Kogelmoer nastellen?

[Micropuller]

Ik constateerde onlangs een behoorlijke afwijking op de x-as van mijn Syil X5. Als ik een zwenkaster op de kop zet en de taster tegen de klem en ik druk en trek met de hand tegen/aan de tafel, dan kom ik op een afwijking van in totaal bijna 0,2mm. Ik heb het lagerblok ook gecheckt, maar daarin zit hoegenaamd geen afwijking, dus ik gok dat het probleem in de kogelmoer en/of de spindel zit.
Ik realiseer me dat dit vast niet de beste kwaliteit spindels zijn, maar het kan beter (de y-as in vergelijking, heeft een afwijking van slechts 0,05mm.)
De machine heb ik destijds nieuw gekocht (tenminste, zo is mij verteld) en hij heeft in de tussentijd nauwelijks meters gemaakt, dus slijtage zal het hopelijk niet zijn. Misschien is het een kwestie van een verkeerd afgestelde kogelmoer (ik moet wel zeggen dat de spindel heel licht draait), maar ik zou alleen zo snel niet weten of en hoe deze nog na te stellen is, of dat ik moet gaan shoppen voor een complete nieuwe spindel. Heeft iemand hier enig idee?

[Huub Buis]

Ik constateerde onlangs een behoorlijke afwijking op de x-as van mijn Syil X5. Als ik een zwenkaster op de kop zet en de taster tegen de klem en ik druk en trek met de hand tegen/aan de tafel, dan kom ik op een afwijking van in totaal bijna 0,2mm.

Wat je nu meet, is speling en flex van het geheel.

Speling meet je door naar een positie te gaan (b.v. X=0) daar de taster op nul te zetten (waarde opschrijven gaat ook), nog 0.4 mm verder te gaan (X=0.4) en dan weer terug naar je nul positie (X=0). Dan moet de taster op nul staan. De afwijking van 0 is dan de speling van de KO moer en het lagerblok.
Dit kun je een aantal keer herhalen en voor de zekerheid ook in de andere bewegingsrichting meten. Doe dit voor X,Y en Z en noteer de gegevens. Als je dit dan periodiek doet, krijg je een indicatie van de nauwkeurigheid van de meting en het verloop (slijtage) van de KO moer en lagerblok.

0.2 mm is erg veel. Mijn goedkope amazon spindels en lagerblokken (lager vervangen door hoek contact lagers) hebben iets van 0.01 tot 0.03 mm speling op het geheel van lagerblok en KO moer.

De KO moer op de foto is een dubbele moer die voorgespannen is en eigenlijk "spelingsvrij" zou moeten zijn.

[Micropuller]

Zoiets dergelijks heb ik gedaan, maar dan met een 1/2/3 blok en een 3D taster.
Of ik nu de linkerkant van het blok als referentie neem en dan in x+ "doorloop" naar de rechterkant (waar ik een tweede 1/2/3 blok gebruik om tegenaan te lopen), of eerst de linkerkant meet, in X+ "over het blok heen ga" en dan in X- de rechterkant meet, beide metingen kloppen tot op een paar duizendste. Dat geldt trouwens ook voor de y-as. Vandaar dat ik ook eerst heb gekeken of er speling op de lagers in de lagerblokken zat. De afwijking doet zich pas voor als er kracht op de aandrijving staat (dus tijdens het frezen).
Mijn theorie is, dat als er nauwelijks tot geen speling in het lagerblok zit en ik een afwijking tussen de kop en de tafel meet, dit eigenlijk alleen veroorzaakt kan worden door speling op de moer t.o.v. de spindel (er van uitgaande dat alle bouten goed zijn aangedraaid, maar dat heb ik inmiddels 2x gecheckt). Of denk ik dan te simpel?
De 0,2mm die ik meet, is dus wel 0,1mm in X- en 0,1mm in X+. Als ik geen kracht uitoefen op de tafel, keert de meter weer terug naar 0.

[Huub Buis]

De afwijking doet zich pas voor als er kracht op de aandrijving staat (dus tijdens het frezen).

De 0,2mm die ik meet, is dus wel 0,1mm in X- en 0,1mm in X+. Als ik geen kracht uitoefen op de tafel, keert de meter weer terug naar 0.

Als je met de 123 blokken nagenoeg geen speling meet, dan is de speling in het lagerblok en de KO moer waarschijnlijk "laag". Als de speling zich pas bij belasting voordoet, dan is dat eerder flex. Het controleren van alle bouten is het eerste dat je zou kunnen doen.

