Beginnen met CNC, wat komt daar bij kijken?

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

Moderators: audiomanics, Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Beginnen met CNC, wat komt daar bij kijken?

Bericht door Sven » 11 feb 2018 15:17

Wil je reageren op dit draadje, dan graag in dit topic:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15637

Todo:
Limit en home switches

Geregeld komt op dit forum een variant op de vraag "Is dit wat?" als iemand met cnc wil beginnen.
Om die vraag een meer centrale plek te geven open ik een draadje rondom het thema "Beginnen met CNC".

Ik ga hier vooral in op portaalfrezen, en begin vanaf 0, om een machine te kunnen aanschaffen of bouwen.

De bedoeling is dat je na het lezen van dit overzicht gerichter je vragen kan stellen.

Als je aanvullingen hebt of onvolledigheden wilt aanstippen, die ontvang ik bij voorkeur als reactie in het andere draadje, link bovenaan.

Het is mijn bedoeling dat eventuele reacties later weer opgeruimd worden of dat dit draadje in de knowlege base komt.

Dit is een werk in voortgang.

Wat is CNC?

CNC staat voor Computer Numerical Control.
Een computer die ergens controle op uitoefent. In ons geval dus vaak een freesmachine.

Wat heb je nodig om met CNC aan de slag te kunnen?

- Een computer, in een of andere vorm
- Software op die computer, om de controle te kunnen coördineren
- Een freesmachine, om de controle op uit te oefenen. Hier ga ik verder op in in de volgende post.
Laatst gewijzigd door Sven op 22 mei 2018 21:42, 16 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Beginnen met CNC: Computer en software

Bericht door Sven » 11 feb 2018 17:37

Wat voor computer je nodig hebt hangt af van de software die je gaat gebruiken. Ze hangen sterk samen maar de vraag begint bij de software die je wilt gaan gebruiken.

Daarom beginnen we hier met de vraag welke software je wilt gaan gebruiken.
En ook die vraag hangt weer samen met een aantal andere zaken.

Om te beginnen, het gehele samenstel dat "Besturing" heet moet een zeer strakke timing opleveren.
Als de signalen van de computer de machine niet op het juiste moment bereiken dan draait maar zo je freesklus in de soep.
Als je op een honderdste millimeter wilt gaan werken dan kan je niet hebben dat een signaal dat bedoeld is voor "erna" in plaats daarvan "ervoor" bij de machine aankomt, of nog veel erger, dat een heel stuk van de te maken beweging niet gemaakt kan worden om dat het nog niet bij de machine is aangekomen terwijl het stuk er voor al klaar is.

Je zal begrijpen, voor goed resultaat moet de frees AL zijn bewegingen op het juiste moment aangestuurd moeten krijgen.
Om maar met de eerste grote uitspraak te beginnen, windows kan dat niet*.

Als je met windows een cnc wil aansturen dan moet er wat extra hardware tussen de PC en de machine komen. Deze hardware zorgt er dan voor dat de signalen die de pc verstuurd gebufferd worden en met de juiste timing aan de machine worden doorgegeven.

Linux kan de timing onder voorwaarden wel goed doorsturen. In die gevallen heb je de genoemde extra hardware niet nodig.

Wat we tot nu toe besproken hebben is de zogenaamde controller.
Als je voor het goed getimed krijgen van de signalen behalve de PC nog extra hardware nodig hebt dan praten we over een "Hardware controller".
Heb je geen extra hardware nodig, dan is het een software controller.

Controller kiezen
Op het moment dat je je keuze voor een controller bepaald leg je al best veel vast. Vaak zit je daarmee jaren vast aan de gemaakte keuze, overstappen zullen de meesten niet snel doen.
Bij de ene moet je misschien heel veel leren maar ben je voordelig uit, bij anderen moet je flink in de buidel tasten maar hoef je minder nieuwe dingen onder de knie te krijgen.

Maar, voor we in iets meer detail ingaan op de software, eerst even de verbinding naar de machine.

