht verstehen, weil die Bildung und
Erfahrung dazu fehlen. Wie auch mit 28. Da hat das richtige
Leben ja praktisch erst begonnen.

> Falls das fertig geschweißte Portal nicht auf die eigene Maschien passt
> kann man ja mal in einer Firma nachfragen ob die die paar Flächen nicht
> mal schnell fertig schlichten können.

Das dürfte genauso klar sein wie eine größere Menge Leiterplatten mit
einer ebenso großen Menge Bauteilen zu bestücken und zu löten. Das 
gebietet schon die Vernunft das automatisiert machen zu lassen.

> Um noch mal auf die Ursprungsfrage einzugehen: Welches Material für
> Portal?

Alu oder Mineralguss, weil Aufwand, Nutzen und Kosten so einigermaßen 
überschaubar sind. Allerdings muss man hier auch Spezifikationen
beachten und nicht einfach drauf los basteln. Vor allem nicht gleich 
Riesen Projekte sondern erst mal klein anfangen und Erfahrung sammeln
ob man sich nicht selbst überschätzt, vor allem finanziell und 
technisch.

> Wie ich das jetzt überblicke sind sich die Beteiligten einig Stahl
> anstelle von Alu zu verwenden. Weiterhin sind (geschlossene) Profile
> besser da steifer als Platten.

Von den spezifischen Trägheitsmomenten möchte ich das mal so ungeprüft
bezweifeln. Hier ist eher das Kosten-/Nutzenverhältnis die Mutter des
Gedanken.

> Das beruhigt mich dann doch in meiner Festigkeitsanschauung, nachdem ich
> Renes Threads zu seinen Fräsenprojekten verfolgt habe.

Rene ist ein Träumer, der geglaubt hat, dass man nur durch abgucken
und Fragen im Forum ohne jede fachliche Ausbildung so ein aufwändiges 
Projekt realisieren kann. Ein paar geschenkte Linearführungen und eher 
sinnlos versenkte Hunderter für Aluminium reichen eben nicht.
Mit einem Bausatz hätte er eher Erfolg gehabt.
Ich glaube, das diese Einsicht, wenn auch spät, bei ihm
mittlerweile auch gekommen ist und das Projekt erst mal ruht.
Auch der Rene braucht, wie viele andere auch, Erfolgserlebnisse,
die aber bei ihm leider nicht erkennbar waren, dafür aber Fragen
über Fragen über Fragen. Damit sind beide Seiten dann schnell
überfordert, weil unklar ist, ob die Posts von Rene überhaupt
verstanden und umgesetzt wurden. Viele Fragen wurden von ihm auch
nicht gestellt, wohl in der Annahme er wüsste wie es geht. Leider
ein Irrtum. Tut mir nur für ihn leid.

von Thomas F. (igel)


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Nemesis schrieb:
>> Wie ich das jetzt überblicke sind sich die Beteiligten einig Stahl
>> anstelle von Alu zu verwenden. Weiterhin sind (geschlossene) Profile
>> besser da steifer als Platten.
>
> Von den spezifischen Trägheitsmomenten möchte ich das mal so ungeprüft
> bezweifeln.

Hab ich unklar formuliert: Das geschlossene Hohlprofil hat natürlich 
nicht die gleichen Außenabmessungen wie die Platte, sondern eine 
sinnvolle Wahl von Ix und Iy nach den zu erwarteten Kräften und 
Momenten.


> Hier ist eher das Kosten-/Nutzenverhältnis die Mutter des
> Gedanken.

Kosten/Nutzen von Stahl zu Alu oder von einem Flach- zu einem 
Hohlprofil?

von Tany (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Wie ich das jetzt überblicke sind sich die Beteiligten einig Stahl
> anstelle von Alu zu verwenden.

Es kommt darauf an, was für möglichkeit man hat.
Ohne Zugang zu großen Werkzeugsmaschinen ist man mit dem Stahl 
aufgeschmiessen. Mit Alu-Profile wäre's kein Problem.

Also mit Alu geht auch, wenn man richtig macht.

von Nemesis (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Kosten/Nutzen von Stahl zu Alu oder von einem Flach- zu einem
> Hohlprofil?

Oder ob man eine Käsefräse oder eine Präzisionsmaschine z.B.
zum LP-Bohren braucht. Manchmal konstruktiv Sinnvolles, manchmal
nur ein Kompromiss. Es gibt ja auch Anwendungen, wo eine
günstige Bauweise völlig reichen würde, wie die Bearbeitung
von Holz, Kunststoffen, als 3D-Drucker oder als Bestückungsmaschine
oder was sonst noch das Erfinderherz so im Sinn hat.
Billigbauweise ist eben manchmal ausreichend und manchmal eben
nicht angebracht, weil die Zielsetzung nicht sorgfältig bedacht wurde.

Für den User, der vor ein paar Wochen nach den Möglichkeiten einem
Schnittmusterplotter zu bauen gefragt hatte, ist die Zielsetzung
eben eine andere, wie wenn man Platinen fräsen möchte.

von Thomas F. (igel)


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Nemesis schrieb:
> Es gibt ja auch Anwendungen, wo eine
> günstige Bauweise völlig reichen würde, wie die Bearbeitung
> von Holz, Kunststoffen,

In Eingangspost wurde explizit die Bearbeitung von Stahl und Edelstahl 
mit einem 12mm Fräser gefordert. Darauf beziehen sich meine Vorschläge.

