Portaalfrees van staal (bouwverslag)

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

Moderators: audiomanics, Moderators

Plaats reactie
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kars-cnc »

De portaal frees is weer een stukje verder.

Nadat alle assen goed werkten met hun servo's en home switches, en het timmermanspotlood "G-code gestuurd" teksten kon produceren, ben ik bezig gegaan het tandem homen voor elkaar te maken. Daarvoor heb ik op elk van de Y-as KO spindels een extra sensor gemaakt. Hierdoor realiseer ik tegelijk de gewenste 2 traps homing (as + spindel voor extra nauwkeurigheid) op de Y-as. Het principe is als volgt:

Homing circuit.png

Als de home positie bereikt wordt zal als eerste de brug-sensor onderbreken en kort daarna de Y-as en de B-as (wat de Y-as slave is) sensoren. Nu kan de software beide spindels apart homen. Overigens zijn de transistoren in het diagram de uitgangstransistoren van de sensors zelf, extern zijn er alleen twee diodes.

Omdat de proximity switches die ik heb niet mooi gemonteerde konden worden in de buurt van de HTD5 riemschijven heb ik hier licht-sluisjes gebruikt. Het onderbreken van de lichtstraal gebeurt met een 3D geprinte schijf die aan de achterkant van de poelies bevestigd is.

Poelie + lichtsluis.jpg

Het was nog een heel gepruts met alle afstellingen en poelie posities om het goed te krijgen, maar uiteindelijk werkte het. Een dingetje is nog wel dat ik met maximaal zo'n 10mm/s kan homen anders is de stop-afstand meer dan 3/4 omwenteling van de KO spindel en werkt het principe niet meer. Ik wil nog eens kijken of die stop afstand ergens in de software kan veranderen. Anders wil ik in de toekomst de oplossing die Caesar voor dit probleem bedacht heeft implementeren, maar voor nu accepteer ik het zoals het is.

Ik heb de riem die de Y-as en B-as koppelt behoorlijk losjes moeten zetten omdat anders de beide servo motoren elkaar soms net even dwars zitten tijdens het tandem-homen en in storing vallen. De riem geeft nog steeds voldoende bescherming tegen krom trekken van de brug. maar als ik nu op volle snelheid beweeg begint het loos in de riem op en neer te dansen. Dit lijkt mij niet bevorderlijk voor een betrouwbare en nauwkeurige loop, dus heb ik het in de midden ondersteunen van deze riem maar weer op mijn "nog doen" lijstje gezet. Die lijst lijkt vaak harder te groeien dan ik er punten af kan halen, maar goed ik denk dat we dat probleem allemaal wel kennen.

Daarna heb ik de harmonica afdekkingen op de X-as gemonteerd en vaste aluminium kappen over de Y-assen. Dit geeft een behoorlijke bescherming van de KO spindels en lineaire rails tegen spanen en koelvloeistof. Die aluminium kappen geven mij overigens nog wel een akoestisch probleempje, daar wil in een apart topic nog wat vragen over stellen.

As afdekkingen.jpg

Inmiddels ben ik begonnen de bedrading in orde te maken. Als kabel geleiding heb ik gekozen voor een stofzuigerslang. Met het beperkte bereik van de assen op deze machine lijkt me dit een goed alternatief voor een kabelrups. Ik had al een meter rups mee bestelt, samen met Lapp Ölflex kabels, om te kijken hoe dat er uit zou zien maar alles overwegende heb ik toch gekozen voor de stofzuigerslang. Die Lapp Ölflex kabels waren dan misschien niet nodig geweest, maar goed het kan ook geen kwaad lijkt mij...
Ik heb de slang in twee helften geknipt en een stuk gaat van de Z-as naar de brug en het andere stuk van de brug naar de schakelkast. Het geheel is afgewerkt met een paar PVC moffen, wat trekbandjes en een snoergootje uit de bouwmarkt 8)

PVC splitsing op de brug.jpg

Hieronder het installatiekastje waar het allemaal in samen moet komen.

