EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Alle in grote lijnen opgebouwde aluminium, stalen en houten cnc-machine`s

Moderators: audiomanics, Moderators

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

xp7amrkr schreef: Kan iemand indicaties geven van belastingen waar ik tijdens het frezen rekening mee moet houden? Dan kan ik eens wat eenvoudige FEM analyses los gaan laten op bepaalde delen.
Ik zie de Y-as motoren, die het het zwaarste hebben want die moeten een zware brug + Z-as bewegen, nooit meer leveren dan net een tikje boven de 1Nm. En die heb ik er twee. Vertraging richting de kogelomloopspindels is 1:1,5, spoed kogelomloopspindels is 10mm.
Verwaarloos ik de draaiende massa en wrijving eventjes, dan komt dat overeen met een tikje boven de 1,5kN aan lineaire kracht. Dat is dan wel een onrealistische bovengrens, want de roterende massa verwaarlozen is wel heel pessimistisch.

Kwa frezen zelf is het nog een stuk minder; da's 250N max, hooguit met boren in staal een tikje meer.
Bij nafrezen is het veel minder.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Gebruikersavatar
xp7amrkr
Berichten: 203
Lid geworden op: 18 jan 2011 16:46
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door xp7amrkr »

Tijd stil geweest maar zeker niet stil gezeten! Hierbij weer een kleine update.

Er zijn inmiddels twee proef stukken gemaakt met een EG/zand-epoxy mix. Ik vind het resultaat zeker niet tegenvallen. Beide proef stukken zijn van dezelfde basismaterialen gemaakt, enkel andere mix verhoudingen. Heb er een eenvoudige "destructieve test" op uitgevoerd. De volgende stap is op een wetenschappelijkere manier bepalen wat de beste mix is.

Voor de gietstukken zijn de onderstaande producten gebruikt:
#1 Kwartszand (zilverzand) 0,25-0,40mm
#2 Filterzand 0,40-0,80mm
#3 Filterzand 0,80-1,40mm
#4 Filtergrind 1,40-2,0mm
#5 Filtergrind 2,0-4,0mm
Epoxy Resin L + Hardener GL 2

Het zand en grind komt bij Multiquartz vandaan, de epoxy bij R&G. Ik heb met de technische afdeling van R&G contact gehad over de toepassing van de epoxy en de gebruikte epoxy en harder zijn aangeraden.

Proefstuk 1
Mix verhouding: 9.7% #1 + 13,1% #2 + 17,8% #3 + 22,1% #4 + 29,3% #5 + 8,0% epoxy
Dichtheid: 2160 kg/m3

Het eerste proefstuk had visueel een behoorlijk ruwe en open structuur. Voor proefstuk 2 heb ik "op het gevoel" een mix samengesteld met procentueel meer fijn zand/grind toegevoegd.

Proefstuk 2
Mix verhouding: 12% #1 + 15% #2 + 18% #3 + 20% #4 + 27% #5 + 8,0% epoxy
Dichtheid: 2080 kg/m3

Het tweede proefstuk was visueel een stuk gladder maar woog tot mijn verbazing minder dan proefstuk 1. Beide proefstukken zijn een stuk sterker dan verwacht! In beide gevallen lijkt het gietstuk op het grind gescheurd te zijn, de daadwerkelijke steentjes breken. Conclusie: grind is niet sterk genoeg en op zoek naar wat anders. (graniet :lol: )

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

Wat betreft het ontwerp, dit gaat geleidelijk verder. Ben nu aan het stoeien met de aandrijving voor de kogelomloopspindels en zit in de afwegingsfase stappenmotor, servo motor of closed loop stappenmotor. Hierbij krijgt de laatste optie voorlopig de voorkeur. Wat denken jullie hiervan? Er zijn best mooie setjes te koop van Leadshine.

https://hardware-cnc.nl/nl/winkel/closed-loop-systemen
http://damencnc.com/en/components/motor ... er-systems

Zou dit wat zijn? En zo ja, Nema 34 4Nm of Nema 34 8Nm? Het prijsverschil is nihil. (Nema 23 lijkt mij te klein)
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

Ik gebruikte dezelfde epoxyhars en toeslagmateriaal van dezelfde firma.

