Ombouw huidige machine

[sjorsth]

In een ander topic haalde ik het al aan. De machine die nu gebouwd is voldoet helaas niet aan de verwachtingen. Maar wel veel van geleerd dus dat is ook wat waard. Het idee van de oorspronkelijke machine was om er zeker van te zijn dat ik genoeg vrijheid had voor bewerking (400mm travel op de Z-as) en een eventuele toevoeging van een vierde en vijfde as. Voor de hoogte gaat dit wel ten koste van de stijfheid (kracht maal arm is in het nadeel).
Ik heb gebruik gemaakt van 30x60 profielen (60x60 voor de Z-as) in combinatie met SBR16 geleidingen en SFU1605 kogelomloopspindels.

Ondertussen ben ik ervoor mezelf achter dat ik toch liever kies voor een machine met drie assen en een hogere nauwkeurigheid en het principe van een portaalfrees heeft dan de voorkeur. Na wat werkstukken te hebben gemaakt kom ik erachter dat ik die hoogte denk ik toch niet ga gebruiken en het lijkt me toch wel heel handig om aluminium te kunnen frezen. Nu heb ik het idee om met zo veel mogelijk van het materiaal de machine om te bouwen tot een ander principe.

Dit is de huidige machine:


Dit is de afwijking door wat kracht op de Z-as:



Vanuit mijn bevindingen zit de afwijking voornamelijk in de geleidingen (type SBR16) en de bevestiging van de kogelomloopspindels. De lagering en de moer van de kogelomloopspindel zijn allemaal met kunststof onderdelen bevestigd. Dat zorgt al snel voor een relatief grote afwijking. Dat het zo erg zou zijn viel me in eerste instantie wat tegen maar werd al snel volkomen logisch. Het idee was wel om de kunststof delen later eventueel van aluminium te maken maar zo ver zal het niet komen. Net als het vervangen van rails op het huidige ontwerp. Want dat kost best wel wat extra werk en materiaal. Samen met eerder geschreven gewijzigde voorkeuren zie ik dat niet zo zitten.
Het frame en de brug zelf lijkt overigens wel mee te vallen en de afwijking komt vooral voor bij de brug en de Z-as zelf (althans wat je op bovenstaande afbeeldingen kunt zien).

Dit is het nieuwe ontwerp op basis van hetzelfde materiaal (totaalplaatje en de brug):



Met de nieuwe constructie in combinatie met andere rails denk ik dat er een grote sprong gemaakt kan worden met de stijfheid. Het bereik in het nieuwe ontwerp van de Z-as is 200mm. Verder wil ik het dan ook vermijden om 3d-prints te gebruiken voor de bevestiging van de kogelomloopspindels zoals bij de huidige machine wel het geval is. Ik ben benieuwd wat jullie mening is.

[serum]

Deze is ongetwijfeld stijver dan de vorige. ik zou alleen de plaatjes voor de lagers van de KO spindels wat meer sterkte geven, dat is zo op het oog een zwakke plek.

De plaat voor je Z zou ik van 20 of 25mm dik aluminium maken.

[sjorsth]

Deze is ongetwijfeld stijver dan de vorige. ik zou alleen de plaatjes voor de lagers van de KO spindels wat meer sterkte geven, dat is zo op het oog een zwakke plek.

De plaat voor je Z zou ik van 20 of 25mm dik aluminium maken.

Duidelijk. Had wat afgekeken van de OSPF en daar was alles op de Z-as 15mm. Dat had ik overgenomen en heb daarvoor dus ook overal dikte 15mm toegepast. Voor alle andere strips heb ik 10mm gebruikt. Is er overigens verder nog meer uit de hele constructie te halen denk je of zit ik zo wel in de goede richting? Niet alle hoekverbinders staan in de tekening overigens.

[serum]

Deze is ongetwijfeld stijver dan de vorige. ik zou alleen de plaatjes voor de lagers van de KO spindels wat meer sterkte geven, dat is zo op het oog een zwakke plek.

De plaat voor je Z zou ik van 20 of 25mm dik aluminium maken.

Duidelijk. Had wat afgekeken van de OSPF en daar was alles op de Z-as 15mm. Dat had ik overgenomen en heb daarvoor dus ook overal dikte 15mm toegepast. Voor alle andere strips heb ik 10mm gebruikt. Is er overigens verder nog meer uit de hele constructie te halen denk je of zit ik zo wel in de goede richting? Niet alle hoekverbinders staan in de tekening overigens.