Heel vaak lees je van iemand aan het begin van zijn avontuur in cnc "Dat het via USB moet" want "Ik heb geen parallelle poort"
Tegenwoordig hebben veel pc's geen parallelle poort meer maar dat is geen reden om hier meteen je keuze voor een controller op te baseren. Want:

- Je kan een parallelle poort prima toevoegen als insteekkaart
- Een parallelle poort is voor hoe de gegevens van de pc aan de machine worden doorgegeven juist uitermate geschikt voor CNC.

Naast parallelle poort kunnen de signalen ook via USB en Ethernet worden doorgegeven.
Via de parallelle poort kan je gebruikmaken van een software controller, als je USB of ethernet wilt gebruiken dan zit je al weer vast aan een hardwarecontroller.
Behalve deze drie genoemde zijn er nog een paar opties maar die worden hier verder niet besproken.

Linuxcnc
Toen ik begon met cnc wilde ik graag voor een dubbeltje op de eerste rij zitten. Linuxcnc is Open source en gratis te gebruiken en draait ook vaak goed op oudere en daarmee goedkope computers.
Daarmee is linuxcnc bijna een voordelige totaaloplossing voor beginners.

Je kan namelijk een compleet operating system (OS) downloaden met linuxcnc ingebakken.

Maar er zitten wel wat haken en ogen aan.

Een belangrijke:
Linuxcnc is alleen gratis als je tijd ook gratis is.

Met linuxcnc kan je prima een professioneel te gebruiken machine bouwen.
Maar naarmate je wensen complexer worden zal je dieper de software in moeten.
Als je dat niet zelf kan dan is er op internet veel hulp beschikbaar.
Maar je moet soms wel geduld hebben.
Of je moet iemand betalen.

Wat voor pc voor linuxcnc
Zoals je hebt kunnen lezen heeft een CNC machine goede timing nodig, zodat de signalen op het juiste moment en in de juiste volgorde aankomen bij de freesmachine.
Bij linuxcnc wordt de timing geregeld door een zogenaamde "real time kernel". Deze kan bepaalde processen voorrang geven op anderen en bij een cnc gaan de signalen naar de cnc dus voor bijvoorbeeld die naar de browser.
Echter met een laptop lukt dit vaak niet. Omdat daar voor de grafische weergave een deel van het werkgeheugen wordt gebruikt kan het real time kernel niet helemaal tot zijn recht komen als je een laptop wilt gebruiken voor CNC.
Kies daarom voor linuxcnc altijd voor een desktop pc.

Voor een eenvoudige machine kan je soms uit de voeten met alleen een geschikte pc en sluit je de cnc electronica direct op de parallelle poort aan. Maar als je wensen iets groter worden dan heb je al snel een zogenaamd break out board ofwel BOB nodig. Een BOB versterkt de signalen die via de parallelle poort naar buiten komen.

Mach 3 en 4
Mach en linuxcnc zijn beide terug te leiden tot dezelfde bron.
En dat is zo'n beetje alles wat ik er van weet. Iemand die dit wil aanvullen?

EdingCNC

Door Arie Kabaalstra

Zoals velen van jullie weten ben ik een groot voorstander van het gebruik van deze besturing.
Mijn eigen machines draaien immers allemaal op EdingCNC.

Wat de Hardware betreft: er zijn diverse "CPU's" van EdingCNC, die voor verschillende beurzen verschillende mogelijkheden bieden.
Voor een Actueel overzicht van de diverse CPU's : kijk even op www.edingcnc.com, Bert Eding blijft ontwikkelen, toen ik met EdingCNC begon was er eigenlijk alleen de CPU 3, Inmiddels zijn er 8 verschillende modellen, vanaf een 3-assige "hobby-controller" tot en met een 6-assige professionele controller.

Het Principe van EdingCNC is dat de via USB of Ethernet verbinding verstuurde signalen gebufferd worden op de CPU, dit om de Windows timing buiten spel te zetten, er zit dus een maar milliseconden "vertraging" tussen, in de praktijk merk je daar niets van.
EdingCNC "propt" gewoon een pakketje signalen door de poort als die open staat naar de CPU, tussen alles wat Windows in de tussentijd doet.
De Buffer op de CPU voert deze signalen dan uit, en voordat de buffer leeg is, heeft ie alweer nieuwe signalen binnen.. 't is als een trechter waar signalen met scheppen tegelijk ingegooid worden, terwijl ze er aan de onderkant in een gestage stroom uit komen.