Als ik met 8 kg aan het freesje van mijn aluminium profiel CNC machine trek, dan beweegt het geheel ongeveer 0.08 mm. De kleine handbediende gietijzeren HBM BF16 beweegt dan 0.02 mm. (in één richting gemeten). De wat grotere F207-V zal minder bewegen, maar dat heb ik nog niet gemeten.
Bovenstaande metingen zijn met de frees helemaal naar beneden gezet en in het midden van het werkbereik. Dat is de ongunstigste positie.

Afhankelijk van hoe zwaar je de machine belast, is die 0.1 mm (in één richting gemeten) nog niet zo verkeerd. Ik gebruik z'n bagage weegschaal om te meten hoe zwaar ik eraan trek.

[Micropuller]

Maar ik meet dus niet door kracht op de frees uit te oefenen. Ik oefen rechtstreeks kracht uit op de tafel. Ik meet dus niet de vervorming van de freeskop of de frees zelf. Als ik de afwijking probeer te meten, doe ik dat met al mijn kracht, dus dat is wel iets meer dan 8kg (eerder 60 - 80kg)
Mijn (oude) Syil X5 komt qua bouw denk ik overeen met een HBM 45).
Maar ik zou verwachten dat, als ik bijvoorbeeld een clean-up pass van 0,1mm doe en die ook nog eens herhaal, de freesspindel / frees zo weinig belast wordt, dat alle mogelijke afwijking als gevolg van vervorming er wel een keer uit zou zijn?

[Superkees]

Een factor 10 maakt de speling wellicht ook een factor 10 groter. Als 8 kg de werkelijke kracht is die wordt uitgeoefend, is je afwijking in je tafel nog maar 0,02 mm (mits lineair veergedrag). En omdat het in beide richtingen is, dus nog maar 0,01 mm.

[Micropuller]

Die afwijking heb ik dus ook in mijn werkstukken, zo is het hele balletje gaan rollen. En ik mag toch hopen dat ik geen genoegen hoef te nemen met een afwijking van 0,2mm? Zoals al gezegd, ik maak twee clean-up passes, waarbij er als het goed is nauwelijks nog kracht op het gereedschap wordt uitgeoefend (de tweede keer wordt er zo te zien ook eigenlijk geen materiaal meer afgenomen). En in de y-richting heb ik veel minder afwijking (over een vergelijkbare afstand).
Het lijkt me niet normaal dat er zoveel afwijking in een freesbank zit, als deze relatief zo weinig weerstand ervaart. Er moet ergens iets flexen, alleen kan ik er mijn vinger nog niet achter krijgen waar. Als het de lagers niet zijn, of de bevestiging van de behuizingen van de lagers en de kogelmoer, blijft er volgens mij niet veel anders over dan de spindel en/of de moer zelf?

[Huub Buis]

Ik heb eens gekeken naar deze freesmachine. https://nl.syil.com/x5, een voor mij onbekende machine.
Jammer dat er zo weinig detail informatie te zien is over het binnenwerk van de machine. Het is een VMC met een gietijzeren frame. De tafel staat op rails met wagentjes en ook de spindel loopt op rails met wagentjes.

Als ik een zwenkaster op de kop zet en de taster tegen de klem en ik druk en trek met de hand tegen/aan de tafel, dan kom ik op een afwijking van in totaal bijna 0,2mm.

Ik denk dat je met de kop het spindel huis bedoeld, met de klem de machineklem en dat je er met je volle gewicht aan de tafel trekt en drukt. Dan wordt het frame niet belast en blijven de voet, tafel, spindels en wagentjes over.
Plaats de taster op het dragend gedeelte van het bed en probeer uit te vinden waar de flex in de tafel vandaan komt. Als je hem op de zijkant van de onderste wagentjes zet (X-as) kun je zien hoeveel die beweegt.

Zoals al gezegd, ik maak twee clean-up passes, waarbij er als het goed is nauwelijks nog kracht op het gereedschap wordt uitgeoefend

Als de afwijking groter wordt naar mate de kracht op het gereedschap groter wordt, dan heb je te maken met flex. Een paar werkstukken maken met verschillende finish passes laat dat zien. Een lange dunne frees kan behoorlijk flexen onder geringe belasting. Zet de dikste korte frees in de spindel bij het maken van het werkstuk. Als werkstuk kun je een 6 kantje frezen, dan kun je gemakkelijk maatafwijkingen meten.

