Zwaluwstaart geleiding vervangen door lineaire

[hfjbuis]

Ik zie regelmatig draaibanken en freesmachines waar de zwaluwstaart geleiding is vervangen door een lineaire geleiding.

Het voordeel is dat hogere snelheden haalbaar zijn. Dat vereist, gezien het hoge gewicht, behoorlijk sterke motoren.
Het nadeel is het verlies aan stabiliteit.

Ben je dan niet beter af als je "gewoon" een router bouwt?

[ikbendusan]

Waarom zou dat leiden tot tekortkomingen in de stabiliteit? Het idee is dat je de geleiding dusdanig monteert dat de stijfheid gemaximaliseerd wordt.

- Een router heeft meestal veel minder bereik in de Z-richting; menig BF20 heeft >200mm bereik
- Je moet de hele gantry van een router ook heen en weer bewegen; als je hoge stijfheid wilt, vergelijkbaar met een ijzeren freesmachine, dan wordt de gantry heel snel heel zwaar, en dan heb je ook sterkere motoren nodig als je snel wilt bewegen.
- Ruimtebesparing omdat een router een frame heeft; bij een handmatige freesmachine is de machine zelf het frame; dat is niet alleen compacter maar ook stijver (voor het formaat)
- Een freeskolom kan meer zwaardere materialen verspanen (staal) en een grotere hap nemen in minder zware materialen (aluminium) zonder dat de frees laat horen wat hij daarvan vindt

De goedkope open loop steppers zijn ook relatief sterke motoren; 4A bij 60V ofzo is ook gewoon 240W. Daarnaast kosten servo's van JMC niet eens zo veel (en dan heb je echte 400 W servo's), dus dat is ook een non-issue.

Het is puur een afweging tussen verschillende behoeftes. Routers blijven handig voor plaatwerk, hout, aluminium. Freesmachines blijven beter voor nauwkeurigheid, stijfheid, het bewerken van grotere werkstukken, en moeilijker te bewerken materialen.

[serum]

Alles hangt af van de schaalgrootte. Heeft 0,0 te maken met het ontwerp van de machine. Er zit een nuance in het 'VMC is stijver, dus beter' verhaal.

Er bestaan routers met hoge stabiliteit er grootte van een voetbalbeld oid en er bestaand VMC's die klein en slap zijn. De BF20 is een een zwakke broeder. mIjn huidige portaal (aluminium, iets dat ik nooit weer zou gebruiken) is veel stijver dan mijn toenmalig BF20. (en de portaal heeft 240mm Z bereik en een verstelbaar bed die ook nog eens 500mm oid kan bewegen. Daarmee daardoor kan ik weer hogere werkstukken op spannen dan op de BF20 of de BF30.

Alles heeft zijn doel. Datron redt zich prima met kleine afname en snelle acceleratie, hoge spindelsnelheid en rappe bewegingen. Er bestaan ook VMC's die serieus kunnen verspanen. Maar 'grof verspanen' moet maar net iets zijn dat je doet.

Die 25mm frees is lekker vlot in het verwijderen van veel materiaal. Maar als je in 3d met max een 0,5mm freesje je laatste details in je pockets moet uitdiepen voor je spuitgietmal, dan haalt zo'n kleine instabiele Datron toch rap een grotere stabielere machine in.

Grote happen nemen is 1, maar heel veel kleine hapjes in dezelfde tijd kunnen ook een grote hap maken.

[ikbendusan]

Wat is een "portaal"? Een router?

Oja, ik zie het. Heb je een foto daarvan trouwens?

[andrefc101]

Wat is een "portaal"? Een router?

Ik snap trouwens de opmerking niet dat je freesmachines en routers hebt… is een router dan geen freesmachine? Rare gedachtengang.
Ik ben het met Serum eens dat er absoluut menig router is die veel steviger is dan een vmc!

[ikbendusan]

Het zijn natuurlijk beide freesmachines; routers hebben gewoon een andere form factor. Zo'n ding dat je met de hand vasthoudt is technisch gezien ook een freesmachine.

[Arie Kabaalstra]

Ik zie regelmatig draaibanken en freesmachines waar de zwaluwstaart geleiding is vervangen door een lineaire geleiding.

Het voordeel is dat hogere snelheden haalbaar zijn. Dat vereist, gezien het hoge gewicht, behoorlijk sterke motoren.
Het nadeel is het verlies aan stabiliteit.

Ben je dan niet beter af als je "gewoon" een router bouwt?

Eh.. Nee.. anders zou de gemiddelde VMC ook wel als een Router gebouwd worden.

[hfjbuis]

Veel antwoorden, maar mij ontgaat blijkbaar iets..

• Wat is het voordeel om de BF30 te voorzien van lineaire geleidingen?
• Wat is daarvan het nadeel?

[andrefc101]

Veel antwoorden, maar mij ontgaat blijkbaar iets..

• Wat is het voordeel om de BF30 te voorzien van lineaire geleidingen?
• Wat is daarvan het nadeel?

Ik vind er wel een heel groot voordeel aan zitten: mijn ervaring met zwaluwstaartgeleiding is, of je hebt speling, of het beweegt niet. Dus als je er degelijke lineaire geleiding opzet gaan zowel de preciezie als de snelheid met een behoorlijke stap omhoog. Nadelen zie er nu effe niet… als je de kosten en het werk even buiten beschouwing laat.

[Arie Kabaalstra]

Precies dat..

't kost wat.. maar dan heb je ook wat..

een mooie "tussenstap" is een blokgeleiding.. die zijn (mits je over een vlakslijpmachine kunt beschikken) makkelijk te maken, Nog weer een stap stabieler dan een kogelomloop geleiding.