Met de Aansluitprintjes die leverbaar zijn, kun je zaken als Solid State relais, Drivers en dergelijke makkelijk met 10 Pins FlatCable bedraden.
Kwestie van een kabeltje op lengte knippen.. stekkers eraan knijpen en klaar, vergeleken met "universele Breakout Boards" kun je op deze manier makkelijk, snel en netjes je besturing bedraden.
Persoonlijk vind ik dat een genot om mee te werken, je hoeft ook niet naar Pinsettings te kijken.. gewoon zorgen dat het rode draadje van je Flatcable in beide stekkers bij het pijltje zit.. meer is het niet.

Wat de User Interface betreft, die is muisvrij te bedienen, alles werkt via de Functie toetsen, er zijn wel keyboard shortcuts, maar die zijn vooral bedoeld voor mensen die een besturingspaneel maken met een Pokeys Keyboard Emulator.
Aan mijn eigen freesbank heb ik ook zo'n Pokeys hangen, omdat ik een compleet Heidenhani 420 Bedieningspaneel heb, kompleet met toetsenbord en Numeriek toetseneiland

Qua Software is het zo dat EdingCNC gratis is, je kunt het op een PC installeren en dan in Simulatie modus draaien om bijvoorbeeld je programma's te testen, Macro's te schrijven en dergelijke.
Als je de INI File "cnc.ini" van je machine ook op je PC zet, dan heb je virtueel dezelfde machine, en kun je ook zien hoe lang een bepaald programma duurt.
(sommige instellingen zul je mogelijk moeten aanpassen, vanwege het gemis van eindschakelaars op je PC.

Er zijn mensen die het jammer vinden dat de User Interface niet, of slechts heel beperkt is aan te passen, dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld Mach, waar je zelf je schermen kan maken.. echter.. op een professionele besturing (zoals bijvoorbeeld Heidenhain) kun je helemaal niets aanpassen op wat weergaven in het hoofdscherm na (denk aan gereedschapgegevens, of coordinaten/distance to go)
Sinds een paar versies geleden zitten er echter wel 20 "vrij programmeerbare" Userbuttons in, die gekoppeld zijn aan macro's in de Macro File.
de Macro Files zijn 2 bestanden waarvan er één "gereserveerd" is voor machinefuncties zoals het homen, gereedschapsmeting en wisselen van gereedschappen.
de andere bevat de Subroutines die gekoppeld zijn aan de Userbuttons.

In die Subroutines kun je naar hartelust Macro's bouwen voor dingen die je veel gebruikt.
Zelf heb ik op mijn freesbank een reeks parametrische bewerkingen in gezet, en op de draaibank heb ik een Teach in besturing gecreëerd met dialogen onder de Userbuttons voor bijvoorbeeld vlakdraaien, langsdraaien, schuine kanten, afrondingen en groefsteken.
Tevens heb ik een foefje toegepast: de gegevens die ik in de dialogen ingeef worden door de Macro in een .NC bestand weggeschreven, dit bestand "Teach-In.NC" staat ingesteld als programma dat automatisch geladen wordt bij het opstarten, en automatisch herladen bij wijzigen, zodat ik na het programmeren in een dialoog een preview krijg van wat ik ingegeven heb.
Ik kan de losse bewerkingen dan ook nog opslaan in een "Part-Program" dat alle geprogrammeerde cycli achter elkaar uitvoert om zo in één keer een compleet product te maken.

Kortom, de mogelijkheden zijn legio, maar je moet er wel even voor gaan zitten..

Wat de home-switches betreft, wel lekker als ze erin zitten.. het homen van de machine geschiedt dan automatisch (als je dat goed hebt ingesteld), echter.. op mijn machines zitten ze (nog) niet.. en daarom moet ik aan het eind van de dag mijn machine "parkeren" op de Home positie.
Op zich is dat een goede gewoonte, het voorkomt namelijk dat de machine eerst op lage snelheid de sensoren op moet gaan zoeken, op mijn werk deed ik het niet anders.

