Nieuwe Z-as

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

Moderators: audiomanics, Moderators

Amateur
Berichten: 12
Lid geworden op: 08 feb 2019 18:00

Nieuwe Z-as

Bericht door Amateur »

Goeiendag,

Zoals ik al aangaf in mijn voorstelpost ben ik van plan om de huidige Z-as van mijn portaalfrees opnieuw te bouwen. Nu heb al ik een ontwerp gemaakt, onderdelen/materialen besteld maar kwam ik tot de conclusie dat het wel leuk was om dit te delen en uiteraard om jullie ongezouten kritiek aan te horen. Nu kan ik nog dingen veranderen voordat de frees daadwerkelijk met de aluminium toolingplates gaat vechten.

Uitgangspunten voor de nieuwe Z-as waren:
- 20mm Alu Toolingplate
- Pneumatisch bedienbare (lees: op en neer bewegen) 3D Touch probe op een vaste plaats naast spindel
- Freesmotor/ER20 moer moet minstens 80mm boven de onderkant van de brug komen

Het idee van de vaste 3D Touch probe is gekomen nadat ik heel vaak dat ding sta te wisselen en vond dat dat beter moest. Nu is het plan dat ik met een frees in de spindel alsnog nieuw materiaal kan inmeten. Dit komt met het werk dat ik met de frees doe, behoorlijk vaak voor namelijk. Het idee van de Touch probe is eigenlijk dat ik de frees naar de positie breng waar ik wil meten. Ik schakel probe in en de machine beweegt met een vooringestelde offset zodat de probe op deze positie komt. Daarna komt hij naar beneden en kan ik het inmeten. Ik bestuur mijn machine met UCCNC. De software kan van dit project is gelukkig al geregeld en ik ben benieuwd hoe het gaat werken. Nu zit ik er mee dat ik aan bepaalde maten moet voel doen omdat het anders niet past op de machine of dat ik werkbereik moet inleveren. Dit heeft als gevolg dat de stofafzuiging in de wegzit voor de sensor. Nu wilde ik een beveiliging maken dat de sensor niet naar beneden kan komen als de stofborstel er nog opzit. Hebben jullie een goed idee voor een sensor die dit kan monitoren. Zelf kwam ik niet verder als een klein proximity sensortje met een boutje in de stofborstel.

Ik heb gekozen om de rails op het vaste gedeelte te maken. Dit komt doordat ik anders niet met mijn frees hoog genoeg kan komen en anders de wagens wel heel hoog op de brug moesten komen. Deze hoogte heb ik nodig omdat ik vaak flinke houten balken bewerk met lange frezen. Daarnaast is het volgende project een frees lengte sensor die vooralsnog ook pneumatisch uitschuifbaar wordt gemonteerd aan de onderkant/zijkant van het portaal. Daarom moet ik ook zo hoog kunnen met de spindel anders kan ik mijn lange frezen niet inmeten. De reden dat ik voor deze plaats kies is dat er geen andere plaats in mijn werkgebied is waar het handigs is als er een vaste sensor staat. Geloof me, ik heb al veel plaatsen bedacht alleen dat kwam met de huidige vorm van mijn machine niet uit of belemmerd me teveel in mogelijkheden.

Ik vroeg me alleen af hoe ik het moet doen met de smering. Ik wil de smeernippel van de kogelomloopmoer verlengen zodat ik aan de voorkant van de Z-as plaat een smeernippel krijg. Kan dit met normale insteekkoppelingen en een stukje PU-slang of moet je dan al denken aan een stukje remleiding? Gezien de druk die je krijgt met een vet of olie spuit.. Dat brengt me bij het volgende? Wat heeft jullie voorkeur, werken met olie of vet in deze toepassing? Ik heb het idee dat de werkdruk met een olie systeem wat lager is dan met vet.

Nu maak ik gebruik van een open loop stapper systeem, maar ik wil in de toekomst een gesloten loop toepassen. Dit doormiddel van Closed loop steppers of JMC servos, waarbij dat laatste de voorkeur heeft. Nu vraag ik me af of ik met NEMA23 motor gaten genoeg heb op de Z-as of moet ik hier preventief ook andere gaten patronen in boren?

Afbeelding

Ik heb er een screenshot van het ontwerp bijgedaan en ik ben benieuwd wat jullie er van vinden,

Groet Bas
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3094
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hfjbuis »

Amateur schreef: 07 okt 2023 21:37 Ik vroeg me alleen af hoe ik het moet doen met de smering. Ik wil de smeernippel van de kogelomloopmoer verlengen zodat ik aan de voorkant van de Z-as plaat een smeernippel krijg.
Ik heb ook smeernippels waar in niet bij kom. Ik ga er een 4 mm connector opzetten https://nl.aliexpress.com/item/10050047 ... Redirect=y
Om die passend te krijgen (totaal geen ruimte) ga ik aan een 90° connector maken met aan een kant een 1/8 draad en aan de andere kant een 4 mm buisje. Ik maak het uit 2 delen die ik aan elkaar soldeer zodat het buisje in de goede richting wijst.

