(Basis)ontwerp toetsen

[deargonaut]

Ha! Goedenavond.

Na veel klooien heb ik volgens mij de basis voor mijn frees in elkaar ge-3d't.
Wellicht zouden jullie eens willen kijken en roepen wat er mis mee is...? En wat wel goed is, of kan werken..?
Er zitten nog een heleboel dingen niet vast. Het gaat mij vooral om een idee te krijgen of ik in de goede richting aan het werken ben.

Ik ben heel benieuwd naar jullie kennis en kunde!
Dank en groetjes!

Enkele notes:

• Werkbereik: 1500 x 1500 x 400~500
• Ik wil MayTech aluminium profielen gebruiken
• De machine gaat gebruikt worden voor hout, plastics en non-ferro metalen

Enkele vragen:

• Om deze machine in beweging wil krijgen wilde ik voor de x-as twee Nema 34 8,5Nm gebruiken. Voor de Y-as één van zulke, evenals voor de Z-as. Voor de A/C-assen Nema 23 2 Nm. Is dit realistisch?
• Hoe kan ik de voortstuwende kracht berekenen voor een tandheugelsysteem?
• Is een wormwiel reducer aan te raden of red ik het om de snelheid van draaien op de motor te verlagen?

De screenshots

[stekkestim]

welke profielen? 80x80, 100x100,...
Die Z-as ziet er mij héél licht uit voor non ferro

[deargonaut]

welke profielen? 80x80, 100x100,...
Die Z-as ziet er mij héél licht uit voor non ferro

Nu zijn de 'dikke' 80x80.
De 'dunne' 40x40
De langwerpige 80x160

[Damocles]

Ik denk dat je toch nog wat schoren gaat moeten toevoegen. Zeker alles wat zich boven de tafel bevind.
Onder de tafel vind ik mooi opgelost voor het grote bereik en toch wat materiaal besparen.

Daarnaast, onder de tafel, zo veel stelpoten heeft geen zin volgens mij. Dit gaat het afstellen (waterpas zetten) alleen maar moeilijker maken. Het ziet er dan wel uit dat het stabiel is, maar dat is het alleen als alles in een stijve betonnen vloer vast zit. Ik vermoed dat dit niet het geval is. Ik zou max 8 stelpoten voorzien dan. Het frame moet stijf genoeg zijn om zichzelf te dragen + te frezen materiaal en liefst nog wat meer zonder te vervormen.
Als het blad 18mm MDF is wordt dat misschien ook wel een probleem.

Die Z-as en de 2 'brug poten' moeten veel dikker worden denk ik. Voor de Z een 160x80 profiel minstens. Liever nog 160x160 en voor die poten telkens 2 x 160x80. Als je een 160x160 voor de Z-as neemt kan je de B (of is het nu A) as motor hierin inbouwen aan de onderkant. Kost je 200-300euro meer maar gaat een wereld van verschil zijn. Voor de brug zou ik dan de 160 kant in de lengte richting van de brug zetten en 300-400mm uit elkaar en 2 staalplaten er tussen tot beneden.

Die 4e en 5e as van de freesmotor zien er ook niet zo stijf uit, maar das moeilijk in te schatten vind ik.

Voor de voorstuwkracht van een tandlat kan je gewoon kracht = koppel/afstand doen denk ik. Waarschijnlijk nog een rendementsfactor (70%???) bij in rekening brengen. Dus 8Nm met 40mm steekdiameter tandwiel wordt een 2800N. Best veel dus. Op zich vinden stappenmotoren het ook heel leuk om traag te bewegen, dus ik denk dat je geen worm nodig hebt, gaat ook alleen maar extra speling met zich mee brengen.

[deargonaut]

Ik denk dat je toch nog wat schoren gaat moeten toevoegen. Zeker alles wat zich boven de tafel bevind.
Onder de tafel vind ik mooi opgelost voor het grote bereik en toch wat materiaal besparen.

Zeker (wb de schoren ;))!

Daarnaast, onder de tafel, zo veel stelpoten heeft geen zin volgens mij. Dit gaat het afstellen (waterpas zetten) alleen maar moeilijker maken. Het ziet er dan wel uit dat het stabiel is, maar dat is het alleen als alles in een stijve betonnen vloer vast zit. Ik vermoed dat dit niet het geval is. Ik zou max 8 stelpoten voorzien dan.