Dank voor de uitgebreide aanvulling Arie!

Andere controlers
Wie wil toevoegen, graag!
* Als dit niet klopt dan verneem ik het later graag, dan pas ik het aan
Laatst gewijzigd door Sven op 22 mei 2018 21:15, 6 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC: Kopen of bouwen

Bericht door Sven » 12 feb 2018 12:39

Net als bij de keuze van je PC/softwarecombinatie komt er best wat bij kijken als je voor de keuze staat of je een machine wil gaan bouwen of dat je liever gaat kopen.
En bij kopen kom je weer voor de keuze te staan of je zelfbouw koopt, of "fabrieksmatig" gebouwde machines.
Maar of je nu zelf gaat bouwen of iets wilt kopen, er zijn een paar dingen die je moet weten om de opties goed te kunnen vergelijken.
In deze post gaan we in op de aandrijving, in de volgende op de geleidingen:

Aandrijving

- Electrische aandrijving (motoren/drivers)
- Beweging (overbrenging/geleidingen)
- Bouwwijze (materiaal, ontwerp)

Elektrische aandrijving
Dit gedeelte van de machine zet de signalen van de controller om in rotatie.
In grote lijnen gaat dat over stappenmotoren of servomotoren.
Omdat dit een draadje is over het beginnen met CNC hebben we het hier alleen over stappenmotoren, die zowel voor de beginner als voor vergevorderden vaak meer dan goed voldoen.

Een stappenmotor werkt altijd samen met een driver, een pakketje elektronica dat de signalen die uit de controller komen omzetten in signalen die de stappenmotor in een draaibeweging kan omzetten.
Anders dan een gewone electromotor kan een stappenmotor stapje voor stapje draaien, meestal 200 stappen per omwenteling, 1,8 graden per stap.
Samen met de controller regelt de driver de draairichting, de versnelling/vertraging en de draaisnelheid.

Een stappenmotor heeft een opgegeven houdkracht, opgegeven in Nm. De houdkracht is de weerstand die je moet overwinnen om de motoras te verdraaien bij stilstand.
Naarmate de draaisnelheid toeneemt neemt de houdkracht af.
Omgekeerd betekend dit dat hoe sneller de motor draait, hoe minder kracht de motor kan opwekken voor versnellen, vertragen of het overwinnen van weerstand.

Wat bij het bepalen van de sterkte van de houdkracht van de motor lastig maakt is dat naarmate de motor groter is, de vermindering van de houdkracht sneller verloopt.
De winst van een grotere motor ten opzichte van een kleinere is soms nihil.
Het is daarom verstandig om bij het kiezen van een motor een berekening van de te verwachten krachten te maken.

Elders op het forum is er een spreadsheet beschikbaar die daar bij kan helpen.

Mechanische aandrijving
Na de motor komt de aandrijving. De draaibeweging van de motor wordt omgezet in een lineaire.
Voor de beginner zijn dat vooral schroefspindel, kogelomloopspindel tandwiel/tandlat en tandriem.

In het algemeen kan je zeggen:
- Een tandriemaandrijving snel en relatief voordelig
- Metrische schroefspindel is goedkoop, langzaam en tamelijk onzuiver
- Trapezium schroefspindel is relatief goedkoop en relatief langzaam en kan met wat moeite al best zuiver worden
- Kogelomloopspindel is voordelig tot duur te verkrijgen, is vrij makkelijk zuiver werkend te krijgen maar lastig om echt hoge snelheden te behalen, OF lastig goed werkend te krijgen in combinatie met hoge snelheden.
- Tandwiel/Tandlat is tamelijk complex kan hoge snelheden realiseren en wordt vooral gebruikt om grote machines mee aan te drijven.