Ik heb zoiets gezien op een forum waarbij de persoon alle smeernippels zo gekoppeld had aan een centraal smeer systeem.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3094
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hfjbuis »

Amateur schreef: 07 okt 2023 21:37 Nu maak ik gebruik van een open loop stapper systeem, maar ik wil in de toekomst een gesloten loop toepassen. Dit doormiddel van Closed loop steppers of JMC servos, waarbij dat laatste de voorkeur heeft. Nu vraag ik me af of ik met NEMA23 motor gaten genoeg heb op de Z-as of moet ik hier preventief ook andere gaten patronen in boren?
Als je dezelfde maat stepper gebruikt, past het. Een Nema24 stepper is iets groter dan een Nema23 stepper maar heeft dezelfde steekcirkel, bout maat en flens.

Zoals je de rails (X-as) nu hebt gemonteerd, kun je de Z-as kanteling niet stellen. Daarom heb ik bij mij de rails boven en onder gemonteerd. Nu kan ik de kanteling links en recht stellen zodat de motor haaks blijft staan op het freesvlak. Misschien heb je dat bij hout niet nodig!
There are only 2 limits, the sky and your imagination
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3094
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hfjbuis »

Amateur schreef: 07 okt 2023 21:37 Het idee van de vaste 3D Touch probe is gekomen nadat ik heel vaak dat ding sta te wisselen en vond dat dat beter moest.
Ik heb ook een vaste probe sensor op het bed maar ga er een 2e bij zetten om op het werkstuk te kunnen zetten. De sensor op het bed krijgt een mogelijkheid om weg gedraaid te kunnen worden bij grotere werkstukken.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 12055
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hugo stoutjesdijk »

hfjbuis schreef: 07 okt 2023 23:58 Zoals je de rails (X-as) nu hebt gemonteerd, kun je de Z-as kanteling niet stellen. Daarom heb ik bij mij de rails boven en onder gemonteerd. Nu kan ik de kanteling links en recht stellen zodat de motor haaks blijft staan op het freesvlak. Misschien heb je dat bij hout niet nodig!
Ja, doordat je die rails boven en onder gemonteerd hebt, zul je wel moeten stellen, om dat recht te krijgen zal wel een flinke klus worden.
Het ontwerp van TS is eigenlijk het meest voorkomende wat je ziet bij portaal machines. Rails liggen al in 1 vlak, kantelen doe je b.v. op de montagevlakken bij de Y-as voetjes. Of door de zij flens pas definitief te monteren nadat je het voorvlak van de portaal haaks op de tafel hebt staan.
En er zijn nog wel andere oplossingen. Allemaal simpeler dan de boven en onder rail evenwijdig te krijgen, waar een balk tussen zit.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6329
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Kjelt »

Ik ben geen mechanisch expert maar er valt me wel één ding op tov bv de Sorotec Z as.
Namelijk dat jij de fraaie zijstukken die flex moeten tegen gaan, op de wagenplaat van de brug hebt gemonteerd. Bij Sorotec zitten deze op de motorplaat. Misschien de goede keuze omdat je de rails en wagen positie hebt verwisseld?
Misschien dat Hugo hier iets over wil zeggen ?

Verder wat betreft de insteek koppelingen, die kunnen continu 1200kPa (12 bar) aan, ik heb geen idee hoeveel druk een vetspuit genereerd ?
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 12055
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Ik had precies dat zelfde idee.
Terwijl je vorige houten ontwerp wel op die manier zat.
24933
Het heeft denk ik wel te maken in welk gebied je die freesspil wilt laten bewegen, en of je relatief lange gereedschappen gebruikt.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
nico
Berichten: 81
Lid geworden op: 16 apr 2011 12:55
Locatie: Nuenen
Contacteer:

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door nico »

hfjbuis schreef
Als je dezelfde maat stepper gebruikt, past het. Een Nema24 stepper is iets groter dan een Nema23 stepper maar heeft dezelfde steekcirkel, bout maat en flens.

Dit zijn de afmetingen van een NEMA 24.
De lengte ( hier 58 ) veranderd met het koppel.

Dit zijn de afmetingen van een NEMA 23
De lengte ( hier 54 ) veranderd met het koppel.


Er is dus een groot verschil, de steek van de bevestigings gaten, en de pasrand dianeter.
Dus een NEMA 24 past niet op de montage van een NEMA 23.