Gezien de 60x30 profielen zou een 15mm plaat ook op de plaats zijn voor de Z. Als je naar 40x80 gaat heb je al weer wat meer stijfheid, maar ik denk dat je op deze manier eea van je eigen machine kan recycelen? misschien kan je voor de brug een 80160 profiel pakken, (opensource gebruikt een 40x120, maar dat vind ik mager).

https://www.youtube.com/watch?v=pKPKe19Dh9s

[sjorsth]

Voor de brug heb ik nu 60x30 profielen die ik gedraaid heb en met elkaar in de hoogte verbonden. Lijkt mij ook een goede vooruitgang en ja het liefst maak ik gebruik van het huidige materiaal mits er een grote stap gemaakt kan worden in het functioneren/stijfheid.

Die video had ik al eens gezien. Ziet er degelijk uit!

[Sven]

Top dat je je bevindingen deelt, en al helemaal zo uitgebreid!

Dit is een mooie referentie om anderen naar te verwijzen als je met plannen komen waar ze beter vanaf geholpen kunnen worden ;)

Ik zou de zijkanten van de brug en de zijkanten nog dichtmaken met 3 mm plaat. Voor de brug kan dat veel torsiestijfheid toevoegen en bij de zijkanten voegt het niet alleen stijfheid toe maar het houd ook de spanen binnen, dat scheelt rommel op de vloer.

[hugo stoutjesdijk]

Volgens mij zit ik gewoon naar speling op de lange geleidingen te kijken, want de echte beweging gebeurd buiten beeld.
Of er zit ook nog iets niet vastgeschroefd.
En als die ronde geleidingen met glijbussen (??) dezelfde speling hebben als die ik hier heb liggen, begrijp ik het wel.

[Firehunter]

Vierkante rails en de karretjes wat verder van elkaar af maakt denk ik al een heel groot verschil als ik de bewegende foto's zo zie.

[sjorsth]

Volgens mij zit ik gewoon naar speling op de lange geleidingen te kijken, want de echte beweging gebeurd buiten beeld.
Of er zit ook nog iets niet vastgeschroefd.
En als die ronde geleidingen met glijbussen (??) dezelfde speling hebben als die ik hier heb liggen, begrijp ik het wel.

Vierkante rails en de karretjes wat verder van elkaar af maakt denk ik al een heel groot verschil als ik de bewegende foto's zo zie.

Heb het nog eens verder bekeken en ik kom er toch nog even op terug dat het een constructiefout is. Zoals Hugo en Firehunter al aangaven lijkt het inderdaad echt voornamelijk door de geleidingen te komen. Denk dat dit de grote boosdoener is. Maar ook de bevestiging van de lagerblokken is gerealiseerd met kunststof wat mede aanzet geeft tot afwijking. Waarmee ik eigenlijk ook diegene wil aanmoedigen die het anders willen doen op basis van de voorkeur waarbij hoge vrijheid van bewerking en de mogelijkheid tot uitbreiding tot een vierde en vijfde as aanwezig zijn (als je dat niet hebt dan is het wel nadelig). Dat dit door de langere Z-as (400mm travel) ten koste gaat van de stijfheid wist ik van tevoren. Hoe stijf deze daadwerkelijk kan worden met de juiste geleidingen weet ik dus niet. Zal de openingspost ook even aanpassen voor de toekomstige 'eigenwijze' bouwer. 'Hoe het niet moet' vind ik dan ook even niet op zijn plaats aangezien dat geheel afhankelijk is van wat je er mee wil gaan doen. Voor aluminium zal het inderdaad minder geschikt zijn.

Doordat ik nu weet dat ik toch liever een stijve machine heb met minder Z-travel en drie assen kies ik toch voor het principe van een portaalfrees. Zal in mijn volgende post even mijn bevindingen delen. Of het daadwerkelijk tot een ombouw komt moet ik even zien maar er zijn in ieder geval wat ontwerpen.

