Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

Scraper
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 mei 2012 21:03

Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Scraper »

Hallo,

Ik zal me even voorstellen. Ik ben Rob en bij mij heeft ook het cnc virus toegeslagen.
Al een aantal jaren heb ik het plan om een cnc freesbankje te maken. Ik ben al geruime tijd op dit forum als gast aanwezig en heb me nu aangemeld om nu eens serieus met de cnc hobby te beginnen.

Mijn wensen zijn:
afmetingen +/- 2000 x 1000mm.
Freesspindel met een toerenbereik van 100rpm tot +/- 15000 rpm of zelfs hoger.
Hoge ijlgangen van min. 15 - 20 m/min.
Nauwkeurigheid bank 0.01mm op alle assen.
repeteernauwkeurigheid van 0.01mm
Toolwisselaar met 10 tools of meer.

Ik begrijp dat dit hoge eisen stelt aan het bankje vandaar dat ik jullie hulp hierbij nodig heb.

Het eerste wat ik wil uitzoeken welke spindel ik zal gaan gebruiken.
Welke spindel is het meest geschikt om een toerenbereik van 100rpm - 15000rpm te draaien.
Het is ook belangrijk dat de spindel een redelijk koppel heeft bij lage toeren. B.V. voor het roltappen of zwaar verspannen.
Eventueel met gebruikmaking van een tandriem overbrenging?
Wat adviseren jullie me?
Gr, Scraper
rkr
Donateur
Berichten: 745
Lid geworden op: 08 jul 2007 21:20
Locatie: wieringerwaard
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door rkr »

100 - 15000 gaat niet lukken

maar heb je echt 100-15.000 nodig of 100-150 en 13.000-20.000 in dat geval zou je kunnen gaan voor een verwisselbare spindel, of een dubbele Z as

en als je wel het hele bereik wil hebben:
1500 toerenmotor en dan 1:10 1:1 10:1 tandriemen erop heb je 150, 1500, 15000 toeren

vergeet ook niet dat zwaar verspanen en een groot werkbereik niet echt samengaan in een hobbymachine
Robbie
Berichten: 197
Lid geworden op: 20 sep 2011 21:44
Locatie: Haarlem

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Robbie »

Hallo Rob,

Je hebt een mooi plan, maar om als beginner (?) hiermee te starten lijkt me wel wat optimistisch. Dit leidt tot frustraties. Zoals RKR al stelt, is je idee voor de spindel niet simpel en "gaat niet lukken". Als je met een machine van 1000*2000 een nauwkeurigheid van 0.01 mm wilt halen is er nogal wat nodig. Normaal gesproken wordt de nauwkeurigheid gemeten in afwijkingen per 300 mm en 0.01 mm/ 300mm is niet eenvoudig, laat staan 0.01 mm/ 1000- 2000mm!. Bij die nauwkeurigheid gebruikt men meestal kogelomloopspillen i.c.m. linealen en hebt dus een besturing nodig die dat aankan. Alleen kogelomloopspillen met stappenmotoren bestaan waarschijnlijk niet voor die afmetingen i.c.m. die nauwkeurigheden of zijn onbetaalbaar. Een bijkomend probleem is de thermische afwijking van je machine a.g.v de door jou gewenste zware verspaning. Als je echt flink wilt verspanen heb je vermogen nodig, dat komt voor het grootste deel terecht als warmte in de spanen. Laat je die spanen op de tafel liggen, dan kan je het schudden. De tafel zet uit en je nauwkeurigheid is naar de haaien, je hebt dus een spanen transporteur en koeling nodig enz. Over de constructie van de machine heb ik nog niet eens wat vermeld, dat is gezien je eisen iets voor specialisten of iets voor iemand met veel ervaring, tijd en geld en die niet bang is om met een machine van > 1000kg uit te komen. Met een beetje pech heb je zelfs een betonnen fundatie nodig, speciaal voor de machine. Voor je start, bedenk eerst wat je werkelijk nodig hebt (niet alleen x en y maar ook z) en het te verspanen materiaal. je huidige wensen zijn onrealistisch. Bepaal eerst wat je echt nodig hebt en ga dan van start. Niets is echter onmogelijk en misschien kan je ons trakteren op een fantastisch project met idem reportages.

Met vriendelijke groet,
Rob.
Scraper
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 mei 2012 21:03

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Scraper »

Bedankt voor jullie inbreng.

Wat mijn eisen zijn heb ik inderdaad hoog ingezet maar dit heeft een reden. Begin ik laag dan is het vaak dat er gaande weg steeds wat aangepast moet worden om een hogere nauwkeurigheid te halen of een hogere snelheid. Ik wil dit proces omdraaien en kijken wat er mogelijk is binnen een nog niet bepaald budget.
Ik had gedacht aan lineare geleidingen, kogelomloopspillen, wat zwaardere steppers met digitale drivers, enz.
De term zwaar verspannen is misschien verkeerd gekozen. De bank is bedoelt om hout, aluminium en in mindere mate staal te frezen.
De bank moet een nauwkeurigheid bij bouw hebben van +/- 0,01mm, tenminste dat is het uitgangspunt. Ik houd geen rekening met temperatuur van het verspannen, omgevings temperatuur enz. want dan komen we in een heel ander segment terecht.