Daar was ik ook al bang voor inderdaad. Ik heb een betonnen vloer, ik zou kunnen ankeren als dat echt een beter resultaat geeft dan stevige poten alleen.

Het frame moet stijf genoeg zijn om zichzelf te dragen + te frezen materiaal en liefst nog wat meer zonder te vervormen. Als het blad 18mm MDF is wordt dat misschien ook wel een probleem.

Bedoel je dat in nu al in de moeilijkheden kom als ik een 18 mm MDF blad zou gebruiken?

Die Z-as en de 2 'brug poten' moeten veel dikker worden denk ik. Voor de Z een 160x80 profiel minstens. Liever nog 160x160 en voor die poten telkens 2 x 160x80.

Helder.

Als je een 160x160 voor de Z-as neemt kan je de B (of is het nu A) as motor hierin inbouwen aan de onderkant. Kost je 200-300euro meer maar gaat een wereld van verschil zijn.

Hoe zie je dit voor je? De motor in de lengterichting aan de Z-as monteren?

Voor de brug zou ik dan de 160 kant in de lengte richting van de brug zetten en 300-400mm uit elkaar en 2 staalplaten er tussen tot beneden.

Ook deze snap ik niet helemaal. Die brugpoten bedoel je waar de geleiding van de Z op zit?

Die 4e en 5e as van de freesmotor zien er ook niet zo stijf uit, maar das moeilijk in te schatten vind ik.

De assen staan zo dicht mogelijk onder elkaar, zoals geadviseerd in mijn vorige bericht (http://www.cnczone.nl/viewtopic.php?f=22&t=11573). Ik zou niet zo goed weten hoe ik de stijfheid vergroten kan.

Dank voor je uitgebreide antwoord!

[Damocles]

Daar was ik ook al bang voor inderdaad. Ik heb een betonnen vloer, ik zou kunnen ankeren als dat echt een beter resultaat geeft dan stevige poten alleen.

Kwaad kan het niet denk ik. Maar zelf dan zou ik eerst proberen met 8 steunpoten. Ik vind het persoonlijk geen goede praktijk om de vloer te gaan gebruiken om je machine stijf te maken. Als je dunne platen rondom zet krijg je meteen een veel stijver onderstel voor weinig.

Bedoel je dat in nu al in de moeilijkheden kom als ik een 18 mm MDF blad zou gebruiken?

Overdesign is het zeker en vast niet. Dan zou ik op zijn mist voor betonplex gaan en een plaat zowel aan de onderkant als de bovenkant van de profielen, dan krijg je weer een veel stijver geheel.

Hoe zie je dit voor je? De motor in de lengterichting aan de Z-as monteren?

Ja, op de onderkant van het profiel een alu plaatje van 15mm waar de stappenmotor en de lagers op vast zitten,
en die bout je dan tegen het profiel zodat de stappenmotor er in zit. Dan wordt het compact en dus korte moment armen en een stijf geheel.

Ook deze snap ik niet helemaal. Die brugpoten bedoel je waar de geleiding van de Z op zit?

Nee met brug poten bedoel ik de poten van de brug . Dus die poten die glijden over de rails die naast de tafel hangen. Ipv 1 staander met een schuine balk voor, 2 rechtopstaande balken met platen tegen zodat die een soort van heel grote koker van 400x160 vormen.

De assen staan zo dicht mogelijk onder elkaar, zoals geadviseerd in mijn vorige bericht (http://www.cnczone.nl/viewtopic.php?f=22&t=11573). Ik zou niet zo goed weten hoe ik de stijfheid vergroten kan.

De verbinding tussen die eerste groene balk op de 9e screenshot met de Z as vind ik maar zus en zo. Mocht ik zo een 5 assige kop maken dan gebruikte ik op dat punt een as van dia 40 zo iets, zo kort mogelijk,
die dan vertrekt naar een U waarbij de freesmotor tussen de benen van de U zit en gelagerd is op die 2 benen. Dat is veel stijver dan slechts langs 1 kant gelagerd.
De onderkant van de U scharniert dan t.o.v. de centerlijn door het profiel van de Z as.