Een klein drupje aminosilaan bij de epoxy verbetert de hechting aan kwarts nog aanzienlijk. De door jou en mij gebruikte epoxy wil graag een naharding hebben van 15 uur op 70 graden. Doe je dat niet dan hard-ie ook uit (samen met de lage viscositeit een voordeel van L+GL2) maar dan duurt het rustig een week of 2-3 voordat-ie in de buurt komt van zijn eindsterkte/stijfheid. Dat is heel goed te merken als je een glasvezel-laminaat maakt met dat spul.

Als je kunt zou ik het spul een weekje op kamertemperatuur laten uitharden, en dan op 60-70 graden naharden. Werkt bij mij het beste. Paar cellenbetonblokken, zo'n simpel metalen bouwkacheltje en eventueel een thermostaatje kost de wereld niet en is voor meerdere zaken te hergebruiken.

Verder moet ik eens kijken op welke fracties ik destijds uitkwam, maar ik had veel meer fijn zand dan jij meen ik. De wetenschap gaf een leuke beginwaarde, maar uiteindelijk is een grote augurkenpot half vullen met ongeveer-goed mengsel, streepje erop zetten, kleinere fractie beetje bij beetje bijvullen, omschudden, en kijken wanneer het volume toe begint te nemen toch ook een prima methode om zoveel mogelijk toeslag erin te krijgen. Zolang de kleinere steentjes nog tussen de grotere passen blijft het volume gelijk (nouja, het neemt dan maar heel langzaam toe; gelijkblijven doet het niet)

Bij mij was 8% epoxy echt zeik en zeiknatte modder; het grootste deel van mijn brug is met slechts 3% epoxy gedaan. Dat geeft een mengsel dat je prima in de mal kunt verdichten door een laagje te storten en dan te hameren. Best een praktische methode voor de hobbyist zonder triltafel.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 5985
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door Sven »

Ik pleit er voor om de epoxypercentages in EB uit te drukken in minimaal 1 cijfer achter de komma, als dat met wegen tenminste haalbaar is.....
350 kilo 1250x1250 aluminium portaalfrees:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC? Ontwerpen, bouwen, of toch kopen?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

?
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 5985
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door Sven »

DaBit schreef:?
!

Zoals jij een keer schreef, het verschil tussen 3 en 4% (of 4 en 5%) is het verschil tussen de consistentie van nat zand en kliedersmurrie.

Dat is een verschil van tussen de 20 en 33% als het om de absolute hoeveelheid epoxy gaat.
Dat laat zich niet in hele procenten als verhouding tot het zand uitdrukken.

Alleen weet ik niet of het weegtechnisch ook te doen is, je kan het zand en de epoxy niet met dezelfde weegschaal doen lijkt me...

Oh, en het zal denk ik nogal wat uitmaken of je die kleinste fractie er wel of niet in doet. Het zal in absloute hoeveelheid epoxy nogal een verschil zijn of die kleinste poriën wel of niet met epoxy worden gevuld.

Ik kijk tot nu toe bij mijn proefjes gewoon of ik denk dat de natheid van het mengsel fijn is, omdat het om minder dan een gram gaat wat ik aan epoxy toevoeg als ik het te droog vind.
350 kilo 1250x1250 aluminium portaalfrees:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC? Ontwerpen, bouwen, of toch kopen?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

Tsja, uiteindelijk pas je het toch nog wat aan als je aan het mengen bent. De korrelverdeling van de steentjes is ook geen exacte wetenschap tenslotte en verandert eveneens tussen batches onderling. In de praktijk mik je een bult epoxy op de steentjes in je speciekuip, gaat mengen, en als het te weinig blijkt te zijn doe je er een beetje bij. Is het per ongeluk echt teveel dan mik je nog een paar handjes zand en grind in de kuip.

Met dat mengen van epoxybeton gebeurt overigens hetzelfde als met gewoon beton of taarten-deeg: het lijkt allemaal te droog te zijn tot het moment dat het spul 'floep' zegt en dan is het ineens te nat. Of je denkt: is wel droog, ik doe nog een half plastic koffiebekertje epoxy extra op die 30kg massa, en dat halve bekertje blijkt eigenlijk alweer veel te veel te zijn. Daar moet je wel voor opletten, en goed de tijd nemen om te mengen. 10-20 minuten per batch besteden aan mengen is nog niet zo gek.

