Breinscheet: cnc draaibank monteren op de frees

[Sven]

Ik ben de laatste tijd iets te vaak aan het nadenken over het bouwen van een cnc draaibank.

Hoewel ik al het seriedraaiwerk dat ik nu nodig heb (is in pom) met de 4e as kan doen zou een dedicated draaibank wat voordelen geven.
Zo kan ik dan al het metaal doen wat me maar voor de voeten komt, en setup tijd voor het seriewerk gaat drastisch omlaag.

Ook kan ik makkelijker meerdere beitels gebruiken.

Gaandeweg dacht ik dat het misschien slim was om om rekening te houden met het toevoegen van een frees aan de draaibank.
Maareh, is andersom niet slimmer?

Ik heb nu een brughoogte van 250 mm en dat zou ik nog iets hoger kunnen maken.
Heel erg over de top (beddikte 0 mm) kan ik dan een draaifreescombi kunnen maken die een bereik heeft van 1250x220 mm.
Die 220 mm lijkt me fijn om te kunnen en die 1250 lijkt me voor mij rijkelijk overdreven.

Dan is nodig:
- een ondersteuningsbed voor de draaibank
- een bed voor de draaibank dat er tegen kan om gehesen te worden met de kop en x-as er nog aan en dat vastgezet wordt aan het ondersteuningsbed en dat utopisch gezien een dikte heeft van 0
- een of andere hijstoestand, bijvoorbeeld een klein kraantje, misschien zelfs aan het portaal?
- een linuxcnc configuratie die met die van de frees kan praten, zodat er maar een tegelijk kan werken.

Klinkt dit als totale onzin of heeft dit nut?

[FreesKever]

Op zich helemaal geen verkeerd idee, maar het valt of staat met de uitvoering, en stijfheid is altijd een punt wat veel aandacht vraagt als je iets degelijks wilt maken.

Even ter referentie, je 4e-as ziet er denk ik ongeveer zo uit:



De eenvoudigste manier om "iets te draaien" op een portaal frees machine is om simpelweg om je werkstuk in de frees spindel te klemmen, en een (of meerdere) bijtels vast op de tafel te schroeven. Dit kan al genoeg zijn voor kleine werkstukken.

Ook op professionele CNC machine's wordt er vanallles gedaan in die richting. Zo zijn er b.v. 5-assige frees machine's waar een van de roterende assen snel genoeg rond kan draaien om als draaibank as te gebruiken.

Er zijn ook vele manieren waarop je iets zelf kunt bouwen. Je bent nu eenmaal vrij in je keuze's.
De simpelste ombouw is om een snellere motor op je bestaande 4e-as te zetten, en een bijtel te klemmen op de plaats waar nu je frees motor zit.

Een ander idee is om eens scheef naar je X en Z-as van je portaal te kijken. Als je die 90 graden draait, dan lijkt het al heel veel op het bed en dwars support van een draaibank. Je zou de roterende hoofspindel voor de draaibank bovenop de portaal kunnen zetten. Dan zit hij ook niet in de weg bij het frezen. Je kunt b.v. ook een zwaluwstaart of andersoortige geleiding bovenop de portaal maken, waar je dan een tegencenter op kunt zetten.

Nog een ander idee is om een draaitafel vertikaal te monteren.
Als je b.v. naar een caroussel draaibank zoals onderstaand kijkt, dan zit er eigenlijk bar weinig verschil tussen een draaibank of een freesmachine.
https://www.youtube.com/watch?v=CkzIpLbjlgY

Er zijn ook varianten waar je een grote rechtoekige tafel hebt om frees werkstukken op te klemmen, en waarin een ronde tafel geintegreerd zit die voor inexering en draaiwerk gebruikt kan worden. Dan krijg je iets zoals b.v. onderstaande foto.

Bij dergelijke oplossingen is LinuxCNC denk ik weer een groot voordeel. Je kunt simpelweg een andere configuratie laden om de assen van je machine door elkaar te gooien en om te draaien tussen een "frees" en een "draai" configuratie.

[hfjbuis]

Ik denk dat het eenvoudiger is om te frezen op een draaibank, dan te draaien op een portaalfreesmachine. Een draaibank is een stuk stijver dan een portaalfreesmachine. Voor kleine diameters kan het zeker maar bij grotere draaidiameters nemen de snijkrachten toe en dan gaat het, door gebrek aan stijfheid, niet.

[Sven]

Ah, misschien ontbreekt er wat info in mijn berichtje.

Ik kan al naadloos schakelen tussen draaien en frezen in de huidige setup, binnen hetzelfde programma, met de spullen in de foto die je linkt.

Maar omdat ik de beitel aan de z-as heb kan ik alleen vlot opstarten als ik de beitel altijd laat zitten. Zodra hij er uit/af is kan ik er niet meer van uit gaan dat de punt nog op de juiste hoogte en breedte zit.
Dat is voor de lagers die ik er mee draai van groot belang.

