Portaalfrees van aluminium

[orf]

Al heel lang wil ik een CNC bouwen. Het lijkt me supertof om een machine te bouwen die op commando dingen voor je uitfreest in alle vormen en maten.

Ik volg al lang YouTubers die er ook één bouwen. Soms van een bestaand ontwerp dat open source is en soms een eigen ontwerp.

Ik heb ook een eigen ontwerp. Niet omdat ik het beter denk te weten dan de vele uitvoeringen die er al zijn, maar omdat ik het leuk vind het te ontwerpen en te bouwen.

In Sketchup heb ik het volgende getekend:





Ik gebruik 40160 aluminium extrusie profielen en lineare rail HGR20. Het ontwerp heeft (buiten)afmetingen van 1600mm x 875mm.

Al een paar jaar geleden heb ik op AliExpress een set met ballscrews, rails en lagerblokken gekocht. Deze set was het uitgangspunt van mijn tekening, zodat ik daar niets aan hoef aan te passen.

Bij onlinealuminium.nl heb ik toolingplate van 20mm dik besteld. Vanuit mijn tekening de juiste millimeter maten; de verdere bewerkingen zelf mee aan de slag gegaan.





Hier heb ik een schuine kant eraan gefreesd. Het was even puzzelen hoe dat het beste gaat. Uiteindelijk op de (hout)lintzaag gezaagd. Daarna met dubbelzijde tape een liniaal erop geplakt en dat met een kopieerfrees glad gefreesd. Ik ben superblij met het resultaat. Ik vind het er behoorlijk professioneel uitzien. :)

Ik teken alles af door het met de schuifmaat te krassen. Daarna met een centerpunch een gaatje slaan voor het boorgat.

Voor de gaten heb ik online wat boortjes gekocht in de juiste maten. Voor een M8 gat boor ik een gat van 8,2mm voor het buitenste deel en een gat van 6,8mm om draad in te tappen. Bij Amazon maar gelijk een goedkope tapset gekocht en deze superhandige freesjes om de kop van de inbusbout te verzinken in het aluminium:


Inmiddels heb ik ook de aluminium profielen binnen vanuit Polen. Besteld bij aluxprofiel.nl.
Leuk om het dan als bouwpakket een stukje in elkaar te schroeven.



De rails met lagerblokken ook gelijk maar gemonteerd.


En hier zit de gantry al in elkaar. :)


Door naar de Z-as. Hier gebruik ik vulblokjes van 15mm dik achter de lagerblokken om het uit te lijnen met de ballscrew. Met het monteren heb ik helaas wel een lagerblok gesloopt. Die zat niet helemaal recht gemonteerd, waardoor de kogels eruit vielen toen ik de rail erin schoof. Gelijk maar een paar nieuwe besteld op AliExpress.



En hier alvast even een wat verdere opbouw omdat ik niet kon wachten hoe dat eruit ziet. De profielen staan nog los op de plaat MDF en de MDF is zelf ook nog niet gelijmd en geschroefd. Mijn bedoeling is om een torsionbox te maken van het MDF zodat ik een mooie vlakke ondergrond heb. Hierop komt nog een plaat MDF tussen de profielen te liggen die gaat dienen als spoilboard. Die ga ik later met de freesmachine zelf vlakken.



Voor nu even tot zover. Als het goed is komen over een week weer wat spullen binnen van AliExpress. Dan kan ik aan de slag met de ball screws, de motorsteunen en ik kan aan de slag met de stappenmotors en de bekabeling.

[Tonybryden]

Dat ziet er al goed uit voor je eerste freesmachine .
Leuk dat bouwen , ben ik zelf ook ooit mee begonnen en verander er vaak nog wat aan.
Je blijft lekker bezig.

[orf]

Dat ziet er al goed uit voor je eerste freesmachine .
Leuk dat bouwen , ben ik zelf ook ooit mee begonnen en verander er vaak nog wat aan.
Je blijft lekker bezig.

Dankje. Ik vind het bouwen superleuk inderdaad. Tof om een tekening tot leven te zien komen.

[benkr]

Door naar de Z-as. Hier gebruik ik vulblokjes van 15mm dik achter de lagerblokken om het uit te lijnen met de ballscrew. Met het monteren heb ik helaas wel een lagerblok gesloopt. Die zat niet helemaal recht gemonteerd, waardoor de kogels eruit vielen toen ik de rail erin schoof. Gelijk maar een paar nieuwe besteld op AliExpress.