Dat supernauwkeurig afwegen enzo heeft dus amper zin. Doe dat maar met de componenten van de epoxy zelf; daar komt het beter tot z'n recht.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
mach1
Berichten: 5
Lid geworden op: 06 mar 2010 11:23
Locatie: Hattem

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door mach1 »

Hallo Dennis,

Zelf gebruik ik de closed loop steppers van leadshine, de drives zijn de 2306 high voltage drives.
http://damencnc.com/en/components/motor ... drives/783
Dit zijn hele mooie drives en gewoon aan de 230V aan te sluiten.
Dit systeem werkt zeer goed en is niets moeilijker dan een normaal stepper systeem, het werkt zonder parameters in te hoeven stellen in de drive.
Met usbcnc cpu v5b heb ik terugkoppeling wanneer er iets fout gaat en stopt de hele machine en ook het programma gaat in pauze stand.
wanneer het probleem verholpen is kun je gewoon verder gaan waar je gebleven bent.

Het grootste nadeel vind ik de beperkte snelheid van het systeem, hierin heeft een servo systeem een groot voordeel en hoeft ook niet extreem veel duurder te zijn.

Wanneer je voor de aandrijving stappenmotoren neemt, zou ik een kogelomloop spindel met een spoed van 10mm nemen, ik zou dan voor de 8Nm nema 34 motoren gaan.
Zelf heb ik op de x-as een 12Nm motor, op de y-as een 20Nm motor en op de z-as een 8Nm motor, alle drives zijn de 2306.
Een beetje snelheid in je ijlgang is wel erg lekker namelijk en een hoge acceleratie ook.
Met stappenmotoren ben je wel beperkt in snelheid, max 1200 rpm in mijn geval.

Met vriendelijke groet,
John.
Gebruikersavatar
xp7amrkr
Berichten: 203
Lid geworden op: 18 jan 2011 16:46
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door xp7amrkr »

Het nauwkeurig afwegen van het granulaat en de epoxy is nu nog niet zo'n probleem, gebruik een weegschaal die tot 2000 gram weegt met een (aflees) nauwkeurigheid van 0,1 gram. Straks moet een keukenweegschaal goed genoeg zijn voor het granulaat. Heb inmiddels een adres gevonden voor graniet split van 3 tot 8mm, dat wil ik bij het volgende teststuk gaan gebruiken.

Ik zit eraan te denken een opstelling te bouwen voor het doen van 3-punts buigproeven op me teststukken. Aan één zijde drukken waarbij je de kracht meet en tegelijkertijd met de micrometer de doorbuiging vastlegt. Daarbij zou ik een (Chinese) load cell toe willen passen, zoiets als op Ebay te vinden is.

Wat betreft de keuze voor de stappenmotoren, drivers en kogelomloopspindels, de 8Nm closed loop leadshine motoren met een 2010 en 1610 spindel lijken het te worden.

Inmiddels doorgewerkt aan het ontwerp van het bed, deze begint al aardig vorm te krijgen.

Afbeelding

Afbeelding

Afbeelding

Zoals jullie zien zal de Nema34 lager liggen dan de kogelomloopspindel en met een tandriem gekoppeld worden. Heb nu een 15mm breede HTD-3M ingetekend met een 1:1 vertraging. Hoe denken jullie hierover?

De vaste zijde van de kogelomloopspindel wordt gecreëerd door twee 7202 lagers, lijkt me goed genoeg voor de spindel. Wat ik me echter afvraag is of de tandriem nu geen (ongewenste) knikkende kracht aanbrengt op de spindel.

Ook vraag ik me af of het toegevoegde waarde heeft om de kogelomloopspindel voor te spannen. Aan de andere kant kan ik natuurlijk een aantal schotelveren plaatsen om de, theoretisch, thermische uitzetting van de spindels op te vangen.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13372
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door Arie Kabaalstra »

Ik denk dat het met de knik-kracht wel mee zal vallen.. een tandriem heeft niet zo veel voorspanning nodig.. en de poelies zitten dicht op de lagers..