Als ik de z-as eenvoudig (=perfect uitgelijnd) van wisselschuiten kon voorzien dan was draaibank bouwen denk ik niet aan de orde. (al is dat misschien ook wel een beter onderzoekje waard)

In het idee dat ik boven probeer te schetsen zou ik de complete draaibank, op zijn "rug" na op de frees willen zetten.
De stijfheid tijdens het werk haalt ie dan uit het bed van de frees, of uit de basis die blijft staan als op de freesmachine wordt gewerkt.

Of omgekeerde analogie:
Een kleine emco op de freesmachine monteren maar omdat ie dan te hoog is een groot deel van de onderkant tot aan de geleiding wegfrezen.
Net genoeg materiaal niet wegfrezen om te voorkomen dat het geheel breekt als je de draaibank op het bed gaat tillen.



Noot:
Dit hele idee is echt een breinscheet, het komt voort uit het idee dat als ik zelf een draaibank ga bouwen, de combinatie met de freesmachine misschien heel makkelijk te maken is.
Voor het werk dat ik nu heb zijn juist twee losse machines makkelijker, die kunnen tegelijk de verschillende tijdrovende onderdelen maken.
Maar zakelijk gezien is het slim om als je al gaat bouwen iets te maken dat voordelen bied boven wat je kan kopen.

Omgekeerd, een frees bij de draaibank aanbouwen maakt het een ruimtevreter, die kan ik in mijn huidige werkplaats moeilijker kwijt dan een draaibank die ook op de frees gezet kan worden.

Ik ga effe een tekeningetje maken, dat praat wat makkelijker.

[Sven]

draaibank.png

[tuonov4]

in plaats ven schuitjes of 1 beitel zou ik een capto houder monteren waarna je zo de draaibeitels kan wisselen met een hoge herhaal nauwkeurigheid

[hfjbuis]

Maar omdat ik de beitel aan de z-as heb kan ik alleen vlot opstarten als ik de beitel altijd laat zitten. Zodra hij er uit/af is kan ik er niet meer van uit gaan dat de punt nog op de juiste hoogte en breedte zit.
Dat is voor de lagers die ik er mee draai van groot belang.

Met een standaard 4 weg houder systeem (waarvan je 3 beitelhouders niet gebruikt) en aangepaste beitels kun je probleemloos een beitel herplaatsen met een hele goede herhaalnauwkeurigheid (<0.01 mm) . Ik doe op mijn draaibank niets anders en moet alleen voor passingen (buitendraaiwerk) één keer meten na het wisselen van de beitel. Maak er een QCTP van en het wisselen van de beitel is seconde werk.

[Sven]

Moest er even naar zoeken maar een interessante optie, dank voor de tip.
Een kostbare optie maar lijkt goed repeterend.

Een standaard 4 weg houder systeem gaat er toch van uit dat ie op een horizontaal vlak geplaatst wordt?
Dat heb ik niet op de z-as, ik gebruik nu een boorbeitel naast de z-as.

Filmpje:


hier nog een oudere setup, nu zit de beitel semi permanent buitenop de z-as.

[hfjbuis]

Een standaard 4 weg houder systeem gaat er toch van uit dat ie op een horizontaal vlak geplaatst wordt?

De houder weet toch niet waarop die gemonteerd is. Zolang de beitel punt maar repeterend op dezelfde positie staat kun je de houder monteren in elke stand.
n.b. de beitel op de z-as gemonteerd vind ik ook wel een mooie oplossing.

[Sven]

Ah, ja.
Maar dan kan ik ook zelf iets van een wisselsysteem maken.

Ok, terug naar de draaibank.

Als ik die bouw dan doe ik de 4e as niet zomaar weg, dus de draai-frees combi is er nog steeds als de draaibank gebouwd zou zijn en naast de frees staat.

Is zo'n rare bouw dan nuttig of zien jullie er geen use case in?
Ik zie 'm zelf ook niet meteen maar dat zegt natuurlijk niks, de ideeën komen er vaak pas nadat je zoiets doet en er mee gaat spelen.....

[hfjbuis]

Ik kan op de CNC draaibank radiaal en axiaal boren en ook een freesmachientje in de tool post zetten voor graveren en het frezen van tandwielen. Dat is gemakkelijk en met name handing bij kleine onderdelen die zich niet zo gemakkelijk laten omspannen.
Bedrijfsmatig moet je afvragen wat je er mee kunt doen, wat het kost, wat het oplevert en wat de alternatieven zijn. Daar maak je keuzes op andere gronden.
Ik denk niet dat een aluminium frame voldoende stijf is voor nauwkeurig draaien, dat is mijn grootste zorg. Bij series ben ik bang dat temperatuurinvloeden de zaak verpesten. Maar het is natuurlijk afhankelijk van de gewenste toleranties en de stijfheid van de machine.