Tandriem
Op zelfbouwforums kom je bijna geen volledige tandriemaandrijving tegen. Ze worden echter wel toegepast in productiemachines, vooral de goedkopere.
Door het lage bewogen gewicht zijn dit vaak snellere machines dan je (met dezelfde motoren) zou kunnen bouwen met een kogelomloopspindel.
Om er een nauwkeurige machine meet te bouwen moet je kiezen voor rekvrije riemen, met tandwielen zonder omkeerspeling.

Schroefspillen
Schroefspillen zie je bij zelfbouw- en kleinere koopmachines het meest.
Hoe groter de machine is des te lastiger het wordt de nadelen van schroefspillen te beperken.


Metrische schroefspillen

Deze zie je alleen in hele goedkope zelfbouw. Het is niet bedoeld om nauwkeurige bewegingen te maken en ook niet om die de hele tijd te herhalen.
Maar het is wel op elke straathoek te koop en niet duur. En om in een super-budgetmachine om mee te oefenen is het helemaal geen gekke keus.
Vaak wordt een zelf gemaakte kunststof moer gebruikt, waar je soms zelfs de schroefdraad tapt met een tap gemaakt van datzelfde stuk schroefdraad.

Trapezium schroefspillen


Deze schroefdraad is nauwkeuriger dan metrische draad en wordt veel vaker als aandrijving gebruikt.
Ook in CNC zie je ze geregeld.

Een belangrijk nadeel dat ze hebben is dat ze, net als metrische schroefdraad, een vrij hoge draaiweerstand hebben. Met zorgvuldige materiaalkeuze en - verwerking plus smering kom je een heel eind, maar bij duurgebruik kan de hogere weerstand lastig blijken.
Hoge weerstand gaat uiteindelijk ten koste van de snelheid die je kan halen.

Kogelomloopspillen
Bij een kogelomloopspil glijdt de moer niet direct over de draadstang maar zitten er kogeltjes tussen, net als bij de binnen- en buitenschaal van een kogellager.
De weerstand is dan enorm veel lager dan hij bij een glijdende draadstang zou zijn. De kogeltjes worden na het einde van hun tochtje tussen moer en draadstang door een kanaaltje in de moer teruggeleid naar de plek waar ze opnieuw tussen moer en stang hun werk kunnen gaan doen.

In verhouding met gewone schroefdraad zijn vooral de moeren erg prijzig.
Maar de winst die het voor je CNC al gauw betekend maakt dat veel mensen die keuze toch maken.
Het aanbod is groot, van voordelig Chinees tot enorm prijzig Europees.

Aangedreven kogelomloop schroefspil
Verreweg de meeste kleine CNC machines hebben aangedreven schroefspillen, in vast gemonteerde moeren. Hier kan je kant en klare sets van kopen waar je eigenlijk alleen de motoren en machine nog aan moet schroeven, precies op de lengte die je nodig hebt, of op voorgedefinieerde maten.
Voor grotere machines loop je makkelijk tegen twee nadelen aan van aangedreven schroefspillen.

Om te beginnen wil je graag dat een grote machine sneller kan bewegen, anders duurt het heen en weren zo lang.
En omdat een schroefspil eigenlijk nooit helemaal recht is maakt dat snel ronddraaien voor hoge snelheid makkelijk trillingen gaat opleveren en dat kan betekenen dat je motor stilvalt, een zogenaamde "Stall"
Een dikkere schroefspil is stijver en zal minder makkelijk in trilling te krijgen zijn.
Maar als je een dikkere schroefspil neemt da gaat er opeens een flink groter deel van de Nm's van je motor in het accelereren en afremmen van de schroefspil zelf zitten, en dat gaat dan dus ten koste van de acceleratie van je machine.

Aangedreven kogelomloopmoer
Om die problemen met acceleratie en trillingen te vermijden kan je de boel ook omdraaien:
Zet de schroefspil vast en drijf de moer aan.
Voor een freesmachine is dat een prima oplossing maar het construeren van een aangedreven moer is niet iets dat elke beginner zal kunnen of willen aan gaan.