[sjorsth]

Vorige week heb ik gebruikte profielen 80x80 en 40x80 op de kop kunnen tikken dus daar zijn de ontwerpen dan ook op gebaseerd. Nog even zien wat ik verder ermee doe. Centraal in de ontwerpen staan in ieder geval de gestapelde 80x80 kolommen aan beide zijde die door middel van verbinding zorgen voor een 80x160 profiel. Ook bij de brug is bij de ontwerpen gebruik gemaakt van een driedubbel profiel 40x80 die met een u-profiel en aluminium plaatmateriaal zodat de kogelomloopspindel
Nu heb ik eigenlijk drie principes met allen voor- en nadelen.
Namelijk een ontwerp met een centrale X-aandrijving en twee ontwerpen met een dubbele X-aandrijving. Eentje heeft er mijn voorkeur maar ben desondanks toch benieuwd naar hoe jullie erover denken. Bij alle ontwerpen heb ik er tevens rekening mee gehouden dat de gehele lengte van de kogelomloopspindels gebruikt kan worden.

Zie hier de constructies/ontwerpen:

Eerste ontwerp



Voor/nadelen:
+ De kogelomloopspindelmoer nog wat in de lengte van de brug kan stellen.
- Extra breedte en de kogelomloopspindel staat wat verder van de rails af. Die heb ik het liefste wat dichter bij elkaar.

Tweede ontwerp



Voor/nadelen:
+ Kogelomloopspindel mooi dichtbij de rail en en lijn boven elkaar.
- Iets minder stijve bevestiging van de kogelomloopspindellageringen (jeetje wat een woord).

Bij de eerste twee ontwerpen hoort deze brug:




Derde ontwerp



Bij dit ontwerp hoort de onderstaande brug. Waarmee ik eigenlijk gelijk een vraag heb. In hoeverre is het een voordeel of nadeel (ik zou zeggen beide waardoor het uiteindelijk niet zo veel uitmaakt) om de rails aan de zijkant te bevestigen.




Voor/nadelen:
+ Altijd synchroon lopen van de X-as. Zal in geval van storingen geen mechanische schade aanrichten en het scheelt materiaal hoewel dat niet echt een voordeel is aangezien ik dat al heb.
- Kost extra materiaal en denk dat het ten koste gaat van de nauwkeurigheid (stijfheid) hoewel dat wel minimaal zal zijn lijkt mij.
- Kan niet in het midden van de langste richting gesteund worden hoewel dat met deze profielen op zich niet echt nadelig zal zijn (misschien wat meer voor de tussenprofielen (40x80) waar de werkstukken op komen te liggen.

Het eerst ontwerp heeft mijn voorkeur. Maar ergens lijkt mij een ontwerp met een centrale X-aandrijving ook wel ideaal (bij een storing aan een enkele zijde weet ik niet wat de gevolgen zullen zijn) maarja dat is wel een flinke lap aluminium wat helemaal om de brug heen moet doorlopen.

[hugo stoutjesdijk]

klein puntjes, die naderingsschakelaars moet je zo monteren dat je er voorbij loopt, niet er tegen aan.

[Firehunter]

Het derde ontwerp zou ik sowieso niet gebruiken. Een portaal moet je eigenlijk wel aan beide kanten aandrijven, anders is de kans erg groot dat hij scheef gaat trekken of resoneren. Het eerste ontwerp lijkt qua indeling erg op m'n eigen frees en is voor jou denk ik ook het beste.

[benkr]

Het derde ontwerp zou ik zonder meer uitvoeren met 2 ipv 1 KO spindel, dit gaat zo geen echt degelijke machine worden.
De KO spindels mogen best onder het bed zitten, geen probleem, ze hoeven ook niet helemaal aan de zijkant van het bed te zitten maar slechts eentje in het middel is als je dit doet de eerste modificatie al vast inbouwen. Ik zou de nodige gaten en zo nu al vast maken, dan hoef je later niet zo veel te demonteren.
Ook denk ik dat je hier een probleem gaat krijgen met het monteren van de lineaire rails, de kans dat dit precies gaat passen zonder spanning is vrijwel nihil, monteer de rail 90 graden gedraaid en een beetje speling inbouwen voor het justeren is dan kinderspel.

[Portje]

Om ff in te haken op de opmerking van benkr.

In de tijd dat Ben voor mij de BeMa maakte was ik vaak op zoek op youtube naar allerlei ontwerpen om een indruk te krijgen van het hoe of wat.
Nu Ben de opmerking maakte voor het 3e ontwerp dat die dan door 2 spindels aangedreven zou moeten worden schoot me een filmpje te binnen die dat had met de motoren onder het bed, wel mooi schoon.
Misschien ken je dit nog niet maar is het interessant om eens naar te kijken.
Het zal ook wel zijn voors en tegens hebben.

https://www.youtube.com/watch?v=63tAqF9 ... ignLimited