Installatiekastje leeg.jpg

Ik kwam er achter dat bij een maximaal beschikbare hoogte van 33cm het grootste installatie kastje wat te krijgen is zo'n 30 x 40 cm is. Dat leek me even een probleempje maar na het plan hierop aangepast te hebben gaat het goed passen. De servo's hebben de drivers al geïntegreerd, de VFD wordt tegen de buitenkant gemonteerd en de NUC PC is zo klein dat die gewoon achter of onder de monitor bevestigd kan worden.

Op dit moment komt ook de de Servo voeding er nog niet in. Ik gebruik nu een HP-ESP120 voeding die ik van Ben gekocht heb. Die is zo lang dat hij buiten de kast moet blijven. Nu is dat tijdelijk, een ESP120 van 3kW is een enorme overkill. Ik wil deze voeding bewaren voor experimenteer doeleinden e.d. Er moet dus nog iets van een 800 Watt voeding komen voor de servo's en die gaat gemakkelijk in de schakelkast passen. Tot die tijd is het een heel leeg kastje met alleen de Eding760 en z'n 230V adapter er in...
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Laatst gewijzigd door Kars-cnc op 24 sep 2021 16:43, 1 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Mooi strak geworden, ook de afscherming van de KO spillen en geleidingen.
Alleen beetje jammer van dat potlood, daar had ik toch een spuitbus slagroom verwacht. :lol:

Oudere CNC machines hadden voor het homen nog een extra 'voedings reduceer' schakelaar, geen idee of er iets te verzinnen is samen met de % voedings ingang. Of werkt de voedings reducering niet tijdens homen?
Lijkt me niet heel lastig als die reduceer een potmeter ingang is. Maar je wilt het ook nog per as, dat wordt misschien een uitdaging wanneer je 3 assen tegelijk gaat homen.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kars-cnc »

hugo stoutjesdijk schreef: 26 jun 2021 09:51 Alleen beetje jammer van dat potlood, daar had ik toch een spuitbus slagroom verwacht.
Dat CNC slagroom spuiten was natuurlijk een groot succes (https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?f= ... &start=140), maar je moet altijd stoppen op het hoogtepunt :mrgreen:
hugo stoutjesdijk schreef: 26 jun 2021 09:51 Oudere CNC machines hadden voor het homen nog een extra 'voedings reduceer' schakelaar,
Zoiets zou wel mooi zijn en misschien kan het, de Eding760 heeft de wereld aan extra digitale en analoge in- en outputs. Maar wat je daar mee kunt weet ik nog niet. Als er mensen zijn die daar al meer ervaring mee hebben hou ik mij aanbevolen.
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kars-cnc »

De portaal frees van staal begint nu toch aardig in z'n eindfase te raken. De laatste tijd ben ik vooral bezig geweest met het aanleggen van de definitieve bedrading.

De JMC servo's hebben open aansluitingen wat me niet zo'n goed idee leek. Daarom heb ik een afdekkap bedacht met drie losse delen die vanaf de voorkant en achterkant over de driver heen geschoven worden. Daarachter een vierde deel als trekontlasting/kabelbescherming. Het geheel wordt met drie M3 draadeinden aan elkaar vastgezet. Hieronder een foto met en zonder bovenkant en kabelbeschermkap:

Servo afdekkap open + dicht.jpg

Bij een eerste versie was de bovenkant dicht maar dan kun je niet meer zien wat de ledjes doen (bij debug toch wel handig) of een programmeerstekker aansluiten zonder het geheel weer uit elkaar te moeten schuiven. Daarom heb ik er nog een los boven kapje bij bedacht die er af kan door alleen het bovenste draadeind er uit te halen. Als hier iemand interesse heeft in de design files hoor ik het wel. Zo op het oog lijken diverse typen JMC servo's en closed loop steppers een identieke driver behuizing te hebben.

Deze behuizingen gebruik ik meteen om de home sensoren aan de signaalkabel voor de servo's te koppelen. Er gaan per as dan alleen een signaal kabel en een 36V voedingskabel naar de installatiekast. Voor de Z-as komt daar de kabel voor de Frees Spindel natuurlijk nog wel bij en in de toekomst ook perslucht voor de minimaal smering en waarschijnlijk nog wel meer.

