Bouwverslag Staal Potaal

[pauluzs]

Sinds de bouw van een no-budget ronde een paar jaar geleden, heb ik me met andere hobby's bezig gehouden.
Echter de uitdaging nog eens degelijk portaal te bouwen zat nog steeds in mijn achterhoofd.

Dat zou dan meteen een multifunctioneel portaal moeten worden met eventueel de volgende functies:
Frezen, indien mogelijk ook metaal(zwaar ontwerp)
3D Printen (voldoende Z-as Hoogte)
Laser(voldoende snelheid en toegankelijk frame)
4e as, voor frezen maar ook als draaibank(voldoende Z-as Hoogte)

Momenteel heb ik weer de mogelijkheid om dit idee op te pakken en heb naast veel lezen ondertussen ook weer wat plek gemaakt in de garage. Nu heeft opruimen ook zijn voordelen qua budget. Na even spitten kwam ik dan ook al de eerste mooie vondst tegen:



2 stukken 25MM Abba rail met 8 sledes
2 stukken 25MM NSK rail en ook hiervoor de bijhorende sledes.

Nu wordt t denken, meten en rekenen wat de afmetingen zouden kunnen worden.
Hierbij wil ik de 2 korte rails gebruiken als z as en de 2 lange versnijden voor de X-Y as.

Eerst de z-as, de rails zijn 580MM waarmee ik maximaal 400MM bereik kan halen als de wagens dicht op elkaar staan. Dat moet meer dan voldoende Z-hoogte zijn.

Wat betreft de X en Y zijn er meerdere mogelijkheden, de rails zijn 1795 lang daar tel ik 5MM vanaf voor het snijden. 2 wagens dicht op elkaar komt op 195MM wat me 1795-5-(4*195)=1400MM maximaal bereik.

Hierbij rekening houden met het gaten patroon in de rail levert de volgende tabel op:
Bereik . . Rail
X . . Y . . X . . Y
760 640 955 835
820 580 1015 775
880 520 1075 715
940 460 1135 655

760x640 bevalt me het meeste, dan maar eens denken over de constructie.
Wat nauwkeurigheid betreft wil ik uitgaan van 0.01, of dit haalbaar is zal de vraag blijven.

Uitgaande van deze gegevens de CNC stiffness calculator diverse malen ingevuld.
Zodat de maximale tool error de helft van de nauwkeurigheid zou zijn (0.005MM) bij een gewicht van 100KG aan het portaal.
Hier komen dan ook zeker geen kleine profielen uit.

Aangezien ik het constructie materiaal nog moet aanschaffen even snel lopen denken wat ik uit 1x6 meter kan maken. Het profiel waar ik nu van uitga is koker 100x200x10. ong. 2 meter voor het portaal en 4x1 meter voor het bed.

Dan nu de sprong van 2D naar 3D tekenen maken en eens kijken of we met Alibre uit de voeten komen voor een opzetje van het bed. Aangezien zeker het nodig zal zijn alles te laten frezen/slijpen na het lassen probeer ik dit waar mogelijk in 1 opspanning te laten doen.



Eerste kunstje in Alibre :)
1000x800
Mochten er trillingen optreden kunnen de kokers gevuld worden en anders kan er heel wat koelvloeistof in.


4 kokers 200x100x10 deze kan je zo mooi lassen in de radius.
De topplaat 10MM kan zo alleen rondom gelast worden.
Wanneer de rails op deze manier geplaats word kan het topvlak, de aanleg en de opleg vlakken van de rails in 1 opspanning worden gefreest.

Nu zit ik met paar dingen:
1 Is de rails in deze opstelling wel juist te gebruiken?

2 Wat zal de topplaat gaan doen?
Mijn vermoeden is namelijk dat deze niet vlak blijft en/of gaat trillen
Wel kan deze nog altijd met bouten in de kokers worden bevestigd, wat ook de mogelijkheid zou geven T profielen te monteren zoals een normaal freesbed.

3 Laat je dit uitgloeien om spanningen kwijt te raken?
Zo ja, zal dat wel geen goedkoop grapje zijn zeker?

[Arie Kabaalstra]

de rails in deze opstelling gebruiken kan, maar je belast ze niet op de meest gunstige manier.. tevens is het een hele klus om ze goed uitgelijnd te krijgen..

koelvloeistofopvang in je machinebed is een leuke vondst, maar maak het dan wel zo dat je er "deksels" opzet, zodat je de reservoirs kan reinigen...

uitgloeien en laten vlakken zou ik met een dergelijke constructie zeker doen.. als de kosten te hoog zijn... andere constructie verzinnen..

de opspanplaat ALTIJD zo goed mogelijk vastzetten.. anders trek je de boel al krom als je een onderdeel opspant..
T-PLaat is natuurlijk wel het mooiste..