Dat die kogeltjes er uit vallen is geen echte ramp, je kunt ze weer gewoon terugduwen op hun plek, en zelfs als je er een of twee kwijt bent merkt dat lagerblokje er weinig tot niets van. Je moet jezelf er wel van overtuigen dat er geen vuil in de lagerblokjes (wij noemen dat karretjes) zit, bij sommige fabrikanten zit dat er zeker wel in. Ook moet je jezelf er van overtuigen dat er het juiste vet of smeermiddel in zit, bij sommige fabrikanten zit er iets van olie in, maar dient dat vervangen te worden door het juiste type vet. Ook kan het zijn dat je nog gaatjes moet prikken in het kunststof van de lagerblokjes omdat die er standaard niet in zitten, je krijgt er dan totaal geen vet ingeperst.Dit geldt precies zo voor KO moeren, ook die moet je met zorg en het juiste hulpmiddel (een buisje wat er meestal bij levering in zit) op de KO spindel draaien.

[orf]

Door naar de Z-as. Hier gebruik ik vulblokjes van 15mm dik achter de lagerblokken om het uit te lijnen met de ballscrew. Met het monteren heb ik helaas wel een lagerblok gesloopt. Die zat niet helemaal recht gemonteerd, waardoor de kogels eruit vielen toen ik de rail erin schoof. Gelijk maar een paar nieuwe besteld op AliExpress.

Dat die kogeltjes er uit vallen is geen echte ramp, je kunt ze weer gewoon terugduwen op hun plek, en zelfs als je er een of twee kwijt bent merkt dat lagerblokje er weinig tot niets van. Je moet jezelf er wel van overtuigen dat er geen vuil in de lagerblokjes (wij noemen dat karretjes) zit, bij sommige fabrikanten zit dat er zeker wel in. Ook moet je jezelf er van overtuigen dat er het juiste vet of smeermiddel in zit, bij sommige fabrikanten zit er iets van olie in, maar dient dat vervangen te worden door het juiste type vet. Ook kan het zijn dat je nog gaatjes moet prikken in het kunststof van de lagerblokjes omdat die er standaard niet in zitten, je krijgt er dan totaal geen vet ingeperst.Dit geldt precies zo voor KO moeren, ook die moet je met zorg en het juiste hulpmiddel (een buisje wat er meestal bij levering in zit) op de KO spindel draaien.

Goeie info, bedankt. :)
De moeren zaten gelukkig al op het schroefdraad. Ik ga me eens verdiepen in wat voor vet erin moet. Ik heb online ook wel gezien dat er droog smeermiddel gebruikt wordt, maar dan moeten de karretjes misschien nog wel op druk worden gezet met vet?

[hfjbuis]

Ik heb veel tijd verspeelt door de sensoren voor de limit switches en de kabelrups niet gelijk op tekening te zetten. Ook het achteraf monteren van de smeernippels was een verkeerde keuze.

Meet voor de montage van de karretjes en de spindels de kogel diameter van de karretjes en de moer op. Noteer de diameter zodat je ze t.z.t. een maat groter kunt bestellen om de speling te reduceren.

[orf]

Ik heb veel tijd verspeelt door de sensoren voor de limit switches en de kabelrups niet gelijk op tekening te zetten. Ook het achteraf monteren van de smeernippels was een verkeerde keuze.

Meet voor de montage van de karretjes en de spindels de kogel diameter van de karretjes en de moer op. Noteer de diameter zodat je ze t.z.t. een maat groter kunt bestellen om de speling te reduceren.

Ik maak precies dezelfde fout denk ik. Ik heb een beetje nagedacht over de plek van de limitswitches en de montage van de kabelrups.

Heb je tips voor de plaatsing van de limitswitches. Wat ik ervan begrijp moet het geen fysieke eindstop zijn, zodat bijvoorbeeld de brug niet eindigt bij de limitswitch, maar er “overheen” kan?

De smeernippels heb ik qua ruimte wel in het ontwerp meegenomen. Lijkt me goed om ze snel te monteren.

De kogels ga ik opmeten. :)

[hfjbuis]

Heb je tips voor de plaatsing van de limitswitches.

Ik gebruik de limit switches ook als home switches. De plaatst bepaalt daarmee ook de richting van het homen. Bij mij is de volgorde Z+ (omhoog), Y+ (naar achteren) en dan X- (naar links). Daarnaast heb ik softlimits geconfigureerd en dat heeft mij al heel vaak gered net als de verplichting (controller instelling) om eerst te moeten homen.

Ik heb de limit switches nu, gemakshalve, provisorisch gemonteerd zodat er niet zo snel metaal deeltjes aan de magneten kunnen komen. Die voor de Z-as zit niet optimaal waardoor de Z-as niet geheel naar boven bewegen kan. Wel is hij helemaal afgeschermd van de omgeving.
De Y-as sensoren zitten nu aan de buitenkant maar daar zitten ze nu onbeschermd. Die ga/moet/wil ik naar de binnenkant verplaatsen.

