CNC Freesmachine SIM Thirío

[FreesKever]

@freeskever, maak anders even een eigen topic aan voor je eigen machine ipv deze te kapen? Danku

Die machine heb ik getekend als inspiratie die ik van Ali148 heb gekregen.
Ik denk dat er erg veel overlap zit tussen wat hij wil, en mijn interpretatie zoals in die tekening.
Als ik hiermee door ga, dan maak ik er wel een apart onderwerp van.

Ik denk echter dat we op veel vlakken ongeveer hetzelfde soort machine willen, en het daarom relevant is voor deze draad.

Maar als Ali 148 het idee heeft dat ik zijn draad gekaapt heb ben ik weg hier.

[FreesKever]

Heb je het idee dat al die 100+ jaar gevestigde machine bouwers iets over het hooft zien, kans lijkt me klein.

In het ontwerp van een machine worden heel veel afwegingen gemaakt.
"Vroeger" werdt niet naar het gewicht van machines gekeken. Ik heb machines gezien waar 200+kg gietijzer zit in de kap over een V-snaarwiel die met een scharnier aan de machine hangt.

In een interview met een fabrikant van CNC machines kwam naar boven dat ze nu meer stijfheid in een machine stoppen terwijl de machine aanmerkelijk minder weegt. Gewicthsreduktie was ergens tussen 30% en 50%.

Bij al dit soort ideeën begin ik me altijd af te vragen : Waarom ?

Gewoon omdat het kan, en je eens iets anders wilt uit proberen. (goed argument)

Niet alleen "omdat het kan", maar om een stijvere en "betere" machine te maken met minder gewicht.
Ik merk wel dat je daarmee een compromis maakt, en je een machine ontwerpt die meer tijd kost om te maken.
Voor een hobby-ist goed om dagen mee te vullen, maar als je er boterhammen mee wilt verdienen is het een andere afweging.

Ik denk dat je moet beginnen met een keuze maken, moet het opspanvlak stilstaan of mag het bewegen.
Dan moet je kijken welke snelheden je per as denkt te gaan maken. (Bij een 3D printer heb je snelle X en Y, maar de Z is helemaal niet zo belangrijk)
Vervolgens is het handig als je een beeld hebt bij het soort freesspindel wat je hoopt te gaan gebruiken.

Ali 148 heeft aangegeven dat hij een stijve machine wilt. Mijn variatie heeft veel stijfheid.
Maar het begint inderdaad met de basis dingen. Ali zegt dat hij Aluminium wil frezen, maar wil hij dat met een 2mm graveerstift of met een 120mm mantelkop frees?

Als je dat op een rijtje hebt, vallen er waarschijnlijk een hoop ideeën af en komen andere ideeën heel duidelijk naar boven als zijnde een betere oplossing.

Het is lastig om objectief te blijven als je enthousiast bent over een machine ontwerp. Ali heeft gezegd dat hij er 's nachts van wakker ligt al hij zijn ideeen niet opschrijft. Het is ook gemakkelijk om bij een bepaald ontwerp te blijven hangen, terwijl hij op een foutieve afweging gebaseerd is. Daar komt bij dat het zeker voor een eerste CNC machine al heel moeilijk kan zijn om af te wegen wat je eigenlijk wilt, en hoe de verschillende ontwerpen in verhouding staan met elkaar. Daar zit ik zelf mee, en Ali 148 ook (of is dat alleen mijn projectie?)

[Markus]

Heb je het idee dat al die 100+ jaar gevestigde machine bouwers iets over het hooft zien, kans lijkt me klein.

Daar heeft Hugo natuurlijk helemaal gelijk in


Maar wat natuurlijk wel kan is met elkaar methoden bedenken om met weinig middelen (geld en machines) goede versies van bovenstaande uitvoeringen te bouwen

Ik denk zelf dat je dan met epoxybeton (mineralguss) of Ultra High Preformance Concrete (UHPC) in combinatie met geslepen alu of staalplaat aan de gang moet.

Greezt,

markus

[FreesKever]

Mooi overzichtje van machine bouw vormen.
Ik heb zelf gezocht op foto's van frames van CNC machines.
Als je het frame ziet, krijg je ook een idee van hoe dat ze het doen om stijfheid in te bouwen met veel minder staal dan vroeger.

