Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 776
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

Deze Australische horlogebouwer gebruikt een Kern Pyramid
Toevallig staan er 2 Kern machines op Ebay

https://www.ebay.de/itm/High-precision- ... 4133175201

https://www.ebay.de/itm/High-precision- ... 3655785054

thibthibault wat is eigenlijk je Budget voor zo'n machine ?

Greezt,

Markus
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Berichten: 694
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kars-cnc »

Arie Kabaalstra schreef: 16 jan 2021 19:18 RVS is vreselijk taaie troep, en bij Frezen zit je vaak met het probleem dat de meest gangbare spilmotoren veel te veel toeren draaien..
er zijn momenteel wel frezen die beter bestand zijn tegen RVS, maar omdat die dingen 1½ godsvermogen kosten, ga ik ze niet eens proberen.. dit omdat ik voor mezelf allang de keuze genomen heb om gewoon GEEN RVS te frezen.. Draaien gaat inderdaad wel, 'k heb onlangs nog een bezel voor een Omega gedraaid, Draadvonken was ook geen probleem.. 'k had alleen een stukje RVS plaat, en daar heb ik gewoon een ringetje uit gevonkt, hoefde ik ook niet heel de binnenkant eruit te pellen..
Lukt best hoor...

Gallerij Link

Gewoon op een BF20 met het handje gedaan. Een goed scherp freesje en niet te veel toeren.
Dit is 304, ook wel 316 gefreesd, dat is iets taaier maar het maakt niet zoveel.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 10243
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Arie Kabaalstra »

Gewoon op een BF20 met het handje gedaan. Een goed scherp freesje en niet te veel toeren.
Precies.. je zegt het zelf al.. op een BF20 (laagtoerige spindel), goede scherpe frees.. heel belangrijk, en inderdaad niet te veel toeren..

Scherpe frezen.. da's geen probleem.. die kan ik zo kopen.. en die kosten ook niet zo veel.. zelfs een "goedkoop" HSS Freesje van HBM voldoet.. , maar niet in combinatie met een Kress/AMB/Suhner/Mafell spindel, of een HF spindel.

Titanium heb ik tot 90 m/min succesvol kunnen verspanen, al gaat dan wel de standtijd significant naar beneden.. 60-70 meter is wel de max.. en dan zit ik echt aan het minimale toerental van mijn Suhner Spindel.

'k ben wel aan het kijken naar de mogelijkheid om een laagtoeriger spindel op mijn machine te bevestigen, zodat ik ook eventueel (ik blijf een hekel houden aan dat spul ) RVS kan frezen, maar het is primair met het verspanen van Titanium op het oog..
Lagere snijsnelheid levert altijd een langere standtijd op, en met 40,- voor een freesje.. gaat dat snel in de papieren lopen.
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Markus schreef: 17 jan 2021 10:18 Toevallig staan er 2 Kern machines op Ebay

https://www.ebay.de/itm/High-precision- ... 4133175201

https://www.ebay.de/itm/High-precision- ... 3655785054

thibthibault wat is eigenlijk je Budget voor zo'n machine ?

Greezt,

Markus
Heb deze ook gezien. Enkel heeft deze persoon alles wat een Kern goed maakt er af gesleurd...

Een budget heb ik niet echt... Ik bedoel daarmee dat alles bespreekbaar is zolang het goeie voordelen oplevert.
Ik ben ook rustig op de uitkijk om een iets grotere machine te bouwen met een echte toolchanger en eventueel gebruik van lineaire motoren zoals bij Kern en andere grote merken. (Weet enkel niet hoeveel N houdkracht je nodig hebt voor een XY assen op een freesmachine. Heb er van 40-80N gevonden, maar dit lijkt mij wat weinig, al ken ik er weinig van)
Daarbij weet ik dat dit een heleboel geld zal kosten, maar dit blijft stukken goedkoper dan de onderdelen die ik nodig heb uit te besteden...
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9716
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door DaBit »

Tsja, ik zou toch allereerst benieuwd zijn waar de onnauwkeurigheid vandaan komt. Ik zie ook veel aluminium in jouw machine lijkt het, samen met stalen spindels en geleidingen levert dat al ergens onnauwkeurigheid op bij temperatuurverandering. Ik weet ook niet hoe goed die THK spindels zijn.

