Project Phalanx : Stalen portaalfrees met ISO40 toolchanger

[mark3]

Als je het echt een cnc machine wilt houden, met een servo motor de gordijnen oprollen. Misschien iets meer werk, maar wel 100% cnc.

[Niels]

Hoofdbreker:

Ik ben een gereedschapscarrousel aan het ontwerpen die onder de spindel geschoven word en dat de Z as dan omlaag beweegt, tool pakt en de carrousel weer aan de kant gaat.
Makkelijk dacht ik!

Gezien de beperkte ruimte kom ik in een aantal uitdagingen terecht.
Ik heb in een eerder stadium een schijf gemaakt waar de clips op zitten die de ISO 40 tools vast houden.
Om de tool te laden in de spindel kan ik onder elke hoek de spindel benaderen met de carroussel. Dat is geen probleem.
Om de carrousel weg te bewegen moet deze rechtstandig op de sleuf van de tool weg bewegen.
Ook geen probleem.
Maar omdat ik weinig ruimte in de Z as heb en de tafel in de Y as richting onder de tools door beweegt wil ik dat de carrousel ook omhoog beweegt.
Om zo min mogelijk met lucht te werken dacht ik zelf aan een constructie met een elektromotor.

Diverse overwegingen gedaan zoals een swingarm die hem onder de spindel kunnen bewegen en met een zwaai er onderuit en tegelijk omhoog: kan niet want dan gaat de clip niet rechtstandig eruit en ontstaan er hoogte verschillen tijdens het bewegen.

Een ander idee was een koker met een profiel erin te frezen waarbij het eerst deel recht is voor de hoogteslag en daarna in een helix vorm de draai maakt. Werkt ook niet, want wederom hoogte verschil in bewegen met het onder de spindel weg draaien. Als ik dan de helix aan het eind horizontaal maak, heb ik nooit meer de mogelijkheid heb om de carrousel weg te draaien.

Iets met een riem maken lijkt me ook geen oplossing door de waarschijnlijk rommelige constructie.

Een ATC arm maken kan ook maar is weer erg complex door de speciale constructie van het 'cam' model van de arm. Daarnaast ben ik dan ook genoodzaakt een kettingmagazijn te maken.

De bedoeling is dat de carrousel ongeveer 250mm omlaag beweegt en daarna 150mm horizontaal. En vice versa natuurlijk.
Dit in één beweging en zonder lucht want die compressor blijft maar aan gaan doordat lucht altijd wel wat lekt door de ventielen en cilinders.

[mostudio]

Al gedacht aan een tandheugel en twee ruitenwisser motoren er op die laat je hard op een eindstop lopen met een microswitch

[Damocles]

Om de carrousel weg te bewegen moet deze rechtstandig op de sleuf van de tool weg bewegen.

Waarschijnlijk zie ik niet helemaal wat je bedoelt, maar waarom is dit nodig?
De spindel beweegt toch langs de X-as weg van de carousel? Of wil je die carousel in de Y richting (richting waarin je tafel beweegt) naar buiten brengen van onder de brug? Persoonlijk zou ik kiezen om de wissel met de bewegingen van de spindel (Z en X in jou geval denk ik, te doen). Maar dat is door plaats niet mogelijk, is dat correct?

Ik zou gewoon voor goedkope kogelomloop gaan als je rechtlijnige bewegingen nodig hebt, je zal toch ook wel redelijk wat kracht nodig hebben?
Wellicht kan je dit met één kogelomloop doen die horizontaal aan de carousel trekt. En deze laat je dan een profiel volgen dat eerst horizontaal loopt en daarna onder 45° oid. Als de moer en de spindel dan kan roteren dan kan je met 1 spindel die gecombineerde horizontale en verticale beweging maken. Ofwel de moer in een gleuf monteren zodat de carousel zich verticaal kan bewegen t.o.v. de horizontale kogelomloop.

[DaBit]

Met een touwtje (OK, tandriempje dan) eerst dat ding omlaag trekken en dan horizontaal? Kwestie van die tandriem over rolletjes laten lopen en zo een hoek van 90 graden laten maken. Ik zou niet weten waarom dat zo 'rommelig' is?

[Niels]

De oplossing van Mostudio is nog de meest voordehandliggende.

10 tools ISO 40 is een enorm gewicht en aan een riem op z'n zij verplaatsen ben ik bang dat er een keer een tool los komt uit de clip.