't wordt wel vaker gedaan op deze manier.. de Chevalier Draaibanken waar ik veel mee gewerkt heb, waren ook zo opgebouwd..
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

xp7amrkr schreef:Straks moet een keukenweegschaal goed genoeg zijn voor het granulaat.
Zeker weten. De spreiding in de korrelverdeling en -vorm van het granulaat maakt extreem nauwkeurig wegen per definitie zinloos.
Zoals jullie zien zal de Nema34 lager liggen dan de kogelomloopspindel en met een tandriem gekoppeld worden. Heb nu een 15mm breede HTD-3M ingetekend met een 1:1 vertraging. Hoe denken jullie hierover?
Ik heb zelf een lichte voorkeur voor AT ipv HTD omdat de tandflankspeling volgens de kleine brokjes documentatie die ik her en der vind kleiner is. Maar volgens mij zijn de verschillen te verwaarlozen. Ik merk niks van die tandflankspeling. Wel zie ik de resonantie van de riemen terug in positie rotary encoder op motoras vs positie glaslineaal.
De vaste zijde van de kogelomloopspindel wordt gecreëerd door twee 7202 lagers, lijkt me goed genoeg voor de spindel. Wat ik me echter afvraag is of de tandriem nu geen (ongewenste) knikkende kracht aanbrengt op de spindel.
Lijkt mij niet. Koppel maal arm is niet zo gek groot, en de overspanning naar je lager is eveneens klein.
Ook vraag ik me af of het toegevoegde waarde heeft om de kogelomloopspindel voor te spannen. Aan de andere kant kan ik natuurlijk een aantal schotelveren plaatsen om de, theoretisch, thermische uitzetting van de spindels op te vangen.
Ik heb beide zijden vast gelagerd, voornamelijk om viermaal de stijfheid en een hogere kritische snelheid te verkrijgen. Bij mij is het Y-as-deel allemaal staal, dus die schotelveren kon ik daar wel weglaten omdat de thermische uitzettingcoefficienten gelijk zijn.

In theorie kan de spindel door wrijving warmer worden dan de basis, of de basis door hete spanen warmer dan de spindel, maar in de praktijk zijn de temperatuurverschillen klein, is de stijfheid van de lagering en basis niet oneindig, en heb ik er geen last van.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
Gebruikersavatar
xp7amrkr
Berichten: 203
Lid geworden op: 18 jan 2011 16:46
Locatie: Barendrecht
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door xp7amrkr »

Arie Kabaalstra schreef:Ik denk dat het met de knik-kracht wel mee zal vallen.. een tandriem heeft niet zo veel voorspanning nodig.. en de poelies zitten dicht op de lagers..
Top! Nu nog een mooie manier vinden om de bovenste tandriemschijf vast te zetten.
DaBit schreef:Ik heb beide zijden vast gelagerd, voornamelijk om viermaal de stijfheid en een hogere kritische snelheid te verkrijgen. Bij mij is het Y-as-deel allemaal staal, dus die schotelveren kon ik daar wel weglaten omdat de thermische uitzettingcoefficienten gelijk zijn.

In theorie kan de spindel door wrijving warmer worden dan de basis, of de basis door hete spanen warmer dan de spindel, maar in de praktijk zijn de temperatuurverschillen klein, is de stijfheid van de lagering en basis niet oneindig, en heb ik er geen last van.
Dus beide zijde vastzetten met twee hoekcontactlagers en de spindel op die manier monteren zonder echte voorspanning?
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 11015
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door DaBit »

xp7amrkr schreef:Nu nog een mooie manier vinden om de bovenste tandriemschijf vast te zetten.
Loctite 603.
DaBit schreef:Dus beide zijde vastzetten met twee hoekcontactlagers en de spindel op die manier monteren zonder echte voorspanning?
Dat is wat ik gedaan heb inderdaad.
De belangrijkste wet in de wetenschap: 'hoe minder efficient en hoe meer herrie, hoe leuker het is'
mostudio
Berichten: 517
Lid geworden op: 24 mei 2007 19:37
Locatie: Den Haag
Contacteer:

Re: EG CNC Machine (ontwerp stadium)

Bericht door mostudio »

Wat dacht je van een spanbus die kosten haast niets en je kan ze makkelijk uitlijnen tegenover je motor pully
Kijk eens op de site van madler.de
Plaats reactie