HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Alle geleidingen bijv blok of linear, kogel enz Maar ook lagers kunnen hier besproken worden.

Moderator: Moderators

FreesKever
Berichten: 623
Lid geworden op: 15 apr 2019 01:01

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door FreesKever »

I zou ook gaan voor een lichte voorspanning.

* Minder speling,
* Meer stijfheid.
* Geen rammelende of gleidende kogels.

Ik was erg verbaad toen ik (lang geleden op de DamenCNC website) las dat ze standaard lagers met speling leveren.

Bedankt voor het Sortec filmpje.
M'n duits is erg slecht, maar voor zover ik het begrijp gebruikt Sorotec standaard altijd lagers met een kleine voorspanning.

Ik vermoed dat de voorspanning voor een hout bewerkings machine niet veel uit maakt. Ik wil zelf meer richting staal bewerking, en dan is spelingvrij en stijfheid waar je naar toe wilt.

Ik vermoed dat veel mensen die met CNC beginnen niet goed weten wat ze willen. Die lagerblokken met wat speling lopen dan lekker soepel en dat is iets wat met de hand opvalt. En je hebt minder last van uitleinings fouten. Als je b.v. lagerblokken met voorspanning op een plaat vast bout die niet helemaal vlak is, dan creer je gelijk een erg grote spanning in de lagers. En een plaat vlak genoeg maken om dit te voorkomen is niet zo eenvoudig.
Omdat de Z0 lagers soepeler lopen heb je ook meer "gevoel" tijdens het afstellen, en dat werkt prettiger.

Met voorgespannen lagers is het "slip-stick" effect groter (duidelijk zichtbaar in het Sorotec filmpje) en deze kracht moet door de overbrenging worden geleverd voordat de machine gaat bewegen. Misschien is dit een probleem als de hele machine niet zo stijf is. Bij een zware preload is dit nog erger, terwijl dit niet veel extra stijfheid oplevert.

De combinate van wat stroever lopen en meer slip-stick maken het goed afstellen van de voorgespannen blokken lastiger (Bovenop de grotere noodzakelijke nauwkeurigheid!) En dit kan het plezier wat mensen hebben in het bouwen van een machine bederven. In heel wat van de youtube filmpjes die ik heb gezien worden railzen op aluminium profielen geschroefd zonder enige uitleining. Lekker snel klaar voor een filmpje, maar geen goede manier om een CNC machine te bouwen.

Ik heb zelf pasgeleden een goedkope railzen en kogelomloopspindel set bij Rattm besteld. (400x700x1000)
Niet voor een serieuze machine, maar om mee te spelen. EUR 320 voor 6x geleidingen 12 lagerblokken 3 kogelomloop spindels en 3x BK / BF lagerblokken maakte mij te nieuwschierig om te laten liggen. Ik heb er voor een paar EUR (bij een andere winkel) wel direct hoek contract lagers bij besteld. 7000 of 7001 geloof ik. kostte ook niet veel. Ik heb er ook een TBI kogelomloopspindel (1605x1000) bij besteld. Die alleen ging over EUR 100, maar ik was te nieuwschierig naar het kwaliteitsverschil om hem te laten liggen.

Idee:
Misschien is de Z0 een goede keuze als je een machine op bouwt van extrusie profielen.
Tegen de tijd dat je gefreesde of geslepen vlakken hebt voor je geleidingen, dan is ZA vermoedelijk beter op zijn plaats.
Sorotec gebruikt wel extrusie profielen, maar die zijn vaak vlak gefreesd op de plaats waar de geleidingen er in komen.
Laatst gewijzigd door FreesKever op 22 jan 2022 13:01, 2 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
serum
Berichten: 5396
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Locatie: Zwolle

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door serum »

Slipstick treedt toch alleen op tussen stilstaande delen? Dit is gewoon weerstand die overwonnen moet worden.
FreesKever
Berichten: 623
Lid geworden op: 15 apr 2019 01:01

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door FreesKever »

slip-stick zit juist op de overgang tussen stilstand en bewegen.

Als het stil staat heb je een kracht nodig om het in beweging te krijgen (In het Sorotec filmpje ik geloof 0.93kgf en 1,5kgf). Als het eenmaal in beweging is, dan is de kracht om het in beweging te houden kleiner.

Als je machine niet zo stijf is, dan bouw je eerst vervorming op in de machine, en als je de grenswaarde hebt berijkt en het gaat bewegen, dan zit er een minimaal "schokje" in de beweging. Het werkt als een veer die extra uitzet op het moment dat het gaat bewegen.
Bij het frezen van contouren (b.v. cirkels) dan veranderen de assen tijdens het frezen van richting. dingen als speling, backlash en slip-stick spelen dan allemaal een rol, maar het is lastig om ze uit elkaar te houden.