Hieronder de installatiekast:

Installatiekast-binnen.jpg

Die is vrij leeg, de VFD heb ik aan de buitenkant gemonteerd. De voeding onderin is voor de servomotoren (36V / 28A). De CNC760 kaart krijgt zijn power uit een oude laptop adapter. Een en ander draait dan ook niet op 24V maar op 19V. Dat is geen probleem, de spanning kan terug tot ca. 10V voor een en ander twijfelachtig begint te worden.

De stofzuigerslang stopt schuin achter de installatiekast. De kabels hieruit worden dan samen met de andere kabels via wartels de installatiekast ingevoerd. Achteraf heb ik hier spijt van, het was gemakkelijker geweest een splitsing met PVC pijp (zoiets als op de brug) te gebruiken en dan direct via een 40mm gat in de installatiekast uit te komen. Wel kon ik nu een stukje reserve kabel lengte achter de installatiekast laten hangen voor het geval ik nog eens iets wil veranderen.

Installatiekast-achter.jpg

Nadat de bedrading er weer helemaal in zat werkten alle assen weer. Het enige wat dan nog ontbreekt is de frees-spindel. Ik heb al veel nagedacht over wat ik hiermee zou willen maar ben er nog niet echt uit. Eigenlijk wil ik ook goed op lage toerentallen kunnen werken voor b.v. boren en tappen. Vaak lees ik dat dan een zware spindelmotor van 3.7kW of meer gebruikt wordt. Als ik het zo zie zijn dat echter grote en zware dingen en is het koppel bij lage toerentallen nog steeds niet heel goed. Ik zit dan ook te denken aan een losse spindel-as die via een tandriem met verschillende overbrengingen aangedreven wordt, maar hoe precies weet ik nog niet...

Om niet te hoeven wachten tot ik hier geestelijk helemaal over uit ben ;-) heb ik een 1.5kW High Speed spindel met VFD van een mede forumlid overgenomen zodat ik toch alvast kan beginnen met CNC frezen.

spindelmotor.jpg

Om te beginnen heb ik maar weer eens mijn naam in CNC geproduceerd. Dit keer niet met een timmermanspotlood maar gefreesd in aluminium. Mijn moeder zei het vroeger al "gekken en dwazen schrijven hun namen op deuren en glazen" :lol:

Kars in Alu frezen.jpg

Daarna twee simpele rechthoekige kunststof platen gefreesd die straks de monitor steun met het frame van de frees gaan verbinden (de U-tjes onderin waren om de "Speed &Feed" te testen).

PP frezen.jpg

En, alsof de duvel er mee speelt, de frees draait ternauwernood en ik kreeg al de vraag of ik misschien snel even tien stuks koelplaatjes kon maken, een Fusion360 design was al aanwezig.

Tien stuks!!! Dat is massaproductie, echt iets voor een CNC machine leek mij :mrgreen:
Nou ja, het is me gelukt, maar het heeft veel meer tijd gekost dan wanneer ik het conventioneel had gedaan...

Koellichamen 3 in 1.jpg

De gaten en uitsparingen kon ik goed CAM-men in Fusion maar het los frezen van de drie kleine koelplaatjes uit het 100x100mm profiel kreeg ik in Fusion maar niet voor elkaar. De ene keer wilde Fusion rondom zo'n koellichaampje (contour) frezen en dat kon niet vanwege de opspanning, de andere keer werden ook alle toolpaden aangemaakt om de lamellen uit te frezen...

Na uren experimenteren in Fusion heb ik eieren voor m'n geld gekozen en de G-code voor het los frezen van de koelplaatjes met de hand geprogrammeerd. Zo moeilijk is dat niet, drie verticale sleuven en een horizontale! Maar voor Fusion blijkbaar wel, al zou het natuurlijk kunnen dat het mijn beginners vaardigheid was waardoor het niet lukte :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:

Je ziet dat het MDF een beetje vet geworden is. De eerste drie had ik zonder koeling gedaan maar bij zo'n beetje de laatste pass van het los frezen brak het freesje omdat hij helemaal volgelopen was. Bij de volgende platen heb ik steeds wat WD40 gespoten en dan ging het goed.