Tandwiel op Tandlat
Net als dat een aangedreven moer gunstig is voor de acceleratie van een machine, geldt bij tandwiel op tandlat ook dat het accelereren dat door de motoren gerealiseerd moet worden vooral in het bewegen van de machine zelf gaat zitten.
Het is vaak wat kostbaar, zeker bij grotere machines.
Je ziet deze aandrijving vooral op grote machines die vooral voor hout of kunststof worden toegepast.
Laatst gewijzigd door Sven op 19 mar 2018 21:25, 4 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC: Geleidingen

Bericht door Sven » 12 feb 2018 22:34

Net zoals in de eerdere posts een overvloed aan aanbod was, in geleidingen is dat ook zo.

In de basis is dat:

Of glijden
Of rollen

Glijden
Een conventionele draai- of freesbank heeft eigenlijk altijd een glijgeleiding, en meestal is dat trapeziumvorm, gietijzer op gietijzer.
Als je een conventionele machine wilt ombouwen dan heb je sterkere motoren nodig dan voor een machine met rollende geleidingen. De weerstand van een glijgeleiding is vele malen hoger dan van een rollende.

De enige uitzondering daarop is luchtgeleiding. Maar die wordt eigenlijk alleen toegepast op ultra-precise machines.

Bij koopmachines kom je eigenlijk geen glijgeleiding tegen. Het is erg lastig om een machine met gleigeleiding goed af te stellen, en dan nog heeft hij een relatief grote weerstand.
Voor zelfbouw wordt nog wel eens gebruik gemaakt van kant en klaar geleidingen van IGUS.

Andere vormen van glij-geleiding is brons op staal of kunststof op staal.

Rollen
Bijna alle cnc machines worden van een rollende soort geleiding voorzien, gewoon omdat dat de minste weerstand bied.

De hoofdvormen:

- Wielgeleiding, wieltjes in een of andere vorm
- Kogelomloopgeleiding
- Rolomloopgeleiding

Die soorten vind je dan weer op op diverse vormen van "rails":

- Ronde stang
- Ondersteunde ronde stang
- Rails
- Aluminium profiel (kaal)
- Aluminium profiel (met staalinleg)

Wielen
Zowel in zelfbouw als in voordelige koop-machines vind je vaak wielgeleiding.
Die zijn namelijk makkelijk en dus goedkoop te maken. Als wieltjes worden dan vaak standaard kogellagers gebruikt (bij zelfbouw) of v-groefwieltjes, ook bij zelfbouw, en soms rondgroefwieltjes.
Bij zelfbouw worden de kogellagers vaak op buis gebruikt, v-groefwieltjes kom je bij zelfbouw vaak tegen op stalen strip, bij koopmachines zie je ze helaas ook geregeld op aluminium extrusies.
Ik schrijf hier helaas, die combinatie kan heel makkelijk slijten.
Rondgroefwieltjes zijn vaak als professionele lineargeleiding verkrijgbaar, op gehard stalen as ingeklemd in een aluminium extrusieprofiel.

Alle geleidingen met wieltjes hebben het grote nadeel dat ze heel gevoelig zijn voor stof, en dat spul komt bij frezen juist in grote hoeveelheden vrij.
Daarnaast is het lastig om een stijve wielgeleiding te construeren die tegelijk ook goedkoop te maken is, of goed instelbaar is en blijft.

Als je met je machine langdurig of professioneel werk wilt gaan doen, dan is het een hele goede overweging bij wielgeleiding weg te blijven.
En ook als je hobbyist in de schuur wilt worden trouwens....

Wil je zo veel mogelijk zelf maken, of supergoedkoop uitkomen, dan is het zeker een overweging. Maar wees voorbereid op heel veel (=voortdurend) afstellen en schoonmaken.....


Kogelomloopgeleiding

Deze vorm gebruikt hetzelfde principe als de kogelomloopmoer.

Je ziet ze in drie varianten:
- niet-ondersteunde as
- Ondersteunde ronde as
- rail

Niet-ondersteunde as
Deze variant is de voordeligste.
En het is eenvoudig construeren met deze variant, je ziet deze geleiding vaak in voordelige machines.
Echter, de niet-ondersteunde as is van zichzelf niet erg stijf, dus voor een machine waaraan hoge eisen gesteld gaan worden kan je deze versie beter niet uitkiezen.