Een manier om het effect van speling & backlash te verminderen is door met b.v. een touw en katrol een gewicht aan de XY tafel te hangen. De "professionals" kopen gewoon een betere machine, maar voor een hobbyist met een klein budget kan dit zinvol genoeg zijn om mee te experimenteren.
Gebruikersavatar
serum
Berichten: 5396
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Locatie: Zwolle

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door serum »

Ik was er vanuit gegaan dat het alleen op trad bij onderliggende wrijving tussen 2 niet gelagerde raakvalkken. In feite zijn de kogeltjes in de lineaire wagen 2 vlakken die met een factor 2 x de bewegende snelheid langs elkaar moeten bewegen voor een beweging Ze liggen niet allemaal met de buik tegen de rug van de buurman, maar een groot deel doet dat wel. Er bestaat olie/vetten die de slipstick vermindert. vermoedelijk hebben stille wagens minder slipstick, omdat de kogeltjes dan alleen contact hebben met een stukje kunststof met een lage oppervlakte energie.
bbg
Berichten: 168
Lid geworden op: 17 sep 2017 21:59
Locatie: drachten/eindhoven

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door bbg »

FreesKever schreef: 22 jan 2022 12:09 I zou ook gaan voor een lichte voorspanning.

* Minder speling,
* Meer stijfheid.
* Geen rammelende of gleidende kogels.

Ik was erg verbaad toen ik (lang geleden op de DamenCNC website) las dat ze standaard lagers met speling leveren.

Waarom heb je het over speling? Bij mijn weten is Z0, ZA, ZB aleen een verschil in de hoeveelheid voorspanning (zie tabel hieronder uit de manual van Hiwin).
Screenshot 2022-01-22 135144.png
Hoe meer voorspanning, hoe hoger de stijfheid, hoe hoger de weerstand (door meer vervorming) en hoe hoger de eisen aan de nauwkeuriger aan de montage vlakken (staan ook tabellen in de Hiwin manual) en hoe korter de levensduur.

Heeft dus alleen zin als je de stijfheid echt nodig hebt.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
FreesKever
Berichten: 623
Lid geworden op: 15 apr 2019 01:01

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door FreesKever »

Een Z0 gaat tot een voorspanning van 0.
Dus er zit speling op.
Geen voorspanning en toch zonder speling bestaat simpelweg niet.

In de Hiwin boekjes staan ook grafieken m.b.t. de stijheid.
Bij een lichte tot zware preload zijn de grafieken ong. een rechte lijn.
Bij de Z0 begint het "erg slap", en bij hogere belasting gaat de grafiek weer vlakker lopen, maar is dus duidelijk niet recht.
Ik vermoed dat bij Z0 in het begin niet alle kogels de geleiding raken (dus speling hebben, toleranties enzo)
De wagens lijken dan "spelingvrij" te lopen, omdat een paar van de grootste kogels de speling er uit lijken te halen.

Bij een zware voorspanning ga je wat merken van levensduur verkorting, baar bij een lichte voorbelasting is dit gemakkelijk verwaarloosbaar.
Het effect van gleidende kogels kan een groter effect hebben op de levensduur.
Maar meestal wordt de levensduur bepaald door vervuiling en de kwaliteit van de smering.
Houtstof zal nog wel meevallen,maar b.v. korrels die loskomen van schuurpapier wil je niet in de geleidingen hebben.
Er "te veel" olie door pompen, en de vuile olie er af en toe vanaf vegen helpt om het geheel schoon te houden.

Als je een machine bouwt van geextrudeerde aluminium profielen zal het allemaal niet veel uitmaken.
Als je meer richting VMC denkt dan wil je echt geen Z0 meer.