N.b. de slag van mijn Z-as is 160 mm. Ik heb een ronde spindel die ik in een paar seconde 50 mm hoger of lager kan zetten. Ik zou de Z-as kunnen inkorten, dat scheelt weer hoogte.

Ook de noodstop heb ik (helaas) pas achteraf gemonteerd. Dat ding is voor mij onmisbaar. Ik laat de afhandeling van de noodstop over aan de controller, dan wordt ook de spindel gestopt. Een fout/crash/bug in de controller kan ik daarmee niet afvangen, maar het maakt de installatie wel een stuk eenvoudiger.

Tot gisteren had ik geen problemen met mijn niet afgeschermde kabels. De laatst gemonteerde (4 passieve NO) schakelaars triggeren soms spontaan. Ik ga ze vervangen door NC schakelaars (is altijd beter) en als dat niet helpt, dan de kabel door een afgeschermde (Cat5 STP). Als dat niet helpt, dan moet er een filter op de ingang van de controller komen. Ik verwacht niet dat dit nodig is omdat ik met de NO limit switches (proxies) en de passieve NC noodstop, nog geen problemen heb gehad.

Ik heb de probe (tool lengte sensor) op een vaste plaats zitten. Ik kan hem wegdraaien als hij in de weg zit. Soms vergeet ik dat en dan loopt de Z-as op dat ding vast. Ik denk dat ik dit ga/moet automatiseren met een perslucht plunjer of zo iets.

Het moeilijkste van de CNC router vond/vind ik niet het ontwerpen of de bouw maar het CAM gedeelte van FreeCad. Ik heb in de eerste dagen spelen meer crashes gehad dan in alle jaren op de 2 CNC draaibanken.

[wrinex]

lijkt super veel op mijn machine :)maar dan met hogere zijkanten :) goed idee! die van mij waren te laag 80*80.... vrij onhandig voor alles behalve plaat materiaal :)

bij de weg wat een mooi ding geworden zo aan het eind ! ziet er enorm stijf en bulky uit !

[Arie Kabaalstra]

Heeft wel wat weg van het OSPF ontwerp, en ik kan uit eigen ervaring meedelen dat dat werkt!.. ooit ontstaan op mijn werk, klanten wilden flinke portaalmachines, dus ga je wat ontwerpen dat aan die eisen voldoet..

persoonlijk zou ik geen MDF gebruiken om de machinezijprofielen OP te monteren.. die zou ik liever op een Metalen Frame zien, met een MDF plaat ertussen.. dan kun je die ook vlakken als je machine klaar is..

[orf]

Heeft wel wat weg van het OSPF ontwerp, en ik kan uit eigen ervaring meedelen dat dat werkt!.. ooit ontstaan op mijn werk, klanten wilden flinke portaalmachines, dus ga je wat ontwerpen dat aan die eisen voldoet..

persoonlijk zou ik geen MDF gebruiken om de machinezijprofielen OP te monteren.. die zou ik liever op een Metalen Frame zien, met een MDF plaat ertussen.. dan kun je die ook vlakken als je machine klaar is..

Ik ga het MDF vervangen denk ik. Dat past niet bij de robuustheid van de rest van de machine. Misschien maak ik stalen liggers van kokers eronder, maar ik twijfel nog of dat genoeg steun geeft en mooi parallel blijft.

Ik ben weer een paar stapjes verder:








Ik heb nieuwe wagentjes gemonteerd op de z-as. Die kwamen van AliExpress binnen 3 dagen aan! Loopt nu mooi soepel.

[Arie Kabaalstra]

Bestel ook even een zakje Plastic Doppen voor de einden van je profielen, dat maakt het net even wat mooier af..

[orf]

Bestel ook even een zakje Plastic Doppen voor de einden van je profielen, dat maakt het net even wat mooier af..

Heb ik! Maar die monteer ik pas als ik niets meer in de profielen hoef te schuiven.

[hfjbuis]

Om de dopjes te verwijderen, met een 4 mm boortje een gaatje erin boren en dan met de schroevendraaier eruit wippen.

Het inkloppen van de dopjes gaat het gemakkelijkste als de spindel weg is. Ik heb een hulpstuk ( staf met een inkeping) gemaakt om ze zonder de spindel te monteren er in te kloppen.

Mijn dopjes zijn niet geweldig, zie hebben een "gekarteld randje". Ze rafelen en die rafels zijn moeilijk te verwijderen. Schrapen met een mes gaat, maar geeft "krassen" op het staal. Betere dopjes is de beste oplossing.

Hiwin gebruikt een "pers" om de dopjes er op de juiste diepte in te persen.