Ondersteunde ronde as
Deze is de betere variant van de niet-ondersteunde ronde as.
De ronde as zit vastgebout op een aluminium extrusie die weer op een ondergrond wordt gemonteerd.
Door de extrusie is de as al een ietsje stijver maar belangrijker is dat de ondergrond ook mee gaat doen aan de stijfheid.
Kies of construeer die ondergrond goed en je hebt opeens een veel betere machine dan je met niet-ondersteunde as kan maken.

Rails met wagens, met kogels of rollen
Deze systemen zijn lastiger te produceren dan ronde assen en zijn daarom duurder.
Maar zeker als je een goede machine wilt bouwen zijn ze het overwegen meer dan waard.
In tegenstelling tot ronde as kan de wagen niet verdraaien op de drager. Er is maar een beweging mogelijk en dat is heen-en-weer.
De rails zijn niet recht van zichzelf.
Ze zijn bedoeld om tegen een rechte rand en op een vlakke ondergrond te worden gemonteerd.
Als je de rechte rand niet hebt dan kan je met wat moeite de rail nog uitlijnen.
Het ontbreken van een vlakke ondergrond is heel wat lastiger te compenseren.
Voor zware toepassingen worden soms rollen toegepast in plaats van kogels

(rest volgt)
Laatst gewijzigd door Sven op 03 apr 2018 21:53, 8 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC Spindlekeuze

Bericht door Sven » 19 feb 2018 10:37

Een freesmachine heeft een freesmotor, meestal "Spindle" genoemd.

230 volt
In grote lijn heb je keuze tussen min of meer standaard freesmotoren die op 230 volt draaien. Kress is hier een veelgebruikt merk.
Voor kleine machines wordt ook nog wel eens een dremelachtige machine toegepast.
Deze machines moet je of handmatig aan en uit zetten, of via een relais via de besturing.

400 volt
Dit zijn draaistroom motoren die via een zogenaamde vfd (Variable Frequency Drive) door de controller worden aangestuurd.
Deze zijn veel stiller dan de 230 volt spindles.
De VFD wordt voor onze kleinere toepassingen meestal wel op 230 volt wisselstroom aangesloten. Voor grote systemen zijn ze er ook in 380 volt wisselstroom.

De meest gebruikte types zijn Chinees, en hebben of water- of luchtkoeling.
Voor de waterkoeling heb je een vloeistofvoorraad plus pompje nodig. Deze spindles kan je wegbouwen binnenin de machine als dat zo uit komt.
De luchtgekoelde versies moeten een vrije aanvoer van lucht hebben.

In theorie kan je met een watergekoelde spindle langdurig lagere toeren draaien maar in de dagelijkse praktijk van de doe-het-zelf frezer zal het meestal wel los lopen.
De meeste spindles die je tegenkomt zijn rond en moeten in een passende klem worden bevestigd.
Daarnaast zie je soms ook vierkante spindle die direct tegen de z-as worden bevestigd.

Deze vierkante modellen dragen door hun bevestiging bij aan de stijfheid van de z-as.
De ronde modellen hebben als voordeel dat je eenvoudig de hoogte van de frees t.o.v. de z-as kan aanpassen zonder de uitlijning te veranderen.

Een spindle kan je kiezen in diverse vermogens en de gangbare modellen gaan tot 24000 toeren.
De grotere spindles kunnen ook grotere diameters freesjes opnemen.
Laatst gewijzigd door Sven op 16 okt 2018 09:12, 4 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC, wat komt daar bij kijken?

Bericht door Sven » 19 mar 2018 21:43

De eerste schrijverij is wel zo'n beetje klaar.
Als je constructieve op- of aanmerkingen hebt, graag!

Gereserveerd
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
ewoud
Berichten: 547
Lid geworden op: 19 mei 2013 10:17
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC, wat komt daar bij kijken?

Bericht door ewoud » 20 mar 2018 00:37

en hoe diep is je portemonnee.
want geld speelt ook een grote rol in het bouwen van een cnc portaal
humm, meten is....

