CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Hier alle merken gekochte machine`s waar vragen over zijn of wat je met ons wilt delen.

Moderator: Moderators

thibthibault
Berichten: 5
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door thibthibault » 15 feb 2020 11:50

Kan een zelfbouw dan nog binnen het budget van €5000?
Qua spindle had ik al wat opzoekwerk verricht en kwam ik uit bij het merk Mechatron. Zij leveren voor zo'n €700-900 een spindle met een rondloop nauwkeurigheid van minder dan 5 micron.
Wel is die spindle dan al een grot hap uit het budget... Qua kosten van andere kwalitatieve onderdelen heb ik nog geen kennis.

De grootte van frezen die ik tot nu toe gebruikt had waren tussen de 1 en 3mm. deze heb ik ook altijd op een hele voorzichtige manier gebruikt. Krijg je met deze frezen ook nog steeds enorme krachten te verwerken? hangt natuurlijk af hoe hard je de frezen in het materiaal voortbeweegt, maar zonder al te veel kennis van zaken zou ik denken dat die krachten relatief gering zijn?

De toeters en bellen (frezen, houders, enz...) heb ik in grote mate al, daar hoef ik in principe een rekening mee te houden in het budget.

Het te frezen materiaal is messing of 20 AP staal, wat gemakkelijk te bewerken staal is. Dit staal moet dan nadien gehard worden.

Gebruikersavatar
Markus
Berichten: 641
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door Markus » 15 feb 2020 12:54

Dat moet kunnen, als de machine klein blijft , maar je gaat niet veel geld overhouden

https://www.youtube.com/watch?v=-0Cn0WRXPKs

https://www.youtube.com/watch?v=q0RE-h1VDIg

Het duurste per as zijn de kogelomloop spindels nauwkeurigheidsklasse C3---> https://www.ebay.de/itm/Miniature-Ball- ... 2216744551

wellicht kun je een paar gebruikte op de kop tikken, C3 , C2 en Co zou natuurlijk nog beter zijn

Greetz,

Markus
Laatst gewijzigd door Markus op 15 feb 2020 15:55, 1 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
Markus
Berichten: 641
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door Markus » 15 feb 2020 13:12

Overigens is een frees spindle die veel lijkt op de spindle van de 5assige NC cnc gewoon te koop op aliexpress met de NSK snelwissel kop

https://nl.aliexpress.com/item/4000473216536.html

Greezt,

Markus

thibthibault
Berichten: 5
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door thibthibault » 15 feb 2020 15:00

Wat denken jullie hier van?

https://www.ebay.de/itm/CNC-Milling-mac ... 3655741099

Kwam dit net per toeval tegen.

xander janssen
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 jan 2009 08:53
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door xander janssen » 15 feb 2020 15:20

Niet om je te ontmoedigen maar deze toleranties van 0.01 mm en beter zijn niet eenvoudig.

Ik ga er even vanuit dat je die 0.01 mm ziet als totale maximum afwijking van elk willekeurig punt in het product tov het ontwerp/cad file. Dit betekend dat je machine (3 assen) per as niet meer dan 10/sqrt(3) = 5.9 micrometer mag afwijken. Zowel statisch als dynamisch want dat is ook nog een groot verschil. Of ik de frees naar een plek in x, y en z breng en die positie meet of dat ik dynamisch een traject afleg en dus de assen in x, y,z en tijd goed moet hebben.

Werk zelf in een bedrijf waar we in dit gebied werken en als ik zie wat daar voor nodig is aan machines en faciliteiten.

Alle machines (typisch 5 tot 10x jouw bereik maar wel 50 a 100x jouw budget) staan in een ruimte met een temperatuur stabiliteit van 0.1 graad celcius. Hebben allemaal assen met glaslinealen en custom software aansturing. En dat is dan nog niet voldoende om maatvoering en plaats/vorm toleranties te halen. Er is steeds feedback van zeer nauwkeurige metingen aan de producten op een 3d meetmachine om zo terugkoppeling te hebben.

0.02 tot 0.05 in het uiteindelijke product lijkt me realistisch voor een zeer goed gebouwde eigenbouw machine zonder glaslinealen.