Maar wat natuurlijk wel kan is met elkaar methoden bedenken om met weinig middelen (geld en machines) goede versies van bovenstaande uitvoeringen te bouwen

Ik denk zelf dat je dan met epoxybeton (mineralguss) of Ultra High Preformance Concrete (UHPC) in combinatie met geslepen alu of staalplaat aan de gang moet.

Dat concept heb ik in een andere draad van mij geprobeerd uit te werken:
viewtopic.php?p=247678&hilit=UNP280#p247678

Aangezien de reacties die ik daar kreeg, is het idee niet helemaal goed overgekomen...
Om het hier kort te houden, voeg ik een bericht toe aan m'n eigen draad daar.

Epoxybeton en UHPC zijn vooral interessant als het totaal erg zwaar mag worden.
Elasticiteits modulus van aluminium is 1/3 dan die van staal, en Beton is de helft van aluminium of nog minder.
Wat dat betreft vind ik het opmerkelijk dat ik niet een heleboel beton staal zie in machines van epoxybeton of UHPC.

De Briennnennoord brug in Rotterdam is leuk om onderdoor te fietsen, en dan even te stoppen daar.
De oude heeft rechthoekige betonnen dragers, terwijl de nieuwe die er naast ligt betonnen I profielen heeft, en er zit ongetwijfeld veel betonstaal in.

[Alie148]

Een alternatief dat je zou kunnen overwegen is om plaat (met locatietabs) te laten snijden en dan in elkaar te lassen op een aantal punten.

Ik heb zelf het frame van mijn cnc machine gelast uit koker en strips (zie https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?p=204741#p204741) waarna ik de oplegvlakken heb nabewerkt. Dit was nog voordat de staalprijzen de pan uitrezen. De koker koste toen iets van 1 euro per kg bij de locale metaalhandel (in lengtes van 6m).

Mooie machine heb je gebouwd, is hij zelf al in bedrijf geweest? Staal platen kan ik zo via mijn werkgever laten snijden en dat bied inderdaad ook meer mogelijkheid om schotten oid te plaatsen voor bijvoorbeeld de brug.

nk echter dat we op veel vlakken ongeveer hetzelfde soort machine willen, en het daarom relevant is voor deze draad.

Mee eens en geen dank voor inspiratie op te doen, dit is voor mij insgelijks. Vind je inbreng echter nuttig en denk dat we ongeveer zelfde machine willen bouwen. Als je verder met het ontwerp gaat volg ik je topic. Dan blijft het overzichtelijk om over 1 machine te praten.




"Maar kerel, wat wil/wenst je nou precies"

- Vervaardigen uit staal, star opstelling.
- Aluminium en staal frezen met 10-20mm frees.
- Handige overzicht van Markus, Portaalbouw "tischbauweise" gezien beschikbare ruimte op de werkbank zie bijgevoegde foto. Beweegbare brug.
- Dacht aan Nema 34 8Nm steppers tandriem 1:2 en 2:1 omkeerbaar overbrenging (voor meer koppel voor staal of nauwkeurigheid). Meer Nm lijkt mij overkill.
- Losse 1.5 kW 3 fase motor 3000 rpm frequentie geregeld.
- Spindel MC2 gekoppeld dmv tandriem met motor eventueel 3 poelie opties 2:1 1:1 1:2 voor aangepaste koppel/snelheid.

Snelheden assen en krachten nog bepalen/berekenen. Stijfheid frame gewenst controle Solidworks.



Zoals je in de foto ziet heb ik een ruimte van 1 meter breed bij 0,6 meter. Offtopic, de bestaande freesmachine heb ik een schoor geplaatst voor meer stijfheid. Stalen tandwielen in de tussenbak. Luchtkoeling bij de motor, voor beetje staal frezen prima.

[Alie148]

Wat kan ik hanteren als gemiddelde freessnelheden/snijsnelheden? 2000 mm/min bij aluminium? 700 mm/min bij constructiestaal/ gietijzer?



Ben benieuwt wat reeël is qua freeskracht. Dit zou variëren ook hoeveel je aanzet om te frezen.

Stel 8Nm steppers 1:1 aangedreven. 2 Fase stappenmotor

Koppelkromme van 48 Volt. 20mm 5mm spoed KO.