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3979
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Beginnen met CNC, Ontwerp en constructie

Bericht door Sven » 20 mar 2018 08:06

Over het volgende deel van dit draadje is zo veel te schrijven dat het me intimideert om er aan te beginnen.
Ik waag toch maar weer eens een poging.

Het lastige is dat hier het Grote Kiezen begint.
Je moet de optimale mix gaan samenstellen van wat je wil en wat haalbaar is.

Ontwerp en constructie

- Budget
- Te verwerken materiaal
- Grootte van het werkstuk
- Beschikbare ruimte voor de machine
- Gewenste freessnelheid bij verwerken van dat materiaal
- Materiaalkeuze voor de machine
- Basisvormen
-- Bewegend portaal
-- Bewegende tafel
--- Met kolom
--- Met portaal
- Werkstuk opspannen
- Hoe ga je de machine uitlijnen?

Maar voor we deze onderwerpen langslopen even een allesbepalend aandachtspunt:
Stijfheid
Alle keuzes die je gaat maken ten aanzien van het ontwerp hebben invloed op de stijfheid van je machine en daarmee hoe goed je in staat bent de gewenste materialen te verwerken, en hoe snel dat gaat of theoretisch kan gaan.
Deze keuzes gaan in deze context zo goed als NOOIT over sterkte. Het is eigenlijk onmogelijk om een freesmachine te bouwen die stijf genoeg is voor zijn taak en toch niet sterk genoeg.

Goed, daar gaat ie.

Budget
Dit is meteen een lastige om mee te beginnen. Het wordt eigenlijk altijd duurder dan je wilt, omdat als je nog niet eerder gebouwd hebt, dan weet je niet waar je allemaal tegenaan gaat lopen.
Maar hoe hoger je eisen zijn, des te meer geld je waarschijnlijk nodig hebt.
Ook maakt het nogal uit hoe handig je bent met tweedehands spul, en in het verlengde daarvan, hoe handig met het werkend krijgen daarvan.
Of moet je dingen gaan laten maken?

Voor mijn schrijfgemak ga ik budget meenemen terwijl ik over de andere onderwerpen schrijf.

Te verwerken materiaal
Hoe moeilijker je materialen te bewerken zijn, des te meer beperkingen je hebt ten aanzien van het bouwmateriaal.
Als je alleen schuim wilt bewerken dan hoef je ook geen grote eisen aan je bouwmateriaal te stellen.

Maar als je hooggelegeerd staal wilt verwerken, dan heb je een stijve machine nodig die nauwkeurig kan bewegen. Hout zal dan als bouwmateriaal snel afvallen. Maar vlakgeslepen graniet is dan misschien weer interessant. Dat is vaak tweedehands voor een fijne prijs op de kop te tikken.
Maar dan moet je er wel raad mee weten.

Vaak wordt een vuistregel regel gebruikt: Bouw je machine van hetzelfde of beter materiaal dat je wilt gaan verwerken. Maar met een goed ontwerp wordt dat best rekbaar.

De grootte van je werkstuk, en de grootte van de machine
Het zou erg zuur zijn als je op je nieuwe machine net niet kan maken wat je wil, of dat ie net niet in het hoekje past dat je in gedachten had.
Maar andersom, te groot is ook niet handig. Waar het voor de kogels en koperdraadjes niet veel uitmaakt in prijs of de machine wat groter of kleiner wordt, voor "het frame" lopen de kosten soms hard op als je groter gaat.

Ook kan de verwerking van je bouwmateriaal enorm snel ingewikkeld worden. Tijdens de bouw van mijn machine had ik 5 buren nodig om het blad te helpen omkeren.
Laatst gewijzigd door Sven op 19 okt 2018 20:42, 7 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

eded1
Berichten: 5
Lid geworden op: 29 jan 2018 21:46

Re: Beginnen met CNC, wat komt daar bij kijken?

Bericht door eded1 » 20 mar 2018 22:18

Je geeft t prima weer, ik herken een aantal foute afwegingen die ik zelf gemaakt heb.
Een ieder die CNC machines wil bouwen moet dit forum echt lezen

Plaats reactie