@ Rob,
Het merendeel wat je omschrijft daar heb ik inderdaad over na gedacht. Neem de betonnen fundering, als het nodig is dan behoort dit tot de mogelijkheden.
Je ziet, ben er serieus mee bezig.

Over je opmerking
0.01 mm/ 300mm is niet eenvoudig,
Mijn voorkeur gaat uit naar UsbCnc software. Zit hier geen mogelijkheid in om per b.v. 100mm de afwijking van de as te compenseren.

Terug komend op de spindel. Aandrijven van de spindel met een tandriem mag maar wisselen van tandriemen is geen optie. Dacht zelf aan een 1:2 of 1:3 overbrenging eventueel met een frequentieregelaar.

Kun je wat voorstellen.
Gr, Scraper
Leo.D
Berichten: 273
Lid geworden op: 21 jan 2011 12:52
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Leo.D »

Een paar punten ter overweging:
Voor wat betreft het roltappen, dan vindt je op http://www.flowdrill.nl/practices.htm wat concrete informatie, want op basis van 'een redelijk koppel' daarmee construeer je geen machine. In de download machine parameters vind je iets over vermogen en toerentallen, het benodigde koppel kun je hier uit halen.
Als je wilt roltappen, dan neem ik aan dat je ook wilt vloeiboren. Op dezelfde site vind je een download voor de axiale krachten en dan alleen nog maar voor St37.
Switchen tussen hoge en lage toeren door het verleggen van een tandriem op een machine met een toolchanger..... constructief onlogisch.
Wat betreft de nauwkeurigheden, om deze te halen, dan lijkt het mij ook handig om dit te controleren ofwel te meten en hiervoor lijkt mij een geconditioneerde meetruimte een noodzaak.

Groet, Leo
rkr
Donateur
Berichten: 745
Lid geworden op: 08 jul 2007 21:20
Locatie: wieringerwaard
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door rkr »

wil je nu ook grote platen staal van 10 mm verwerken? ( moet wel, anders kun je niet tappen )
of wil je grote platen hout/kunststof verwerken en af en toe een brokje metaal?

in dat laatste geval kun je beter gaan voor 2 machines, een portaalfrees en een bedfrees

een portaalfrees van dat formaat dat knappe gaten kan tappen,staal kan frezen EN die snelheid moet kunnen halen is onmogelijk
je zou wel de gaten kunnen centerboren in een plaat en daarna met een magneetboormachine de rest afmaken

maar vertel eerst maar eens wat je er echt mee wilt gaan doen
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Ik ben toch wel nieuwsgierig naar de 'echte' nauwkeurigheid van professionele portaal machines met afmetingen van 1000x2000 mm ( denk dat ze 0.1mm opgeven, en dat niet waar kunnen maken) Heeft iemand ooit al eens zo'n machine met meetrapport gezien? Of een gefreesd werkstuk gemeten ? Heeft Mitutoyo eigenlijk meetmachines met dat bereik?
Zoek voor de grap eens op hoe nauwkeurig een rolmaat is bij 2 meter ;-)
Buiten dat als je redelelijk stevig wilt frezen weet ik nog wel ergens een 3e hands CNC, bereik 700x600mm 30-6300 toeren, SK40,met voldoende vermogen. Onder de €9000.- ( zo'n machiene haal je ook geen 0.01mm meer mee trouwens)
Sorry als m'n verhaal negatief overkomt, probeer alleen de boel een beetje te relativeren :roll:
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13373
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Arie Kabaalstra »

Hugo, dat is niet negatief.. maar realistisch.. reken even mee.. Staal heeft een uitzettingscoefficient van 0.000012m/m/K hetgeen betekent dat een machine van 2 meter al 0.024 mm langer wordt per K/°C
mijn "minifreesbankje van slechts 600 mm op de langste geleiding wordt al 7µm langer per graad.. maar dat wordt deels gecompenseerd door mijn constructie.. op de langste slede zou het namelijk niet uit moeten maken, omdat mijn geleidingen weliswaar langer worden, maar de kogelomloopspindel ook.. dus die twee heffen elkaar op.. en op de lengte van mijn opspantafel hou ik derhalve vanuit het midden gemeten niet meer dan 1.75µm per kant over.. daar teken ik voor.. maar ja.. daar heb ik em dan ook op ontworpen..

er zullen best grote meetmachines zijn.. grote delen moet je tenslotte ook kunnen meten..
Scraper
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 mei 2012 21:03

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Scraper »

Helaas dwalen we af van mijn vraag maar goed.
Alle feedback is welkom dus niets is negatief.

Ik loop al +/- 15 jaar mee in het cnc wereldje. Mijn ervaring ligt vooral in grote en nauwkeurige produkten. De machines waar ik mee werk variëren in afmeting van +/- 1250 x 650 x 550 tot 4000 x 1400 x 760.
Alle machines hebben een BT50 opname.