Het is dus erg afhankelijk van wat je wilt maken, en daarom kun je ook verschillende varianten kopen.
bbg
Berichten: 168
Lid geworden op: 17 sep 2017 21:59
Locatie: drachten/eindhoven

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door bbg »

FreesKever schreef: 22 jan 2022 14:49 Een Z0 gaat tot een voorspanning van 0.
Dus er zit speling op.
Geen voorspanning en toch zonder speling bestaat simpelweg niet.
Het klopt dat bij speling de voorspanning nul is. Maar bij nul voorspanning kan je ook geen speling hebben. Wat er bedoeld wordt is dat de kogels precies passen of iets te groot zijn (oversized). Kijk ook maar eens naar de beschrijving in de Hiwin manual (geel gemarkeerd hieronder).
hiwin2.png
Voor de MGN serie is er wel een klasse ZF klasse met speling ("light clearance"):
hiwin1.png
Affijn, maakt ook allemaal niet zo veel uit.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
FreesKever
Berichten: 623
Lid geworden op: 15 apr 2019 01:01

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door FreesKever »

bbg schreef: 22 jan 2022 17:02
Het klopt dat bij speling de voorspanning nul is. Maar bij nul voorspanning kan je ook geen speling hebben.
Nee. Dit is simpelweg 100% gegarandeerd onmogenlijk.
Huisvrouwen en boeren geloven daarin, maar werktuigbouwers weten beter.

het verschil kan millimeters, micrometers of nanometers zijn, maar het is altijd te groot of te klein.

Een van de voorstellen voor de "nieuwe kg" is een bal van silicium.
Dat ding hebben ze rond kunnen krijgen met een onzekerheid van ong 100 atomen.

Produkten zoals de hiwin rails komen niet in de buurt van zulke nauwkeurigheden.
Gevolg is dus dat bij een "speling van nul" slechts een paar van de kogels de speling er uit halen, en de rest "los" zit en speling heeft.
Ze zijn nooit allemaal even groot.
In het grafiekje wat je erbij gehaald hebt is dit goed te zien.
De zwarte Z0 gaat in het begin stijler omhoog omdat niet alle kogels dragen en dus speling hebben.
de blauwe ZB met voorspanning dragen alle kogels en daardoor is de grafiek liniair.

Voor een houtbewerkings machine maakt het inderdaad allemaal niet uit.
Als je naar meer nauwkeurigheid wilt voor b.v. een VMC dan is het wel belangijk en wil je minstens een lage voorspanning hebben, omdat alle kogels dan dragen en je daardoor meer stijfheid hebt.


Toevoeging:
Dit is zeker niet denigrerend of beledigend bedoeld tegenover boeren of huisvrouwen. Dit waren slechts voorbeelden om een verschil aan te geven tussen denkwijzen in verschillende beroeps groepen. In WTB, naturkunde en meet techniek bestaat "precies" simpelweg niet. er zijn altijd tolerantes en meet onzekerheden.
Laatst gewijzigd door FreesKever op 22 jan 2022 19:52, 1 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door Kars-cnc »

Om huisvrouwen en boeren weg te zetten als personen die geen verstand van lineaire geleiders hebben vind ik te ver gaan, maar verder ben ik het met Freeskever eens :mrgreen:

Ik heb dezelfde ervaring met mijn kogelomloop spindels, die zitten in de 0-2% voorspanning categorie. Toen ik bij de leverancier aangaf dat 1 a 2% mij wel prima leek maar 0% zeker niet werd mij verzekerd dat er beslist geen speling zou zijn. Dat is ook zo maar ik kan met duim en wijsvinger de moer zo'n 5um heen en weer bewegen terwijl de specificatie zegt dat de flex ("K" factor geloof ik) 1um per 390N zou zijn. Bij hoge krachten zal dat best kloppen, ik merk dat bij meer kracht het snel stijver wordt maar rond nul zijn het waarschijnlijk maar 1 of twee kogeltjes die de speling er uit houden.
bbg
Berichten: 168
Lid geworden op: 17 sep 2017 21:59
Locatie: drachten/eindhoven

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door bbg »

FreesKever schreef: 22 jan 2022 17:24
bbg schreef: 22 jan 2022 17:02
Het klopt dat bij speling de voorspanning nul is. Maar bij nul voorspanning kan je ook geen speling hebben.
Nee. Dit is simpelweg 100% gegarandeerd onmogenlijk.
Huisvrouwen en boeren geloven daarin, maar werktuigbouwers weten beter.
Ik zal mijn collegegeld gaan terug vragen :lol:
Kars-cnc schreef: 22 jan 2022 19:31 Om huisvrouwen en boeren weg te zetten als personen die geen verstand van lineaire geleiders hebben vind ik te ver gaan, maar verder ben ik het met Freeskever eens :mrgreen:

Ik heb dezelfde ervaring met mijn kogelomloop spindels, die zitten in de 0-2% voorspanning categorie. Toen ik bij de leverancier aangaf dat 1 a 2% mij wel prima leek maar 0% zeker niet werd mij verzekerd dat er beslist geen speling zou zijn. Dat is ook zo maar ik kan met duim en wijsvinger de moer zo'n 5um heen en weer bewegen terwijl de specificatie zegt dat de flex ("K" factor geloof ik) 1um per 390N zou zijn. Bij hoge krachten zal dat best kloppen, ik merk dat bij meer kracht het snel stijver wordt maar rond nul zijn het waarschijnlijk maar 1 of twee kogeltjes die de speling er uit houden.
Ik betwist niet dat de stijfheid toeneemt bij hogere voorspanning/belasting. Maar dat is in mijn ogen iets anders dat een lager speling heeft. Ik reageerde dan ook met name op de eerdere post:
FreesKever schreef: 22 jan 2022 12:09 Ik was erg verbaad toen ik (lang geleden op de DamenCNC website) las dat ze standaard lagers met speling leveren.
ikbendusan
Berichten: 68
Lid geworden op: 27 dec 2017 03:14
Locatie: Rotterdam

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door ikbendusan »

hugo stoutjesdijk schreef: 21 jan 2022 13:20 Puur onderbuik gevoel:
Zou een geleider met hogere preload (ZA) een hogere nauwkeurigheid van de uitlijning vereisen (minder vergevings gezind) ?
En omdat die nauwkeurigheid door de gemiddelde zelfbouwer niet zo makkelijk te bereiken is gebruiken ze Z0.
Zie pagina 25 van de Hiwin assembly instruction manual:
https://www.hiwin.it/images/download/do ... laggio.pdf

En pagina 42 en 43 van de catalogus:
https://www.lineairegeleiding.nl/upload ... 202017.pdf

De geleiding moet dus inderdaad nauwkeuriger worden geïnstalleerd met hogere voorspanning. Ze hebben het over 0.025 mm voor Z0 en 0.02 mm voor ZA (parallelism en height tolerance met een rail afstand van 125 mm); dat moet prima kunnen denk ik. Als je gaat kijken naar RG rails ofzo dan zit je aan enkele microns te denken voor deze rail afstand; dat is dan weer te veel van 't goede voor de gemiddelde zelfbouwert.
Goudgele schreef: 21 jan 2022 07:46
ikbendusan schreef: 21 jan 2022 00:19 En jij denkt dat ik niet hard wil gaan :lol: :P. Ik heb 400 W servo's gekocht, hoop daarmee ook gewoon 15 m/s+ te doen
15m/min bedoel je denk ik? Snel zat voor de meeste hobby machines. Maar veel profi machines gaan, zoals Serum al aangeeft, richting de 50m/min. Het is dus maar net wat je wil.
Ehhh ja 15 m/min bedoel ik inderdaad. Volgens mij kunnen de servos ook voor korte tijd tot 5000 rpm draaien, dus wellicht zelfs 25 m/min.

Maar goed, voor zover ik kan zien is de consensus hier "ZA > Z0", dus ik heb een offerte aangevraagd voor ZA.
Goudgele
Berichten: 514
Lid geworden op: 21 jul 2020 12:56

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door Goudgele »

ikbendusan schreef: 23 jan 2022 01:58 Ehhh ja 15 m/min bedoel ik inderdaad. Volgens mij kunnen de servos ook voor korte tijd tot 5000 rpm draaien, dus wellicht zelfs 25 m/min.
Ja super! Ik twijfel er niet aan dat dit te halen is met 400W servo's. Waar ik zelf "tegenaan loop" (ik ben al lang tevreden met de huidige snelheid op mijn kleine machine van 800x700mm), is dat het onderstel niet stabiel genoeg is voor zulke snelheden en de versnelling die daar bij komt kijken. Wel iets om op te letten dus. Die servo's zullen niet snel de beperkende factor zijn.
ikbendusan
Berichten: 68
Lid geworden op: 27 dec 2017 03:14
Locatie: Rotterdam

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door ikbendusan »

Goudgele schreef: 23 jan 2022 12:10 ... is dat het onderstel niet stabiel genoeg is voor zulke snelheden en de versnelling die daar bij komt kijken. Wel iets om op te letten dus. Die servo's zullen niet snel de beperkende factor zijn.
Ik heb daar ook over nagedacht ja. De machine komt op zolder te staan op een keukenkastje :lol:. Maarrr ik heb 50x50x5 mm stalen kokers besteld waar ik een frame van in elkaar ga lassen om de boel goed op z'n plek te houden. Komt wel goed denk ik :P
Goudgele
Berichten: 514
Lid geworden op: 21 jul 2020 12:56

Re: HGR20 ZA vs Z0 preload (medium vs light)

Bericht door Goudgele »

Haha dan moet het wel goedkomen ja!
Plaats reactie