't is alleen wat meer werk dan simpelweg de zwaluwstaarten eraf frezen, en er kogelomlopen opzetten.. waarbij dan wel aangetekend dient te worden dat dat freeswerk wel absoluut zuiver geschiedt.. Ik zou er persoonlijk de voorkeur aan geven om na het frezen de boel te slijpen..

[Kjelt]

Zie onder.
Zwaluwstaart heeft voor dezelfde fysieke afmetingen een hogere belastbaarheid en hogere stijfheid dan lineaire rails omdat het hele oppervlakte contact maakt in tegenstelling tot alleen de kogeltjes of rollers in lineaire rails.
Verder kan een zwaluwstaart geleiding betervtegen schokken en klappen met hoge impact die bij een lineaire rails de kogeltjes zouden kunnen vervormen.

Echter dan ga je wel er vanuit dat je een echt hele goede kwaliteit zwaluwstaart hebt, zeg maar de Bosch Rexroth kwaliteit, ik weet niet of je dit bv bij een HBM kunt verwachten.
Ik heb zelf alleen een BF16 gehad en ik vond daar vrij veel speling op zitten tot je hem goed vastzette maar dan kon ik de geleiding weer niet lekker bewegen.

With high load capacities and good stiffness, dovetail slides can be used in many of the same applications and operations as profiled rail-type guides and crossed roller slides. But dovetail slides, with full contact between the machined surfaces of the base and saddle, typically have higher stiffness and higher load capacity than similar-sized rolling element guides, which operate with only point contact (ball types) or line contact (roller types) between the rolling elements and the raceway. The full-contact design of the sliding surfaces, or ways, also makes dovetail slides well-suited for absorbing and damping shocks and vibrations, which would damage ball or roller bearings.

dovetail slides
Full contact between the ways gives dovetail slides higher load capacities and better stiffness than rolling element guides.
Image credit: Gilman Precision
However, this full contact design also means that sliding friction is higher for dovetail designs than for ball or roller bearing guides. Like all metal-on-metal contact bearings, lubrication is critical for proper operation of dovetail slides, and oil (rather than grease) is required to ensure a proper lubricating film between the surfaces, which reduces friction and ensures long life.

Like profiled rail and crossed roller slides, dovetail slides can withstand loads from any direction, although load capacities are higher for downward loads than for upward loads due to the geometry of the dovetail design. Since there are no rolling elements in a dovetail slide, the typical L10 bearing life equation doesn’t apply. Instead, sizing is simply a matter of comparing the static and dynamic load on the bearing to the capacity ratings of the slide.

[benkr]

Veel antwoorden, maar mij ontgaat blijkbaar iets..

• Wat is het voordeel om de BF30 te voorzien van lineaire geleidingen?
• Wat is daarvan het nadeel?

Ik vind er wel een heel groot voordeel aan zitten: mijn ervaring met zwaluwstaartgeleiding is, of je hebt speling, of het beweegt niet. Dus als je er degelijke lineaire geleiding opzet gaan zowel de preciezie als de snelheid met een behoorlijke stap omhoog. Nadelen zie er nu effe niet… als je de kosten en het werk even buiten beschouwing laat.

Die zwaluwstaart geleiding gaat meestal (vooral bij de goedkopere machines) gepaard met trapezium spindels, die zijn veel meer zelfremmend dan de KO versie, zeker samen met lineaire geleidingen, want dan loopt het vele malen lichter.
Is dat een voordeel, of een nadeel? Het is in ieder geval een ontwerp afweging, je moet er voor zorgen dat de frees stabiel in een werkstuk bijt, of nu de tafel beweegt, of de frees, het moet gecontroleerd gaan, en op het moment dat je een zwalustaart en trapezium spindel vervangt door een lineaire geleiding en een KO spindel moet je de manier van controleren meenemen in je aanpak, er is daar echt het een en ander veranderd.
Ik ben van plan om over een tijdje mijn forse RF30 boor / freesmachine te gaan voorzien van lineaire geleidingen en KO spindels, dan moet ik ook met die gegevens gaan handballen, dat zal best wel goed komen, maar dat dingen anders gaan worden is zeker.

[serum]

Zwaluwstaart werkt prima voor conventionele en langzaam bewegende machines, maar als je een rap bewegende en accelererende machine zoekt wil je geen zwaluwstaart. Los van de standaard weerstand heb je ook nog te maken met slipstick. Als je bed overhangt naar 1 kant, is dit effect nog groter. Er moet dan eerst een relatief grote spanning opgebouwd worden voordat deze slipstick overwonnen is. Komt de nauwkeurigheid niet ten goede. Zwaluwstaart kan wel enorm stabiel zijn. Het moet afgesteld worden en je hebt speling nodig om het te kunnen bewegen. Het vergt meer kracht/energie om te bewegen dan lineaire geleiders en voor de zelfbouwer is het een complexere constructie dan lineaire geleiders.

Lineaire geleiders met voorspanning is een goede manier om een spelingsvrije beweging te maken. Lineaire geleiders zijn ook nog eens verrassend sterk. Zo uit het hoofd is de dynamische belasting per 15mm karretje 20Kn, (wat weer niets zegt over zijn stijfheid) en zijn de snelheden waarop wij ze gebruiken nog geen factor 10 van wat ze langdurig kunnen. Eea hangt uiteraard sterk af van de verdere constructie van de machine.

[hugo stoutjesdijk]

Als je je bedenkt dat draaibanken vroeger glijlagers hadden en nu nog alleen iets met kogels of rolletjes.
Je telefoon niet meer aan een draadje zit.
Geen houtvuurtje meer op hoeft te stoken als je eten gaat maken (op de buiten-keuken verslaafden na dan)
We langzaam maar zeker steeds meer auto's op elektrisch zien rijden.
En zo kunnen we wel een boek vol schrijven.