Als je de positionering verdenkt zou je ook eens simpelweg een vertraging tussen een motor en een as met een randriempje kunnen zetten. Pak die 4-op-1 ofzo met zo groot mogelijke riemschijven, en kijk of het verbetert. Snelheid is amper van belang in jouw geval.
thibthibault
Berichten: 22
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

DaBit schreef: 17 jan 2021 22:38 Tsja, ik zou toch allereerst benieuwd zijn waar de onnauwkeurigheid vandaan komt. Ik zie ook veel aluminium in jouw machine lijkt het, samen met stalen spindels en geleidingen levert dat al ergens onnauwkeurigheid op bij temperatuurverandering. Ik weet ook niet hoe goed die THK spindels zijn.

Als je de positionering verdenkt zou je ook eens simpelweg een vertraging tussen een motor en een as met een randriempje kunnen zetten. Pak die 4-op-1 ofzo met zo groot mogelijke riemschijven, en kijk of het verbetert. Snelheid is amper van belang in jouw geval.
Er zit inderdaad best wat aluminium in verwerkt.
Zou dit zo'n sterk effect kunnen hebben op 55x55x50 freesoppervlak?
Zou vlakgefreesd gietijzer beter zijn?

Krijg je bij tandriemen geen last van backlash?
Ik heb ergens op m'n computer het merk nog staan wat Kern gebruikt had in de zeer oude MMT freesmachines. Die hadden namelijk ook een tandriem bij de overbrenging. Ik zou het zeker eens kunnen proberen!

Mijn enige vrees is dan backlash die zou ontstaan door het gebruik van deze tandriem.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 10243
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Arie Kabaalstra »

Ik kan wel eens bij een klant te raden gaan, het bedrijf waar hij werkt, maakt onder andere Linear stages voor ASML.. dat moet ook nog al nauwkeurig..
Wat daar als "Afkeur" in de oud-ijzerbak verdwijnt is voor ons hobbyisten en kleine zelfstandigen al bijna een Holy grail..
Wie weet, kan hij aangeven hoe ze daar nauwkeurige lineaire geleidingen maken.

iets met Lineaire motoren.. dat lijkt me iets wat je moet gaan inkopen, en dan moet je het nog aan kunnen sturen met je besturing.

uitgaande van het werk wat je ermee gaat doen.. Ik denk dat je helemaal niet zo veel kracht nodig hebt.. als je kogelomlopen gebruikt met een kleine spoed, dan is er al heel wat kracht nodig om die dingen überhaupt om te drukken door de kleine spoedhoek.

Je staat ervan te kijken hoeveel kracht een stappenmotortje kan leveren.. 'k heb met mijn machine (1.6 Nm Steppers) eens een HSS frees van 6 mm gebroken, zonder ook maar meetbaar stappenverlies..(hij liep vol met taai en plakkerig Aluminium)
Jij zal Frees 2 waarschijnlijk al als een "dikke frees" beschouwen, misschien gebruik je nog wel eens een frees 3.. de verspaankrachten die daarbij vrijkomen zijn niet bijzonder hoog..

Ik denk even als "zelfbouwer".. ik zal in de toekomst ook wel een machine willen bouwen, echt speciaal voor het fijnste werk.. HSK 25E spindel erop, voor automatische gereedschapwissel, die kunnen ook voldoende langzaam om kleine onderdeeltjes uit Titanium te pellen.. (uitgaande van frees 2 of 3, die gebruik ik nu tenslotte ook met goede resultaten op mijn Suhner spindelmotor voor het uitfrezen van gespen), en hij haalt ook zonder moeite de toerentallen waarmee je door Messing kan "ploegen", of door Nieuwzilver voor bijvoorbeeld de Indexen voor op de wijzerplaat.
Dan denk ik: voor de stabiliteit, Kruisrolgeleidingen, voor de positionering Voorgespannen Kogelomlopen, en voor de aandrijving Servo's.. die servo's kosten tegenwoordig ook de wereld niet meer, en er zit ook al een Encoder op.