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 7820
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door hugo stoutjesdijk » 15 feb 2020 15:40

thibthibault schreef:
15 feb 2020 15:00
Wat denken jullie hier van?

https://www.ebay.de/itm/CNC-Milling-mac ... 3655741099

Kwam dit net per toeval tegen.
Komt uit Munchen, dus dat moet goed zijn. :lol: ;-)
Maar serieus, ik vind het wel wat lijken. Zo op het eerste gezicht zit er een mooi kruistafeltje onder, zit een serieuze freesspil op.
Ik zou er een telefoontje aan wagen.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Gebruikersavatar
Markus
Berichten: 641
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door Markus » 15 feb 2020 15:55

Alle machines (typisch 5 tot 10x jouw bereik maar wel 50 a 100x jouw budget) staan in een ruimte met een temperatuur stabiliteit van 0.1 graad celcius
Bij veel kleinere machines is de uitzetting ook veel kleiner, want de uitzetting is recht evenredig aan de lengte van de as

uitzetting --> Δl = α x l x Δt

α = lineaire uitzettingscoëfficient
Δl = uitzetting /krimp
l = lengte van het materiaal
t = temperatuurverschil

bij staal = α = 12 x 10−6m/m K−1
machinetje lijkt per as iets van 150mm, neem dan 5 graad verhoging --> geeft 9µm uitzetting

Dus ben je binnen 3 of 4 graad stabiel dan moet het mogelijk zijn mits de kogelomloop spillen C3 (max 8µm fout over 100mm) of beter zijn, dat nog afhankelijk van de microstep nauwkeurigheid van de stappenmotoren


Greezt,

Markus

Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 7820
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door hugo stoutjesdijk » 15 feb 2020 16:06

En je werkstuk zet ook zoiets uit, managers noemen dat een win-win situatie. (maar als managers dat zeggen moet je altijd op gaan passen :lol: )
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

motormuis
Berichten: 455
Lid geworden op: 17 apr 2018 19:33
Locatie: venlo

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door motormuis » 15 feb 2020 16:34

hugo stoutjesdijk schreef:
15 feb 2020 15:40
thibthibault schreef:
15 feb 2020 15:00
Wat denken jullie hier van?

https://www.ebay.de/itm/CNC-Milling-mac ... 3655741099

Kwam dit net per toeval tegen.
Komt uit Munchen, dus dat moet goed zijn. :lol: ;-)
Maar serieus, ik vind het wel wat lijken. Zo op het eerste gezicht zit er een mooi kruistafeltje onder, zit een serieuze freesspil op.
Ik zou er een telefoontje aan wagen.
komt uit München maar de belangrijke onderdelen ko en spindelmotor komen uit china/korea

xander janssen
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 jan 2009 08:53
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door xander janssen » 15 feb 2020 16:54

Markus schreef:
15 feb 2020 15:55
mits de kogelomloop spillen C3 (max 8µm fout over 100mm)

Stel:

Ik frees een perfect rond gat op (x,y) = (0,0) en eenzelfde gat op (100,100). Als dan zowel de x- als y-positie op de maximale afwijking van 8 um zitten, dan is de hart-hart afstand van deze gaten sqrt(8*8 + 8*8) = 11 um te groot en daarmee dus al 1 um (10% van gevraagde tolerantie) buiten specificatie.

Niet om de wijsneus uit te hangen, maar met C3 spillen alleen haal je dus de gevraagde specificatie van 0.01 mm (of beter) over 100x100 mm al niet. Zelfs al blijft de temperatuur constant en dan zijn backlash, haaksheid van de assen tov elkaar en de eindigheid van de stappen van de stappenmotor nog niet meegenomen.

Mijn machine die ik aan het bouwen ben heeft spillen met een spoed van 2 mm. Zelfs al zijn deze spillen oneindig nauwkeurig, met 1,8 graad stappen en dus 200 "echte" stappen per omwenteling is de kleinste resolutie waar ik op mag vertrouwen (microstepping is niet betrouwbaar mbt positionering) al 0.01 mm. Echter, ook op deze stapgroote van 1,8 graad zit ook al een tolerantie van 10%.

Vandaar mijn uitspraak, zonder terugkoppeling middels linealen is 0.01 mm in een product echt niet haalbaar voor een thuisbouw machine. Ik denk echt dat mensen zich verkijken op hoe weinig 0.01 mm is.

Ik probeer met mijn machine 0.05 te gaan halen, want nauwkeuriger kan ik ook niet bewijzen/meten met mijn meetmiddelen. En dat gaat al een hele klus worden. Dan zou ik elk onderdeel moeten gaan laten nameten bij een bedrijf waar ze een 3d meetbank hebben staan.

Xander

benkr
Donateur
Berichten: 4223
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door benkr » 15 feb 2020 17:30

xander janssen schreef:
15 feb 2020 16:54
Echter, ook op deze stapgroote van 1,8 graad zit ook al een tolerantie van 10%.
Waar haal je deze wijsheid vandaan?
Ik geloof niet dat het klopt namelijk.
Want dat betekent dat de positie van de rotorspleten 10% zouden afwijken.
Ik geloof niet dat dat kan, want vlak daarnaast zit de volgende spoel al weer.
Dat er ook op de stapnauwkeurigheid van een stappenmotor een tolerantie zit, ja natuurlijk, maar echt niet zo veel, zeker niet bij full steps.

xander janssen
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 jan 2009 08:53
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door xander janssen » 15 feb 2020 17:42