Snelheid 2000 mm/min. Resulteert in 400 rpm. Uit koppelkromme kan je aflezen max koppel van 2Nm.

Uit rekensheet "benodigd koppel beweging cnczone" kom je met 100 kg bewegend massa uit op 1,6 kN.

Snelheid 2x zo laag resulteert in max koppel van ongeveer 5,5 Nm -> 5 kN max freeskracht.


En even vergelijken met een 3 fase stappenmotor

Snelheid 200-400 rpm 8Nm -> 7,5 kN


Kortom als rond de 1kN voldoende is om met redelijke snelheid door aluminium te komen en 5 kN door staal dan zou dat een uitgangspunt kunnen zijn?

[bbg]

Een alternatief dat je zou kunnen overwegen is om plaat (met locatietabs) te laten snijden en dan in elkaar te lassen op een aantal punten.

Ik heb zelf het frame van mijn cnc machine gelast uit koker en strips (zie https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?p=204741#p204741) waarna ik de oplegvlakken heb nabewerkt. Dit was nog voordat de staalprijzen de pan uitrezen. De koker koste toen iets van 1 euro per kg bij de locale metaalhandel (in lengtes van 6m).

Mooie machine heb je gebouwd, is hij zelf al in bedrijf geweest? Staal platen kan ik zo via mijn werkgever laten snijden en dat bied inderdaad ook meer mogelijkheid om schotten oid te plaatsen voor bijvoorbeeld de brug.

Ja, hij is al in "bedrijf" maar daar door ook nog steeds niet af. Ik frees er kunststof, aluminium en af en toe hout mee. Maar omdat ik er nu mee kan frezen wat ik wil blijft het afmaken ook wat achter Door de corona perikelen had ik ook niet altijd toegang tot de lokale werkplaats. Affijn gaat wel komen.

Ben benieuwt wat reeël is qua freeskracht. Dit zou variëren ook hoeveel je aanzet om te frezen.

Ik heb in het verleden wel eens geprobeerd om hier een afschatting van te maken (zonder echte conclusie) voor simulaties/berekeningen (zie topic https://www.cnczone.nl/viewtopic. ... 08#p187108). Maar wellicht zijn er hier mensen op het forum die meer/betere info hebben. Ik heb zelf met de 300N gerekend.

[bartL]

Mijn machine heeft zo'n beetje wat jij beschrijft. Het is dan wel een knee-mill maar voor de rest aardig overeenkomend.
8Nm closed loop steppers.
5mm spoed
1:1 overbrenging.

De snelheden die jij beschrijft haal ik bij lange na niet. Maar dat komt ook simpelweg omdat ik die snijsnelheden niet hanteer. Het vermogen van de steppers zijn echter nooit het probleem, ik geloof niet dat ik 1 van de drives weleens in error heb gehad tijdens het frezen, dat gebeurt eigenlijk alleen weleens in ijlgang als de machine nog koud is, een nadeel van zwaluwstaarten en het koppelverlies van steppers bij hogere rpm's

[FreesKever]

Als je op je werk plaat kunt snijden (en er vermoedelijk ook voor een goede prijs aan kunt komen) dan verandert dat een stuk van de afweging.

Wat de hoofd spindel betreft...
Er zit aardig wat kwaliteits verschil, en met 20mm door Aluminium, en een 1.5kW motor wordt dan snel de beperkende factor.

Prijsverschillen tussen een motor en een stapje groter is meestal niet zo groot en zou ik zeker overwegen.

Prijsverschillen tussen 8Nm en 12Nm Nema34 stappenmotoren is ook niet zo groot, en ik zou zelf voor de wat zwaardere motor gaan.
De rotor van een stappenmotor is magnetisch opgehangen in de stator, en dat is een behoorlijke veer.
Per definitie loopt zo een motor een volle stap achter bij volledige belasting. uitgaand koppel is namenlijk sinusvorming met het fase verschil tussen de 2 magneet velden.

Ik weet niet wat het budget is voor je machine, en dat bepaalt voor een groot gedeelte wat je er uiteindelijk mee kunt doen.