M.V.G. nico
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Amateur
Berichten: 12
Lid geworden op: 08 feb 2019 18:00

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Amateur »

hfjbuis schreef: 07 okt 2023 23:58 Zoals je de rails (X-as) nu hebt gemonteerd, kun je de Z-as kanteling niet stellen. Daarom heb ik bij mij de rails boven en onder gemonteerd. Nu kan ik de kanteling links en recht stellen zodat de motor haaks blijft staan op het freesvlak. Misschien heb je dat bij hout niet nodig!
De haaksheid van het vlak dat de wagens opspannen ten opzichte van het freesvlak kan ik inderdaad niet instellen met de rails. Alleen dit doe ik door het portaal zelf haaks te stellen op het werkvlak. Het portaal kan ik een klein beetje draaien bij de zijkanten en kan ik op die manier helemaal instellen.
Kjelt schreef: 08 okt 2023 10:31 Namelijk dat jij de fraaie zijstukken die flex moeten tegen gaan, op de wagenplaat van de brug hebt gemonteerd. Bij Sorotec zitten deze op de motorplaat. Misschien de goede keuze omdat je de rails en wagen positie hebt verwisseld?
Ik vond de wagenplaat een beetje groot worden ten opzichte van het portaal en als de Z-as hoog in zijn bereik bezig is komt daar best wel een rare krachtenverdeling op. Daarom heb ik er voor gekozen om nog wat verstevigingen aan te brengen. Bij de bewegende plaat van de Z-as zelf lijkt het me niet echt nodig omdat het 20mm Alu is en het steekt niet echt ver buiten de wagens. Daarnaast was het ook niet echt mogelijk qua ruimte en zou ik moeten inleveren op werkbereik.

Als je NEMA 24 googled dan kom je verschillende resultaten tegen. De ene motor heeft wel het zelfde gaten patroon als NEMA 23 maar bijvoorbeeld JMC heeft weer andere afmetingen.
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3094
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door hfjbuis »

nico schreef: 08 okt 2023 11:20 Er is dus een groot verschil, de steek van de bevestigings gaten, en de pasrand dianeter.
Dus een NEMA 24 past niet op de montage van een NEMA 23.
Ik heb een Nema24 zitten op de plek waar voorheen een nema23 zat. De Nema23 is 57 mm, Nema24 is 60 mm buitenmaat.
De lengte verschilt wel per motor.
23HS21-0446S.pdf
24HS39-3008D.pdf
Als je de 60 mm buitenmaat van een Nema24 gebruikt, zit je goed.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
Amateur
Berichten: 12
Lid geworden op: 08 feb 2019 18:00

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Amateur »

Goedendag,

Het is alweer een poosje geleden dat ik mijn Z-as opnieuw gebouwd heb. Ondertussen heb ik ook de 3D touch sensor er opgebouwd en heb ik onder mijn portaal een gereedschap lengte sensor gemaakt. Beide pneumatisch uitschuifbaar en werken als een zonnetje. Lengte sensor is een asje met een veer en een kleine proximitysensor. Deze twee sensoren had ik er veel eerder op moeten bouwen. Het inmeten van werkstukken met de 3D touchsensor icm met de UCCNC probing plugin is nu seconden werk geworden. Ook de tool changes tijdens het frezen is een stuk sneller en preciezer. Zeker voor het werk wat ik voornamelijk in hout doe, is het een fantastische oplossing. Ondertussen is er ook een touch screen monitor bij gekomen en ben ik voorlopig even tevreden met mn huidige machine. Hoelang dat gaat duren weet ik niet want het idee van een ATC spindel is ook wel heel erg aantrekkelijk. Alleen ik weet niet of dat het waard is om dat op deze machine te bouwen. Misschien moet er dan gewoon een nieuwe, grote stalen portaalfrees aangeschaft of gebouwd worden waar minstens gehele platen op kunnen. Ach ja, dromen is gratis...

Nog even wat sfeerimpressies
25056
25055
25057
25058
Kjelt
Donateur
Berichten: 6329
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Kjelt »

Mooi bedacht en ziet er goed uit.
Ik vind de toolsensor wel innovatief bedacht 8)
Buigt de toolsensor niet teveel door?
Wat is de reproduceerbaarheid van de afwijking over tien metingen ?
Amateur
Berichten: 12
Lid geworden op: 08 feb 2019 18:00

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Amateur »

Doorbuigen valt wel mee. Ik heb er 4 wagens voor gebruikt en geprobeerd de afstand tussen de wagens te maximaliseren. Daarnaast de voorste wagens zover mogelijk naar voren geschoven (paar mm vrij van de z-as). Ook heeft ondervindt het amper een kracht. Alleen de kracht van het pennenveertje en de weerstand tussen de as en het sinterbronzen lagertje.

Ik heb net 10 keer gemeten. 8 keer dezelfde waarde, 1 keer -0.01 en 1 keer +0.01mm en tussendoor ook in en uit geschoven. Al met al is dat voor mijn houten werkstukken meer dan genoeg haha.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6329
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Nieuwe Z-as

Bericht door Kjelt »

Die sensor met X2 erbij is dat de limit switch of de home switch of combinatie van beiden ?
Als het een homeswitch is dan kun je de betrouwbaarheid verhogen door op de wagenplaat aan de kant die naar de sensor toe rijdt een klein ijzeren plaatje te monteren. Dat soort switches reageren beter op ijzer dan op aluminium/plastick.
Plaats reactie