Ja sorry maar ik ben te lui om schetsjes te maken. Als het nog niet duidelijk is zal ik het doen .

[deargonaut]

Ja sorry maar ik ben te lui om schetsjes te maken. Als het nog niet duidelijk is zal ik het doen .

Haha, het is ook mijn machine daar zou ik de schetsjes voor moeten maken.
Bij deze. Is dit wat je bedoeld ongeveer?

Afbeeldingen verwijderd

HA! nee dat is het niet, zie ik nu
Dit kan natuurlijk niet. Maar hoe kiep ik de spindle nog in deze opstelling?

[Damocles]

Bijna

Die stappenmotor IN het profiel. Maar dan moet je wel een groot profiel gebruiken natuurlijk.
En de achterwand van die U open. Dan kan de spindel wel roteren. Die as loop natuurlijk ook niet door de spindel maar de spindel zit dan in een blok waar langs wederszijde een as in zit.

[deargonaut]

Bijna

Die stappenmotor IN het profiel. Maar dan moet je wel een groot profiel gebruiken natuurlijk.
En de achterwand van die U open. Dan kan de spindel wel roteren. Die as loop natuurlijk ook niet door de spindel maar de spindel zit dan in een blok waar langs wederszijde een as in zit.

Nee die as liep in de vorige afbeeldingen achter de spindle.
Ik heb nu dit. Dit zou moeten kunnen werken volgens mij. Wat denk jij?

[Damocles]

Dat is in ieder geval ruwweg hoe ik het zou doen.
Ik bedenk me nu wel dat je waarschijnlijk wel een overbrenging wil gebruiken voor die A en B as van de kop. Dan kan de motor dus niet in het verlengde staan tenzij je een harmonic drive gebruikt, maar die zijn nier goedkoop. Het is wel noodzakelijk dat je dit spelingsvrij krijgt! En dat wordt niet eenvoudig... niet op papier maar nog minder in praktijk. Maar moeilijk gaat ook.

[stef stuntpiloot]

Het is een tof idee om zo'n machine te maken, ook behoorlijk uitdagend! Ik denk dat het misschien een beter idee is om deze machine te gebruiken voor schuim, hout en kunststof. Daarnaast wat kleiners er naast voor bijvoorbeeld aluminium. Ik denk dat de kosten om deze machine geschikt te maken voor metalen (met een acceptabele tolerantie) veel hoger zullen zijn dan om een tweede kleine machine er naast te nemen.

Voor die freeskop constructie, ik zou overwegen cross-roller bearings te gebruiken (zie plaatje)


Erg sterk en je kan de Zas bijvoorbeeld aan de buitenste ring vastschroeven en het bewegende deel aan de binnenste. Je hebt ze in allerlei maten en ook met tanden aan de binnenkant voor een directe aandrijving op het lager.

En wat eerder ook al gemeld is, maak je brug dubbel (dus aan de voor en achterkant van de Z-as) gezien de grote hoogte. Je kan ook overwegen een vast hoog frame er rondom te maken.

[clements]

Ik vind de hele brug en z-as erg iel ogen. Zit niet veel stijfheid in.
Je zou je werkbed een stuk lager kunnen plaatsen tov je 2 rails . Dan kan de staander van je brug een stuk korter worden. En de rails zitten dan ook meer uit de buurt van het vuil en stof.

[deargonaut]

Dank voor alle antwoorden.
Ik ben met een tweede versie bezig.

Voor die freeskop constructie, ik zou overwegen cross-roller bearings te gebruiken (zie plaatje)

Die lagers zien er goed uit, maar zijn behoorlijk duur...?

Ik vind de hele brug en z-as erg iel ogen. Zit niet veel stijfheid in.
Je zou je werkbed een stuk lager kunnen plaatsen tov je 2 rails . Dan kan de staander van je brug een stuk korter worden. En de rails zitten dan ook meer uit de buurt van het vuil en stof.

Ik snap wat je bedoeld, maar ik moet toch dezelfde afstand blijven overbruggen (nee, dit is geen slechte woordgrap ) ongeacht hoe hoog of laag ik het werkbed zet?

[Damocles]

Wat is eigenlijk je budget? Je begrijpt dat zeker met die 5 assige kop dit niet de goedkoopste machine wordt.