Een afwijking van 0.2 mm is erg groot voor dit soort machines. Iets eenvoudigs als een frees met een afwijkende maat kan dit al veroorzaken. Totdat je het probleem hebt gevonden, moet je alle mogelijke oorzaken onderzoeken beginnend met die oorzaken die snel en gemakkelijk kunnen worden uitgesloten. Het is niet uit te sluiten dat je te maken hebt met een combinatie van oorzaken.

0.1 mm speling op een KO moer kun je voelen en dan kun je de moer ook een beetje kantelen op de as. Een voorgespannen moer zal ook niet heel licht draaien.

[hugo stoutjesdijk]

Die kogelmoer is het laatste om aan te twijfelen. Ik zou de axiaal lagering wat beter controleren.
Maar begrijp ik nu dat je de hele ko spil uit de machine hebt?
Spul monteren, klok op de kopse kant van de spil. Met de hand de ko spil verdraaien, kijken wat de tafel doet en wat de spil doet.
En anders de dealer voor Nederland bellen, volgens mij https://www.crispyn.be/

[Huub Buis]

Ik bedenk dat je waarschijnlijk closed loop motoren hebt. Die kunnen, als ze niet goed getuned zijn, ook voor afwijkingen zorgen. Die zullen zichtbaar worden als 2 motoren tegelijk lopen. Je zult dan zien dat de schuine kanten een grotere afwijking hebben dan de rechte kanten.
Zoals Hugo aangeeft de dealer om raad vragen, is niet verkeerd.

edit: De afwijking wordt dan kleiner naarmate de voeding langzamer is.

[hugo stoutjesdijk]

Maar een regel omkeerfout heb je geen last van wanneer je met de hand ergens tegen duwt en beweging zit op een meetklok.
Wat je wel kunt doen is op het uiteinde van de ko spil een streepje zetten en kijken of die stilstaat of relatief veel beweegt.
Misschien de machine heen en weer laten verplaatsen met exact de spoed van de spil.
Wanneer die echt 0.2 verder beweegt door de servo moet je dat met een beetje goed kijken kunnen zien lijkt me.
Op 5mm spoed is dan toch 360/25=14,4 graden. Zelf even uitrekenen voor een andere spoed.

[P1-Engineering]

Die kogelmoer is het laatste om aan te twijfelen. Ik zou de axiaal lagering wat beter controleren.
Maar begrijp ik nu dat je de hele ko spil uit de machine hebt?
Spul monteren, klok op de kopse kant van de spil. Met de hand de ko spil verdraaien, kijken wat de tafel doet en wat de spil doet.
En anders de dealer voor Nederland bellen, volgens mij https://www.crispyn.be/

+1 eerst axiaal lager checken.

Is een bekend probleem bij de Syil machines, helaas nog steeds, ook de X7 machines hebben er last van.

[hugo stoutjesdijk]

Axiaal lager: Als dat het is, zou ik er blij mee zijn. Lijkt mij de minst lastige om goed te maken.

[Micropuller]

Allereerst bedankt voor al jullie reacties, het is toch een vrij lastig probleem om te diagnosticeren.
Ik ben denk ik weer een stukje verder:
Het axiaal lager was het eerste waar ik naar gekeken heb (en zekerheidshalve vervangen). Deze heb ik nagemeten zoals door een aantal van jullie omschreven en daar zit nu dus geen speling meer in.
Ik heb de boel weer in elkaar gezet en mat toen nog steeds aan afwijking als ik tegen de tafel duwde, maar wel iets minder (ongeveer een tiende in totaal).
Om te testen heb ik een werkstuk gefreesd en mat daar een afwijking van maar liefst 0.4mm in de x-richting!
Toen ben ik verder gaan kijken en bleek er een veel duidelijker probleem te zijn: als ik een Haimer in de spindel zet, deze nul tegen de klem en vervolgens tegen de kop duw, meet ik zonder al te veel kracht te hoeven zetten een afwijking van 0.2mm in de x-richting. Dat verklaart die enorme afwijking in het werkstuk.
Ik heb de kop gedemonteerd en kwam erachter dat de boutjes waarmee de "wagentjes" vast zitten niet heel erg vast meer zaten. Die heb ik nagetrokken, maar dat bracht niet veel verbetering.
Als ik een meetklok op de tafel zet en de afwijking van de kolom meet als ik tegen de kop druk, is er ook wel een kleine afwijking, maar bij lange na niet wat ik meet als ik de klok op de kop zet.
Op dit moment verdenk ik dus de bevestiging van de rails op de kolom, of de wagentjes.
Ik ga verder speuren.