Frame, tja.. Alu?.Kan.. Staal?.. ook een goede optie.. EpoxyGraniet?..waarom niet?.. KERN maakt haar machines met een EG Basis, en Alu bovenbouw, voordeel van Alu is dat het snel zijn temperatuur afgeeft, koeling erin, en je kunt je hele machine op een bepaalde temperatuur houden.
Of.. je moet je ruimte waar je de machine neerzet conditioneren, Alu zet tenslotte behoorlijk uit.. (0.023mm/m/°C)dus iets van 2µ per graad celsius als je een machine hebt met een Z-slag van 120 mm.
Met staal zul je op ongeveer 1µm zitten..
de plaatsing van je motoren, en de kogelomloopmoeren zijn ook belangrijk, zet je de moer van de X-as midden onder de tafel , (Monteer de tafel op een lang zadel, en monteer de motor aan dat zadel, dan zal de uitzetting van de kogelomloop gecompenseerd worden door de uitzetting van het zadel
Kjelt
Donateur
Berichten: 3884
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kjelt »

Arie Kabaalstra schreef: 17 jan 2021 23:37 Ik kan wel eens bij een klant te raden gaan, het bedrijf waar hij werkt, maakt onder andere Linear stages voor ASML.. dat moet ook nog al nauwkeurig..
Wat daar als "Afkeur" in de oud-ijzerbak verdwijnt is voor ons hobbyisten en kleine zelfstandigen al bijna een Holy grail..
Appels en peren.
Op die waferstages komt geen tegenkracht.
Wat ze daar doen is ontzettend knap maar voor een frees niet toepasbaar. Ze gebruiken twee trappen, een trap lineaire motoren die op een mm nauwkeurig een stage van 30kg positioneerd kunnen worden en dan op de waferstages meerdere lineaire motoren voor het sub mm positioneren op nm niveau van de wafer. Die sensoren van stap 1 werken met laserinterferometers zoals het filmpje eerder en het submm met hall sensoren met een uitslag van 1mm max.
Wat je hierboven in decdoir TS aangehaalde datasheet zag is dat die nauwkeurige lichtere lineaire motoren pak m beet 60N jracht kunnen tegenhouden. Ik denk dat tenzij je gaat aaien ipv frezen dit niet genoeg zal zijn.
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9716
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door DaBit »

thibthibault schreef: 17 jan 2021 23:08 Er zit inderdaad best wat aluminium in verwerkt.
Zou dit zo'n sterk effect kunnen hebben op 55x55x50 freesoppervlak?
Als je de temperatuur constant houd niet. Het venijn zit hem in het feit dat aluminium meer uitzet dan staal. Zet voor de gein eens je 0,001 meetklok op, en hou je hand een paar seconden in de buurt van het metaal van je freesmachine. Je hoeft 'm niet eens aan te raken. Grote kans dat je wijzer in beweging komt.

Bout bij 20 graden een stalen geleiderail strak op aluminium, en bij 25 graden is dat een vrolijk kijkend lachebekje geworden omdat de drager meer uitzet dan de rail. Of andersom: bij 15 graden is dat een sip kijkend bekje, want de drager krimpt meer dan de rail.

Tuurlijk, het is niet veel, en zeker niet op 50x55mm werkoppervlak. Maar jij wil van +/- 0,01mm naar +/- 0,005mm of beter, en die +/-0,005mm is de optelsom van alles. De rondloop van je spindel, vering van je constructie, vering van je frees, onnauwkeurigheid van je kogelomloop, onnauwkeurigheid van de lagering van die omloop, de bovengenoemde effecten, positioneringsonnauwkeurigheid, enzovoorts. Als je overal een micrometer verliest dan zit je er gauw aan, en er lopen er hier niet veel rond die enig idee hebben hoe weinig een micrometer nu precies is.

Hoe zei Hugo het ook al weer? Je gaat naar de WC voor een grote boodschap. Dan ga je je kont afvegen. Maar helaas, je drukt door het WC-papiertje heen en je vinger word bruinig. Bummer, handen goed wassen met zeep dan.
Wat er daarna nog op je vingers achterblijft, da's nou een micrometer.
Zou vlakgefreesd gietijzer beter zijn?
In theorie wel. Omdat het stijver is en de expansiecoefficient dicht in de buurt ligt van die van het staal wat gebruikt word voor je lineaire componenten. Maar zo lang je niet in kaart hebt welke afwijking waar vandaan komt is het schieten met hagel en hopen dat je wat raakt.
Met aluminium kan het ook gewoon werken hoor.
Krijg je bij tandriemen geen last van backlash?
Bij lage belasting niet. Door de riem te spannen trek je de tandspeling eruit en zorgt alleen al de frictie tussen riem en riemschijf voor 0 omkeerspeling. Of in ieder geval zo laag dat ik 'm niet kan meten.
Tandriemen zijn wel een stuk elastiek (op jouw schaal is alles elastiek..) en de inertie van de riemschijven zal jou een zorg zijn, dus het is zaak om de riemschijven zo groot te nemen als past.