Echt af is de frees nog niet. Er zijn nog vele losse eindjes zoals het lawaai van de Y-as kappen, beschermkappen over de tandriemen en schijven, minimaal smering op de Z-as monteren, en vooral een krachtiger spindel...

Maar ik kan nu eindelijk wel CNC-frezen, jippieee....

Wat mij betreft is dit dan ook voorlopig de laatste update van dit bouwverslag. Voor de vele vragen over het echte CNC freeswerk, die ik beslist nog ga krijgen, kan ik beter aparte topics aanmaken.

Ik wil iedereen bedanken voor de tips en adviezen die ik gekregen heb en Andrefc101 voor zijn freeswerk!

Verder moet ik het hele forum bedanken! Zonder alle informatie en ervaringen die ik hier heb kunnen lezen had ik dit nooit zo kunnen realiseren.
Je hebt niet voldoende permissies om de bijlagen van dit bericht te bekijken.
Gebruikersavatar
andrefc101
Donateur
Berichten: 3702
Lid geworden op: 26 dec 2007 08:39
Locatie: Bergen op Zoom
Contacteer:

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door andrefc101 »

Kars-cnc schreef: 30 jul 2021 16:27 Zo moeilijk is dat niet, drie verticale sleuven en een horizontale! Maar voor Fusion blijkbaar wel, al zou het natuurlijk kunnen dat het mijn beginners vaardigheid was waardoor het niet lukte :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
Daar gok ik ook op ;-)
Kars-cnc schreef: 30 jul 2021 16:27 Ik wil iedereen bedanken voor de tips en adviezen die ik gekregen heb en Andrefc101 voor zijn freeswerk!
Graag gedaan 🤗
Gebruikersavatar
P1-Engineering
Donateur
Berichten: 429
Lid geworden op: 27 aug 2019 23:28
Locatie: Haarlem

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door P1-Engineering »

Mooie machine heb je gemaakt, mag je trots op zijn!.

Betreffende de spindel, boren en tappen (draadfrezen) gaat makkelijk met een 2,2kw spindel als je deze combineert met een VFD die vector control ondersteunt.
Bijvoorbeeld een Omron MX2

Voorbeeldje:

https://youtu.be/zB9wOcI0C0k

Echt tappen zal sowieso niet lukken, dit ondersteunt Eding helaas niet.
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kars-cnc »

P1-Engineering schreef: 31 jul 2021 00:11 Betreffende de spindel, boren en tappen (draadfrezen) gaat makkelijk met een 2,2kw spindel als je deze combineert met een VFD die vector control ondersteunt.
Bedankt voor de tip, daar ga ik eens nader naar kijken. In het filmpje wordt een 7mm gat geboord en dat lijkt me groot genoeg. Grotere gaten kun je denk ik meestal wel frezen.

Toch zou ik het liefst een (2.2kW) spindel hebben die 4 polig is, dus 12000 rpm max. Maar voorlopig heb ik nog geen meer polige HF spindels kunnen vinden. Ik begin te betwijfelen of ze wel bestaan...
P1-Engineering schreef: 31 jul 2021 00:11 Echt tappen zal sowieso niet lukken, dit ondersteunt Eding helaas niet.
Ik dacht aan zo'n adapter waarin de tap in hoogte kan schuiven.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kjelt »

Kars-cnc schreef: 31 jul 2021 21:45 Toch zou ik het liefst een (2.2kW) spindel hebben die 4 polig is, dus 12000 rpm max. Maar voorlopig heb ik nog geen meer polige HF spindels kunnen vinden. Ik begin te betwijfelen of ze wel bestaan...
Als je echt wilt boren en vlakfrezen op lagere snelheden dan zou je zo'n spindel willen, max 9krpm en tot 6krpm constant koppel van 4,5Nm.