Als je wat grotere gaten wilt gaan boren, houd er dan van te voren rekening mee dat je een grotere overbrenging op de z-as kunt bouwen. Als je dan meer drukkracht nodig hebt, is het simpelweg wat andere poelies en misschien een andere lengte tandriem.

Ik wil zelf geen morsekonus meer. Elke keer een frees uit m'n machine hameren ben ik beu.
Ik wil zelf ook wel een tandriem overbrenging maken van ong. 1:6 van de 24000rpm motor, naar een 4000rpm BT30. ATC is boven mijn budget, maar met een aantrekstang is ook goed te werken met BT30 (of ISO30, enz).
Als je je oude morse konus frezen wilt blijven gebruiken, kun je korte een paar verloop konussen maken. buitenkant BT30, binnenkant MC, en dan de aantrekdraad voor de MC gebruiken in de BT30. Dan heb je daar vermoedelijk wel een andere aantrekstang voor nodig. Of je verkoopt ze samen met je oude machine.

[Sven]

De machines zoals ze hier geschetst zijn lijken me een hel om te bouwen.
Dan zijn ze straks misschien wel heel stijf geworden maar willen ze niet bewegen omdat de vlakken niet gesteld kunnen worden.

Misschien is het een bekend gegeven maar de getekende stalen balken zijn niet vlak en ook niet haaks.

Zoals Hugo al zegt, iets nieuws bedenken kan heel nuttig zijn maar daar hoort dan ook een goede probleemstelling bij.

Lichtgewicht bouwen en staal bewerken is een uitdaging.
En ik weet niet of je een ervaren bouwer bent. Ik was het volgen eigen oordeel wel, maar niet in staal.
Ik heb mijn komma drie plaatsen op moeten schuiven voor ik een beetje besef van stijfheid kreeg als het om cnc machines gaat. En dat was mEt het stellen van domme vragen, die ik hier nog niet heb gelezen ;)

[Alie148]

BT30 is natuurlijk mooier dan MC2, zag ook combinaties met 48v spindels of spindels die je kan aandrijven met een tandriem.

De schetsen zijn schetsen en nog geen definitief ontwerp.

Het is voor mij bekend dat stalen balken of zelfs strippen al zijn ze van te voren geslepen en later op de balken gelast verre van haaks en vlak. Het idee is om de frames na lassen te laten uitgloeien, las dat het niet de kop kost. En daarna kan ik het op een freesbank op werk de aanlegvlakken voor zoals rails en montage platen vlak frezen. Echter heeft onze freesbank niet perfect en wordt zeker niet dagelijks gebruikt.

Welke vlakken wil je stellen? Ik kan me voorstellen dat het vrij lastig is om bijvoorbeeld de brug mooi haaks op de onder frame te krijgen. Wel dat de aanleg vlakken gefreesd worden. Eventueel met vul platen?

Ervaren bouwer is een groot woord, kan nog veel leren en zie dit mede als leer en doe project. Ik hou niet van grootspraak, eerst maar zien en dan bewijzen. Ben nog jong en kan veel leren!

Ik dacht, verrekt ik heb nog 2 paar KO op zolder liggen. Deze had ik keer gedemonteerd (gekannibaliseerd) van een donor/oude machine die naar de sloop ging. 25mm spindel 10 mm spoed 645mm lang. Ideaal voor de z-as. Scheelt toch weer 500-1000 euro

Alle keuzes zijn altijd in afweging met een van belangrijkste budget. Ik heb een globale calculatie/inschatting gemaakt en kom uit op.

Mechanisch 2-3K
Elektrisch 2-3K
Frame ? 1K

Kortom tussen 5 en 7K maar rekening houden dat het duurder kan worden. Zeker prijzig bezigheid. Goedkoper bouwen kan zeker.

[FreesKever]

De machines zoals ze hier geschetst zijn lijken me een hel om te bouwen.

Nee hoor, dat valt reuze mee.
Het is een combinatie van Zagen, Lassen, Spannings arm gloeien, vlak frezen, ontvetten, schilderen, monteren, afstellen.

Mijn ontwerp bestaat uit losse onderdelen en ik heb rekening gehouden met de montage.
Het driehoekige onderstel heeft alle te frezen vakken paralel aan elkaar, en dat kan dus in een opstelling.
De twee kolommen staan allebij op een schetsplaat en daardoor zijn ze uit te lijnen, (op verschillende manieren).