In de 3D-printer-wereld is GT2/2GT riem best gebruikelijk, en dat is opzich wel een mooi systeem voor jouw doel. Als je ergens een fatsoenlijke kwaliteit (Gates...) riemen en riemschijven van, zuiguitdeduim, 80T en 30T vandaan kunt toveren.
HTD3M is een goed alternatief, dat kunnen wij stervelingen in ieder geval bij beltingonline.com kopen.
xander janssen
Berichten: 190
Lid geworden op: 08 jan 2009 08:53
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door xander janssen »

Bij de meeste commerciele machines die op paar micrometer nauwkeurig kunnen bewerken is er vaak geen sprake meer van lineaire geleidingen met kogels. Deze machines van e.g. Kern, LTUltra maken gebruik van hydrostatische lagers, waarbij twee stukken materiaal heel vlak en glad worden gemaakt en "koud" over elkaar heen schuiven terwijl er onder hoge en nauwkeurig geregelde druk olie tussen wordt geperst. Vergelijkbaar dus met luchtlagers, maar dan met olie ipv lucht. Bij materialen moet je denken aan graniet of gietijzer, waarbij alles zo veel mogelijk uit hetzelfde materiaal bestaat om inderdaad "bi-metaal/materiaal" gedrag te voorkomen.

Aansturing is vaak met lineaire motoren met terugkoppeling dmv glaslinealen of interferometers

LTUltra verkoopt trouwens losse lineaire geleidingen, niet alleen frees/draai banken, maar eerst de lotto winnen.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 9109
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door hugo stoutjesdijk »

DaBit schreef: 18 jan 2021 08:44 Hoe zei Hugo het ook al weer? Je gaat naar de WC voor een grote boodschap. Dan ga je je kont afvegen. Maar helaas, je drukt door het WC-papiertje heen en je vinger word bruinig. Bummer, handen goed wassen met zeep dan.
Wat er daarna nog op je vingers achterblijft, da's nou een micrometer.
Dat was eigenlijk de jouw wel bekende hr. Jan Post. ;-)

Even toevoegen aan het ASM verhaal.
De laatste nanometers zullen ze wel met piëzo weg regelen. (daarmee kun je ook de voorspanning van KO spillen sturen)
Als je de positie maar kunt meten kun je prachtig je positie regelen, dus ik zou er eerst een direct meetsysteem op zetten. Wel met de gewenste nauwkeurigheid, dat hoeft alleen te reproduceren, want ook voor de glasliniaal hoort er correctie tabel in m'n besturing.

Dan heb je 1 as uiteindelijk nauwkeurig, moeten er 2 zuiver haaks op elkaar, oke als je de afwijking kunt meten kan dat ook gecorrigeerd.
De Z-as zuiver haaks op de XY is dan weer wel noodzakelijk, die corrigeren is geen goed plan. (in ieder geval de frees-hartlijn)

Ik geloof niet dat die lineaire motoren erg bijdragen aan de nauwkeurigheid, wel aan de snelheid, en heel veel onnodige warmteontwikkeling die afgevoerd moet worden. (ik zeg dus niet dat ze niet nauwkeurig zijn, wel dat je met KO's ook heus wel nauwkeurige machines bouwt)
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Als je G21 G40 G49 G80 G90 in je startupfile zet wordt die eerste regel in je programma een stuk duidelijker.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 9109
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door hugo stoutjesdijk »

xander janssen schreef: 18 jan 2021 11:45 Bij de meeste commerciele machines die op paar micrometer nauwkeurig kunnen bewerken is er vaak geen sprake meer van lineaire geleidingen met kogels. Deze machines van e.g. Kern, LTUltra maken gebruik van hydrostatische lagers, waarbij twee stukken materiaal heel vlak en glad worden gemaakt en "koud" over elkaar heen schuiven terwijl er onder hoge en nauwkeurig geregelde druk olie tussen wordt geperst. Vergelijkbaar dus met luchtlagers, maar dan met olie ipv lucht. Bij materialen moet je denken aan graniet of gietijzer, waarbij alles zo veel mogelijk uit hetzelfde materiaal bestaat om inderdaad "bi-metaal/materiaal" gedrag te voorkomen.