https://www.damencnc.com/en/c60-67-d-db ... &filter=21
Laatst gewijzigd door Kjelt op 01 aug 2021 00:53, 1 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13373
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Arie Kabaalstra »

Ik denk persoonlijk dat je je niet té blind moet staren op hoge toerentallen..
Da's alleen interessant als je veel werkt met freesjes va 2mm of kleiner

met 9000 rpm, haal je met een freesje van 2.5 mm nog altijd 90m/min, en 60 meter met een freesje 1.6

Daar zou ik prima mee kunnen leven voor het frezen van Titanium, met een frees 4 heb ik 4700 toeren nodig..
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Arie Kabaalstra schreef: 01 aug 2021 00:03 Ik denk persoonlijk dat je je niet té blind moet staren op hoge toerentallen..
Da's alleen interessant als je veel werkt met freesjes va 2mm of kleiner

met 9000 rpm, haal je met een freesje van 2.5 mm nog altijd 90m/min, en 60 meter met een freesje 1.6

Daar zou ik prima mee kunnen leven voor het frezen van Titanium, met een frees 4 heb ik 4700 toeren nodig..
En dat is precies waarom Kars aan 12000 denkt, omdat 12000 x 1.6 x 3.14 / 1000 namelijk wel 60 m/min is. :mrgreen:
En volgens mij is titanium frezen niet eens z'n prioriteit.

En dan te bedenken dat aluminium met een ongecoate HM frees toch rustig met een 3x hogere waarde gefreest kan worden.
https://www.hoffmann-group.com/NL/nl/hn ... ationTable
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Gebruikersavatar
Kars-cnc
Donateur
Berichten: 1750
Lid geworden op: 07 okt 2015 05:33
Locatie: Heerde (Gelderland)

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door Kars-cnc »

hugo stoutjesdijk schreef: 01 aug 2021 08:32 En dat is precies waarom Kars aan 12000 denkt, omdat 12000 x 1.6 x 3.14 / 1000 namelijk wel 60 m/min is.
Scherp gezien Hugo! En 1.6mm is precies de boormaat voor M2, mijn favoriete schroefdraadmaat :mrgreen:
hugo stoutjesdijk schreef: 01 aug 2021 08:32 En volgens mij is titanium frezen niet eens z'n prioriteit.
RVS is mijn prioriteit, titanium een toekomstdroom 8)
benkr
Donateur
Berichten: 7731
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door benkr »

Volgens mij heeft DaBit daarom een 3,7 kW 18000 rpm HF spindelmotor die ook bij 1000 rpm nog een acceptabel koppel levert.
Ik heb gezocht in zijn berichten maar ik kan het niet terugvinden.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 11995
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door hugo stoutjesdijk »

benkr schreef: 01 aug 2021 12:33 Volgens mij heeft DaBit daarom een 3,7 kW 18000 rpm HF spindelmotor die ook bij 1000 rpm nog een acceptabel koppel levert.
Ik heb gezocht in zijn berichten maar ik kan het niet terugvinden.
dat zal wel ergens in dit topic voorbij komen.
viewtopic.php?f=8&t=8410&p=98629&hilit=zeeschuim#p98629
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
benkr
Donateur
Berichten: 7731
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Tilburg

Re: Portaalfrees van staal (bouwverslag)

Bericht door benkr »

hugo stoutjesdijk schreef: 01 aug 2021 13:18
benkr schreef: 01 aug 2021 12:33 Volgens mij heeft DaBit daarom een 3,7 kW 18000 rpm HF spindelmotor die ook bij 1000 rpm nog een acceptabel koppel levert.
Ik heb gezocht in zijn berichten maar ik kan het niet terugvinden.
dat zal wel ergens in dit topic voorbij komen.
viewtopic.php?f=8&t=8410&p=98629&hilit=zeeschuim#p98629
Inderdaad, dat had ik ook al gevonden, maar de link naar de volledige gegevens werkt niet meer.
Plaats reactie