[hugo stoutjesdijk]

Al gedacht aan een tandheugel en twee ruitenwisser motoren er op die laat je hard op een eindstop lopen met een microswitch

En laat ik nou ruitenwissermotoren en tandheugels hebben liggen.

[Arie Kabaalstra]

Nog gedacht aan een Carroussel en een wissel-arm?.. dan hoef je niet de hele carroussel op en neer te halen..

[mostudio]

Ja dat dacht ik ook als eerste aan een arm.
Maar hij vind het moeilijk zonder lucht te doen.
Daarom kan je de op en neer beweging met een tandheugel doen op een blok gelijding vrijmakkelijk zelf te maken.
Het draaien van de arm kan je met een htd riem goed doen.
Stepper er op en gewoon hard tegen een eindstop laten komen met een limit switch .
Of ruitenwissermotoren die gebruiken wij ook vaak in onze machines het merk is doga 24vdc en gaan lang mee trekken een amp of 5

[jacksat]

Hoofdbreker:


Dit in één beweging en zonder lucht want die compressor blijft maar aan gaan doordat lucht altijd wel wat lekt door de ventielen en cilinders.

Als je geen lucht wil gebruiken kan misschien "electric push rods " overwegen.

http://www.aliexpress.com/w/wholesale-e ... h-rod.html

[Niels]

Ik ga de mogelijklheden eens overwegen van de ruitenwissermotoren.

Daar kan ik een heel eind mee komen en heb een zware 24V voeding in de machine hangen die 7A continue kan leveren.
Genoeg voor de eerste stappen.

@Hugo, ik neem binnenkort contact met je op voor de motoren

[Niels]

Zo, het stof van de machine geveegd.

Deze avond besteed aan Fusion 360 met CAD en CAM.
Uiteindelijk na veel zoekwerk waar alles zit viel het me niet tegen.
Gelijk maar de grens op gezocht van wat er kan en mijn machine tegen de limits geprogrammeerd.

De plaat aluminum die ik nodig had in gespannen. Camera in de aanslag... En ik schrik me rot hoe hard dat kan gaan dat ik het eerste stuk miste met filmen

HSM machining toegepast op het grote graafwerk en dat maakte dat ik in 15 minuten klaar was.
Wat een verschil met 'gewoon' frezen



Eerste bewerking met een 25mm 4 snijder index frees 4mm per pass diep op 7000 toeren.
Koeling aan om de spanen weg te voeren (helaas zat de spantanghouder in de weg om het echt goed te doen)
Voeding tussen de 7000 en 5000 mm/min.
Vermogen op de motor gemeten: 2 kW max

2e bewerking met een 8mm 2 snijder om de restanten weg te frezen op 8000 toeren en 500 mm/min 20mm diep in één pass.
Een mooi resultaat geworden uiteindelijk.

[Niels]

DaBit had wat met cijfers op de CNCzone dag zitten sleutelen.
Dat kan ik ook dacht ik!
Hij tikt er wat in en gas op die lollie!



Grapje

De feeds en speeds zijn uit het eerste filmpje.
De snede diepte mocht iets dieper en dat is van 4 naar 6mm gegaan.

Bewerkingstijd drastisch gedaald en het resultaat hetzelfde.

Ideale freesbanen zorgen voor een erg stabiel en snel resultaat met een enorm volume.

De platen in de onderstaande foto zijn 460x280x20 in een (onbekende) hardere kwaliteit:

[DaBit]

Ik vind 'm toch niet lekker klinken Niels; die hele plaat staat mee te vibreren. HSS geeft daar relatief weinig om, maar met VHM frezen loop je serieus het risico dat de zijkanten van je tandjes onderaan afbrokkelen. Don't ask...

Plaat wat stabieler vastzetten, frees met kleine radius ('bullnose') gebruiken, ruwfrees gebruiken, snijplaten gebruiken, of gewoon iets omlaag in snijparameters. Ik ga tegenwoordig pas agressiever snijden als het freeswerk meer is dan een half uur ofzo. Daaronder hou ik de toerentallen en voeding per tand wat beschaafder; 6000-8000rpm en 0,03-0,05mm per tand op een 8mm frees oid. Als de opspanning matig is nog wel minder ook.
Met de wisselplaten in de 17mm houder ga ik wat agressiever te werk; die kunnen door de beperkte grootte toch al niet zoveel materiaal afnemen (ik kan er 5mm diep mee per gang) en zijn niet kapot te krijgen. Ik zit nog steeds op mijn eerste 2 plaatjes en heb ze een keer omgedraaid omdat ik een fors volume moest verspanen en niet halverwege in de problemen wilde komen.