Aansturing is vaak met lineaire motoren met terugkoppeling dmv glaslinealen of interferometers

LTUltra verkoopt trouwens losse lineaire geleidingen, niet alleen frees/draai banken, maar eerst de lotto winnen.
Prachtige machines hoor, maar als je in het eerste het beste datenblad niet eens de basisnauwkeurigheid van de machine kunt vinden. :oops:
http://58828205.swh.strato-hosting.eu/l ... 4_2018.pdf
Toen we nog Deckels verkochten was dat waar iedereen om schreeuwde. De FP..CC serie zat destijds al binnen 5µ. Later toen de regellussen sneller werden zag je dat het makkelijker werd om ook daar binnen te komen.
En ik geloof heus wel dat die LT_Ultra goed zal presteren, maar toch maar eerst de cijfertjes boven tafel.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Als je G21 G40 G49 G80 G90 in je startupfile zet wordt die eerste regel in je programma een stuk duidelijker.
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 776
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

Zou vlakgefreesd gietijzer beter zijn?
In theorie wel. Omdat het stijver is en de expansiecoefficient dicht in de buurt ligt van die van het staal wat gebruikt word voor je lineaire componenten. Maar zo lang je niet in kaart hebt welke afwijking waar vandaan komt is het schieten met hagel en hopen dat je wat raakt.
Met aluminium kan het ook gewoon werken hoor.
Ik ben ooit zo'n project begonnen, staat nog onafgemaakt in de loods. Het gaat dus ook om een machine die uit moet komen op een nauwkeurigheid <0,01mm. Mijn idee was om "zo goed mogelijk" te werk te gaan (binnnen een budget) en dan maar hopen dat het lukt. Daarom heb ik heel uitdrukkelijk niet voor aluminium gekozen. Ik gebruik Durcrete die voor een lage prijs een hele hoge trillingsdemping heeft en tevens makkelijk veel massa aan een machine kan geven zonder dat de machine groot hoeft te zijn.

https://www.youtube.com/watch?v=pCU7H6Yyrmw

De gietmal is zo ontworpen dat het steeds opnieuw gebruikt kan worden. De mal is gemaakt van staal en plexiglas.

Ik gebruik gegloeide (spanningsvrij) en gevlakte staalplaat dat dus ingegoten wordt in de Durcrete. Daarnaast heb ik een voorraadje nieuwe Klasse C2 en Klasse C3 kogelomloopspillen aangeschaft , allemaal met voorgespannen moer (ik heb veel meer dan ik nodig heb) . De Zas is niet wat je normaal ziet bij eigenbouw, in plaats van de freesspindel naar te tafel te bewegen, beweegt bij dit model de tafel naar de spindel. Deze Zas is dan ook erg zwaar. Ondanks het kleine betonnen frame van de machine (ongeveer 400x400x400mm) weegt het al circa 60 a 80 kilo, ik moet het nog precies uitrekenen.

Dat is mijn aanpak. Door Corona en andere omstandigheden ligt het project al een hele poos stil. Beetje jammer want ik ben erg tevreden met het frame en Zas dat het heeft opgeleverd. Ik ga maar eens nadenken hoe meer tempo gemaakt zou kunnen worden.

Greezt,

Markus
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 10243
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Arie Kabaalstra »

in plaats van de freesspindel naar te tafel te bewegen, beweegt bij dit model de tafel naar de spindel.
Heb je daar bewust voor gekozen?..
Gereedschapsfreesmachines hebben ook vaak deze opbouw, beweegt jouw freesmotor dan op de Y-as?

een ATC bouwen wordt dan wel een complex verhaal.

Dat UHPC klinkt veelbelovend, ik denk daar ook wel eens over na, met name ook voor een kleine hoogprecisie machine.
Plaats reactie