Een van de manieren voor een klom haaks stellen heeft Stefan Gotteswinter (op de bekende video buis). goed uitgelegd:
1. Je zorgt dat je een goede haakse referentie hebt.
2. Je smeert de onderkant van een kolom in met een "lossings middel".
3. De andere schetsplaat goed ontvetten, schoonmaken, opruwen, o.i.d.
4. Je pakt een paar stukjes koperdraad (2.5qmm ong. 1cm lang) en die maak je even rood heet om het uit ge gloeien.
5. Je legt op elke hoek van de schetsplaat een stukje koperdraad.
6. Je maakt (de juiste soort) epoxie aan, en smeert die op de onderste schetsplaat.
7. Je zet de kolom er bovenop.
8. Plakbandje om de naad, zodat de epoxy er niet tussenuit loopt.
9. Je draait er een paar bouten in, net hand vast.
10, Je stelt de kolom haaks met je referentie door bouten vaster te draaien, en daarmee het koper te pletten.
11. Elk uur ofzo controleren tot de epoxy hard is.
12. De rest van de bouten er in draaien.

Maar alles bij elkaar verwact ik enkele dagen, misschien meer dan een week bezig te zijn met allen het afstellen van alle railzen onderling.
Als je veel stijfheid in je machine stopt, dan moet de uitleining ook beter zijn.
Maar dat is geen hel, dat is een feest (alleen voor mijn eigen machine).

[Alie148]

Interessant voor uitlijnen.

Iets anders, iemand spindel set gevonden in europa leverbaar zoals bij chinese handeltjes?

https://nl.aliexpress.com/item/10050038 ... ac88ff36da

https://nl.aliexpress.com/item/10050019 ... -recommend

[FreesKever]

Ik ben een hele tijd aan het snuffelen geweest, maar nooit een spindel gevonden die vanaf binnen de EU geleverd wordt.

Ik heb wel een wat smallere gekocht, Groene ER20 en met de prijs die ze op de bon zetten ging hij door de douane heen.
Toen hij aan kwam heb ik hem eerst grotendeels gedemonteerd om te kijken wat voor lagers er in zaten. Het is geen super spindel, maar er zitten wel hoekkontact lagers in, en de lagers hebben (lichte) pers passingen. Een kwaliteit waar ik tevreden over ben voor een redelijke prijs.

Ook de grotere blank stalen ATC spindels met 205 of 104mm stc voor de montage flens heb ik nog niet aangeboden gezien van binnen de EU.

De G-Penny spindel set met frequentie regelaar moest ik BTW, douane & afhandelingskosten bijbetalen.
Ik wou wwn .2kW spindel met goede lagers en een motor met 2 pool paren. en ik wou hem in een 80mm diameter uitvoering hebben om hem uitwisselbaar met mijn ander spul te houden. Die kombinatie kon ik ook niet in de EU vinden.

Je kunt dus best zo'n ding via Ali rechtstreeks uit China laten komen, maar houd er wel rekening mee dt er kosten bijkomen.
Bij mij was het een rekening van FedEx, die in de brievenbus zat een paar weken nadat de spindel was afgeleverd.

Misschien is het een alternatief om een kop van een draaibank te kopen.
(Nederlandse?) winkels die draaibanken verkopen, hebben die (vaak?) ook als reserve onderdeel leverbaar.
Dit is niet mijn idee, het komt van een youtuber:

4th_Axis_Lathe_Headstock_LittleMachineShop_04.jpg

Hij heeft er een "4e as" van gemaakt, maar er zit al een morsekonus in, dus daar kun je ook je frezen in zetten.
Prijsje is klein, maar ik geloof wel dat de spindels zoals jij aanwijst beter zijn. Er zit onderling veel kwaliteitsverschil tussen gebruikte lagers en vermoedelijk ook de kwaliteit daarvan.

---------------
Stefan Gotteswinter had een freesmachine met MK3 en hij heeft die opgewaardeerd naar BT30. Gekocht van een andere Duitser die daar bouwpakketjes voor levert. Ik denk dat hij het vertelde in zijn (vrij recent gemaakte) het filmpje over het opwaarderen van zijn freesmachine.