Even een snelle copy-paste van zomaar een website, kan zo snel de gegevens van mijn "medium" kwaliteit motoren niet digitaal vinden:

Nema 17 Stepper Motor Nema 17HS6002-N27B

Item Specification
Step Angle 1.8°
Step Angle Accuracy ±5% (full step,no load)
Resistance Accuracy ±10%
Inductance Accuracy ±20%
Temperature Rise 80°CMax.(rated current,2 phase on)
Ambient Temperature -10°C~+50°C
Insulation Resistance 100MΩMin. 500VDC
Dielectric Strength 500VAC for one minute
Shaft Radial Play 0.06Max.(450 g-load)
Shaft Axial Play 0.08Max.(450 g-load)

En van een andere motor via website van stappenmotor.nl

http://www.stappenmotor.nl/Schrittmotor ... 0Serie.pdf

+/- 5% en dan nog zonder load.

Waarbij +/- niet gelezen moet worden als "ongeveer" zoals in de spraaktaal, maar hij kan per stap 5% naar boven of naar beneden afwijken. Een volledig rondje van 200 stappen is wel 360 graden natuurlijk, maar hij kan best een stap maken van 1,8 graad - 5% en de volgende stap 1,8 graad + 5%. Dus tussen twee stappen in is dat 10% en dus 0.18 graad.

Hybride stappenmotoren met encoder zijn typisch gespecificeerd op 0.09 graad stap-tot-stap nauwkeurigheid.

Ik geloof trouwens wel dat je hobbymatig iets kunt bouwen wat binnen 0.01 mm reproduceerd, maar dat is niet hetzelfde als nauwkeurig. Voor mij is de 0.05 mm dan ook "geen probleem" zo lang ik alle onderdelen voor mijn eigenbouw verbrandingsmotoren maar op dezelfde machine maak en slim nadenk over het gebruik van inkoop onderdelen die (mogelijk) wel aan specificaties voldoen zoals lagers, geslepen assen etc.

Ook al is bijvoorbeeld een gatenpatroon niet exact, als ik het tegendeel op dezelfde machine en in dezelfde richting maak, komt het toch overeen en gaan de pasbouten er gewoon in.
Laatst gewijzigd door xander janssen op 15 feb 2020 17:52, 1 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
Markus
Berichten: 641
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door Markus » 15 feb 2020 17:50

Ik frees een perfect rond gat op (x,y) = (0,0) en eenzelfde gat op (100,100). Als dan zowel de x- als y-positie op de maximale afwijking van 8 um zitten, dan is de hart-hart afstand van deze gaten sqrt(8*8 + 8*8) = 11 um te groot en daarmee dus al 1 um (10% van gevraagde tolerantie) buiten specificatie.
Ik wil ook zeker niet de wijsneus zijn maar ik ken geen horloges die een diameter hebben groter dan 40mm, het kon wel eens meevallen de fout, maar mocht ik het verkeerd zien, dan kan Thib nog altijd op zoek naar C0 (3µm) of C1 (5µm) kogelomloop spillen.

Greezt,

Markus

xander janssen
Berichten: 59
Lid geworden op: 08 jan 2009 08:53
Contacteer:

Re: CNC freesmachine voor horlogeonderdelen

Bericht door xander janssen » 15 feb 2020 18:00

Markus schreef:
15 feb 2020 17:50
Ik frees een perfect rond gat op (x,y) = (0,0) en eenzelfde gat op (100,100). Als dan zowel de x- als y-positie op de maximale afwijking van 8 um zitten, dan is de hart-hart afstand van deze gaten sqrt(8*8 + 8*8) = 11 um te groot en daarmee dus al 1 um (10% van gevraagde tolerantie) buiten specificatie.
Ik wil ook zeker niet de wijsneus zijn maar ik ken geen horloges die een diameter hebben groter dan 40mm, het kon wel eens meevallen de fout, maar mocht ik het verkeerd zien, dan kan Thib nog altijd op zoek naar C0 (3µm) of C1 (5µm) kogelomloop spillen.

Greezt,

Markus

Markus,

Klopt helemaal, denk ook wel dat hij een geschikte machine kan bouwen/vinden voor zijn werk en te maken producten.

Is een beetje beroepsdeformatie bij mij, ik zit in deze wereld en als de "klant" 0.01 vraagt over 100 mm (zo had ik zijn 1e post gelezen), dan moeten wij daar worse-case altijd aan voldoen. Ik ben dan ook altijd de mierenneuker :P die komt met de berekeningen waarom iets niet gegarandeerd kan worden en we dus of nauwkeuriger moeten werken of nog eens met de klant aan tafel moeten gaan om na te gaan of zijn eisen wel noodzakelijk zijn en hij niet per ongeluk iets overgespecificeerd heeft. Wat hier misschien ook het geval is, want 0.01 over 40 mm is al heel andere koek.

Xander

Plaats reactie