[pauluzs]

De uitlijning zal niet zo'n probleem zijn. Wanneer de topplaat gevlakt word kunnen in de zelfde opspanning ook de zijkanten van de kokers gefreesd worden. Aan deze koker komt dan zowel een aanlegvlak (2 MM zijkant rail) en het oplegvlak(onderkant rail)
Wanneer aan beide zijden een aanlegvlak zit is het een koud kunstje, echter zijn de nastel mogelijkheden ook beperkter.

Plaatjes zeggen meer......
Nog wat 3D training


Zit inderdaad meer met de belasting van de sledes, hoewel dit geen lichte sledes zijn wil je ze toch optimaal belasten.

Met die deksels had ik me ook al bedacht, genoeg vlees in de kopse kant om in te tappen in elk geval.

In dit opzetje kunnen de T profielen alleen vast gebout worden en niet gelast. Toch nog eens een nachtje over slapen, of een ander ontwerp maken idd.

[Danny]

Je kan je rails boven op je topplaat plaatsen om ze in de optimale richting te belasten.
Daarnaast ben je van plan om je wagentjes zo dicht mogelijk tegen elkaar te plaatsen om het maximum werkbereik uit je rails te halen. Normaal gezien moet je deze zo ver mogelijk uit elkaar plaatsen om zo veel mogelijk stabiliteit te bekomen. Dan verlies je echter een deel van je werkbereik. Keuzes, keuzes, ........
Al gedacht aan een ontwerp met een vaste brug? Als je van plan bent om metaal te verspanen lijkt een beweegbare brug me een beetje te slap, zeker als je met een z-as beweging zit van 400mm.

greetings & succes met de bouw

[pauluzs]

Even druk geweest met andere zaken. maar na het horen van de staalprijzen heb ik besloten eerst nog even door te verzamelen. Eerst zoeken naar de juiste materialen en dan door met het ontwerp.

Daarnaast heb ik deze week even een bezoek gebracht aan t lokale bejaardenhuis en kreeg het volgende idee voor een paar servo motoren.


Standaard PM90-150 GB9 motoren


zonder gearbox zou dit een PM90-150 zijn?


Rem verwijderen


Het dikke stuk aan de uitgaande as is eigenlijk te kort om de encoder op te klemmen, Hiervoor maar een verloopbus maken zodat het 8 MM gedeelte weer terug komt op de 12 MM.


Encoder, sick A/B/C A/B/C 5v TTL 1024 lines


En nu nog de blinde gaten boren en van draad voorzien


En als laatste het originele afschermkapje voor de rem over de encoder


Omdat deze motoren eigenlijk rechtstreeks op de gearbox worden gestoken is ook de uitgaande as erg kort en hoop dat ik hier dan ook een bellowkoppeling of tandriemwiel op vast krijg. Helaas zijn ze voorzien van een zaagsnede in het midden van de as en niet met een spiebaan.

Daarnaast zal ik de motoren een keer (voorzichtig) uit elkaar moeten trekken om een lager te voorzien van een seegering. Momenteel kan de rotor ong 2 mm tegen de veerspanning bewegen in het huis, geen vast lager dus.

Op de motor zit een sticker 24V 210RPM 20A, echter in de datascheet staat 12-240V 220W bij 100% ID. Betekend dit dat de motoren tot 240 V mogen zien zolang het vermogen onder de 220W blijft? Dat zou bij een veilige spanning van 48V max ~ 4.6 A betekenen. (ze draaien al met 1 AAA op 1,5 V) Tevens zal een temperatuurmeting ook geen overbodige luxe zijn.

Als laatste ben ik niet helemaal zeker over het toerental en het koppel, klopt het dat het koppel boven de 1NM blijft zolang het toerental niet boven de 1820 RPM komt?

Mocht dit niet voldoende zijn kan ik nog altijd overstappen naar 500W motoren met 4 koolborstels, echter gezien de afmetingen en het opgenomen vermogen bij 4 motoren lijkt me dat aan de royale kant.

Wie heeft er trouwens ervaring met zelfbouw servocontrollers? Ben de(HP) UHU, ELMChain en Rusian UHU al tegen gekomen. En aangezien het hobby is bouw ik ze liever zelf ipv een gecko of bv granite device aan te schaffen.