> Für den User, der vor ein paar Wochen nach den Möglichkeiten einem
> Schnittmusterplotter zu bauen gefragt hatte, ist die Zielsetzung
> eben eine andere, wie wenn man Platinen fräsen möchte.

Selbstredend.
Hier wurde halt auch Stahl gefordert.

von Nemesis (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Hier wurde halt auch Stahl gefordert.

Das heißt aber nicht, dass Stahl mit einer nominalen Festigkeit
von Baustahl als Konstruktionsmaterial für so eine Maschine
ausreichend ist. Gewöhnlich werden solche Maschinen aus Grauguss
gefertigt, mit Eigenschaften, die später eine Bearbeitung von
Stählen zulässt.  Mal von Mineralguss abgesehen, sehe ich kein
Material das Eigenschaften hätte die Grauguss toppen könnte.
Auch Mineralguss ist kein hundertprozentiger Ersatz, wenn die
Nachteile nicht konstruktiv kompensiert werden.

von Daniel O. (kamikaze18)


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Was wäre eigentlich wenn ich das Portal aus 200x100mm vollmaterial mache 
das 400mm hoch ist und aus Stahl?
Also nur die Seitenteile des Portals wiegen Ca. 125kg und wäre massiv.
Als "portalbrücke" dann ein vierkantrohr mit den Maßen 300x200x15 und 
das mir mineralguss ausgegossen. Wäre zwar sehr schwer aber das Gewicht 
ist egal.
Damit wäre sie doch richtig schön stabil und auch richtig massiv...

von Thomas F. (igel)


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(Vorweg: Ich habe das Datum gelesen)

Es tut sich was bei den CNC-Werkzeugfräsen:

Das Fraunhofer-Institut untersucht den Einsatz von CFK an den Achsen von 
hochdynamischen Werkzeugfräsen:

http://www.ipt.fraunhofer.de/de/presse/Pressemitteilungen/20160722-fraesbearbeitungszentrum-cfk-mapprox.html

Eine Eigenbau-Protalfräse aus CFK wäre doch mal interessant und eine 
Herausforderung. Das wäre dann wohl eine neue Kategorie Edelkäse-Fräse. 
Oder sogar nur Edelfräse.

Leider ist es um die Fräsenbauer aus dem Jahr 2015 hier sehr still 
geworden.

von Benjamin B. (benman22)


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Hallo,

wollte mal Fragen, ob es hier auch weitergeht ?

Sehr interessant der Thread....

Ich selbst habe auch eine CNC Fräse aus Stahl gebaut.....mit festem 
Portal....

Lg

Benjamin

von Daniel O. (kamikaze18)


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Hallo,
Ja es geht natürlich weiter mit der kleinen Fräse.
Da ich aber bei einem andern tread auf Peters Cnc Ecke verwiesen worden 
bin hab ich dort auch angefangen den baubericht zu machen.
Bei Interesse hier der Link:

http://www.cncecke.de/forum/showthread.php?96307-Erster-Versuch-eine-quot-kleine-quot-Cnc-Portalfr%E4se-f%FCr-Stahl-Bearbeitung-zu-bauen

Lg Daniel

von Inkognito (Gast)


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von Tom (Gast)


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Inkognito schrieb:
> Ein Link zum Portallogin hilft wie?

Die CNC-Ecke ist nur mit Anmeldung lesbar.

von Benjamin B. (benman22)


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Hallo Daniel,

Poste doch hier mal ein paar Bilder vom aktuellen Bauzustand....

War auch in der CNC Ecke aktiv.....da waren mir zuviele schlaue 
User.....

Meine CNC ist aus 80er Stahlvierkantrohr und einem grossem L Winkel mit 
100x100x10 mm.
Alle Achsen haben 24x5mm KGT drin...
Meine Motoren laufen mit 48V und haben 9Nm Haltemoment.
Software Mach3 und Estlecam

Lg
Benjamin

von Daniel O. (kamikaze18)


Angehängte Dateien:

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Also das Grundgerüst wurde aus 60x60 Vierkantstahl (Volleisen natürlich) 
? gebaut und mit 500x500x50mm Stahlplatten verstärkt. Es wurden über 
1000 Löcher und Gewinde gebohrt und mit Schrauben versehen. Das ganze 
wurde dann in einer schönen Schalung versenkt und mit Beton ausgegossen. 
Nach aktuellem Stand und rein rechnerisch wiegt es aktuell 2,7 Tonnen.
Das Portal wird aus 300x200x15mm Vierkantrohr gebaut das ausgegossen 
wird. Als Antriebe kommen an alle Achsen Nema42 Motoren mit 30Nm 
Haltemoment und diese laufen 220v. Linearführungen sind in allen Achsen 
35mm verbaut.
Lg Daniel

von Ivan O. (black-widow)


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Daniel O. schrieb:
> Als Antriebe kommen an alle Achsen Nema42 Motoren mit 30Nm
> Haltemoment und diese laufen 220v. Linearführungen sind in allen Achsen
> 35mm verbaut.

Hallo Daniel
Wie bist du auf die Schrittmotoren gekommen?
Bau mir selbst gerade eine Portal fräse aus Alu und der Schlitten hat 40 
Kg
Wie hast du Ausgerechnet wie viel du Nm du Brauchst?

Lg

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