De machines hebben een repeteernauwkeurigheid van 0,005mm en bereiken een plaatszuiverheid van 0.01mm op de volledige lengte en breedte. Dit gaat niet zonder slag of stoot maar het is mogelijk. Onder andere dat er rekening gehouden wordt met de productie temperatuur.
Ook maken we gebruik van een mitutoyo meetmachine met een afmeting van 2000 x1200mm in een geconditioneerde ruimte.

[on topic]
In mijn project worden de maximale afmetingen vooral gebruikt voor het frezen van hout en kunststof.
Aluminium in het bereik van +/- 1000 x 800 en staal in het bereik van +/- 600 x600. Maar dit kan per product variëren.
De nauwkeurigheid zit in het bereik van 1000 x 1000.

Mijn uitgangspunt is een zo nauwkeurig mogelijke machine te maken. Gaande weg zal ik wel ergens op in moeten boeten maar dit is logisch.

Terug op mijn vraag:
ik zoek dus een spindel die 100rpm tot +/- 15000 rpm kan draaien. Dit mag bv een servomotor zijn met tandriem naar een spil. Het handmatig wisselen van riemen is geen optie.
Kunnen jullie nog andere mogelijkheden bedenken of struikelblokken aangeven waarom iets wel of niet kan.
Gr, Scraper
Gebruikersavatar
wstoof
Donateur
Berichten: 559
Lid geworden op: 08 jul 2007 19:11
Locatie: Abcoude
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door wstoof »

Scraper schreef: ik zoek dus een spindel die 100rpm tot +/- 15000 rpm kan draaien. Dit mag bv een servomotor zijn met tandriem naar een spil. Het handmatig wisselen van riemen is geen optie.
Kunnen jullie nog andere mogelijkheden bedenken of struikelblokken aangeven waarom iets wel of niet kan.
Is dan een normale 3 fase spindel met een gevectoriseerde frequentie omvormer dan geen optie ?
zie dit bv ...
http://www.skcnc.de/gewusst-wie/hitachi ... chter.html
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13373
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door Arie Kabaalstra »

wat je ook kan doen.. meerdere spindels op je machine.. er zijn al wat hobbyisten die naast de standaard motor op een HMB BF30 een Kress FME 1050 hebben gemonteerd voor het fijne / hoogtoerige werk..
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Jij zult op je werk dan wel 'echte' machines hebben, met gietijzer frame, en alles om een volwaardige CNC machine te krijgen. Ik heb ook wel eens een freesbank met draaitafel van 8 meter gezien, waar ze turbine schoepen op frezen :P en met de nauwkeurigheid die jij bedoeld.
Wat ik in beeld had was meer zoiets: http://www.skcnc.de/maschinen/sk-2010g-servo.html
Dat toerenbereik blijft natuurlijk iets waar iedereen van droomt. Ik gebruik in m'n SK40 spil soms een toerenversneller (1:6) en dan kan ik tot 18000 toeren (maximale van de planeet versnelling)
m'n standaard freesspil loopt 30-5000 met 1 schakelpunt ergens bij 800 toeren.
Je hebt verder niet aangegeven over welk vermogen je denkt, en met welke opname je zou willen werken.
Misschien een SK40 spil tot 6000 toeren en dan een hoogfrequent spil in SK40 wisselen. En anders toch over een versnellingsbak nadenken.
Maar je kunt natuurlijk een een motorspindel nemen http://www.franz-kessler.de/dokumente/P ... fr-web.pdf (=duits, maar ze hebben hem ook in het engels.)
Maar dan moet je wel weten welk koppel je nodig hebt ( maar dat moet je toch)
Ik denk dat de volgers op dit forum wel erg nieuwsgierig worden naar dit project. :mrgreen:
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
PaulBng
Berichten: 409
Lid geworden op: 02 dec 2011 18:54
Locatie: Leiden
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door PaulBng »

Ben bovenal nieuwsgierig naar het beschikbare budget :oops:
Gewoon omdat ik wil weten of het kan...
rkr
Donateur
Berichten: 745
Lid geworden op: 08 jul 2007 21:20
Locatie: wieringerwaard
Contacteer:

Re: Spindel geschikt voor lage toeren alswel hoge toeren.

Bericht door rkr »

als je echt die hele range aan toerentallen wilt hebben dan heb je maar 3 opties

- hoogtoerige wisselkoppen ( die je cnc kunt wisselen ) een die 10 x vertraagd en een die 100 x vertraagd dan kun je een "gewone " spindel van 8000-15000 toeren gebruiken
- een dubbele Z-as met dubbele spindel
- variomatic

maar als je zulke machines op werk hebt staan, waarom wil je er thuis dan ook nog een ?
en halen die ook 20m/min in ijlgang?

trouwens... als je platen hout wil gaan verwerken, is een werkbereik van 2500x1300 dan niet handiger? , passen platen van 244x122 cm er mooi onder
Plaats reactie