Nach nunmehr einem Jahr “Stillstand” bewegt sich die Maschine nun wieder aus eigener Kraft auf allen Achsen. Somit hat sie ihr Dasein als Ablage oder Werkbank endlich wieder hinter sich gelassen.

Angetriebene Mutter

Die Details zum Umnau und dem gesamten Projekt sind hier zu finden:

• Teil 1 – Start des Umbaus, mit CAD Modellen
• Teil 2 – mit den Aluteilen von André aus der Nähe von Bremen
• Teil 2 1/2 – Herstellung der Spindelhalter
• Teil 3 – Zwischenstand und Herstellung der Lagerblöcke
• Teil 4 – Herstellung der Drehteile
• Teil 5 – Herstellung der Spindelhalter
• Teil 6 – Montage und Trockenlauf
• Teil 7 – Montage zweiter Teil

Letzte Montagearbeiten

Nachdem die alte Zahnstange entfernt wurde konnten wir jetzt den neuen Antrieb auf der “dunklen Seite” der Maschine montieren. Dunkle Seite deswegen, weil die Maschine ziemlich nahe an der Wand steht und hier nur selten jemand hin kommt. Entsprechend unordentlich und voller Späne ist diese Seite.

Nächster Schritt

Jetzt wo sich die Maschine wieder selbstständig bewegt geht es wieder ans Feintuning. Mit dem neuen Antrieb muss die Maschine wieder neu eingerichtet werden…

Vermessung Umkehrspiel

Als Umkehrspiel bezeichnet man den Totgang, welcher beim umkehren der Richtung in einem Antrieb auftritt. Kurz: Ändere ich die Verfahrrichtung benötigt die Spindel ein paar Grad bis die neue Richtung an der Maschine sichtbar wird.

Um das Umkehrspiel zu bestimmen nutzt man normalerweise eine Messuhr und verfährt die Achse mehrfach vor und zurück. Der Wert wird in der Steuerung eingetragen. Bei der GCODE Verarbeitung addiert die CSMIO Steuerung dann bei einem Richtungswechsel die zusätzlich benötigte Bewegung zum eigentlichen Verfahrweg.

Vermessung der Kugelumlaufspindel

Kugelumlaufspindeln weisen auf ihrer Gesamtlänge entsprechend ihrer Toleranzklasse eine gewisse Steigungsabweichung auf. In der Klasse C7 (meistens durch Rollen hergestellt) sind das bis zu 50 mü (0,05 mm) / 300 mm Verfahrweg, bei unseren 2.300 mm Spindellänge also max. 0,38 mm. Da Steigungsfehler jedoch nicht linear sein müssen, kann die Kurve der tatsächlichen Spindelbewegung ganz schön wild aussehen.

In Mach3 gibt es hier die Möglichkeit eines “Screw Mappings” um auch nicht-lineare Steigungsfehler ausgleichen zu könne. Dazu muss die Ist-Position der Spindel an 3 bis 1.000 (Maximum) Punkten mit der Soll-Position verglichen werden. Als Ausgangsbasis dient ein 1 mü Glasmaßstab mit digitaler Anzeige.

Mehr dazu in Kürze in einem eigenen Artikel.

Beidseitiger Antrieb

Eine interessante Option gibt es noch zusätzlich: Unsere CSMIO IP/s Steuerung von CSlabs unterstützt für Portalfräsen das beidseitige ausrichten des Portals gegen separate Endschalter. Somit lässt sich die Maschinengeometrie (bis zu einem gewissen Grad) weiter optimieren.
Bei dieser Funktion wird die Kopplung (Master/Slave) zwischen den Achsen aufgehoben und beide fahren unabhängig voneinander gegen den jeweiligen Endschalter.

Schaltnetzteil

Zusätzlich zum Einbau der neuen Antriebe sind wir auch von 48V 10A (ca. 500 W) auf 72 V 13,9 A (ca. 1.000 W) umgestiegen. Zufällig wurden bei eBay zwei gebrauchte Netzteile des Deutschen Herstellers CamTec angeboten, welche ansonsten bei ca. 600 Euro pro Stück liegen.

Das FOTO dazu reichen wir nach. Im Eifer des Gefechts wurde keines erstellt…

Mit der verbesserten Stromversorgung können wir bereits jetzt vor allem bei der Z-Achse einen deutlichen Zugewinn an Dynamik und maximaler Endgeschwindigkeit feststellen.

Vor Kurzem haben wir dieses Foto eines HPC Einschneiders gepostet. Die Auflösung zum “Bilderrätsel” gibt es jetzt!

André und der rote Drachen

André, Namensfetter und ebenfalls ein sehr ambitionierter CNC Enthusiast, hat sich freundlicherweise bereit erklärt uns bei der Fertigung der Teile zu unterstützen. Mit seinem Späne-speiendem “Red Dragon” (Ein Traum aus CSMIO IP/S, Royal-CNC, Vakuumtisch, Servoantrieben und 7 kW Frässpindel) wurden die Deckel und Rahmenteile für unsere neuen X-Antriebe hergestellt.

Hier die Maschine nochmal in ganzer Größe… Auf dem Foto hat André übrigens schon die neue Royal-CNC Tastatur, passend zur Software, verbaut. Das Gehäuse ist Marke Eigenbau und natürlich aus Alu.

Bei Gelegenheit muss ich mir die Maschine mal live anschauen!

Mittlerweile hatte ich auch Gelegenheit die Maschine (und den Erbauer!) persönlich kennen zu lernen.

Bearbeitung

Wer sich fragt wieso der Berg Lametta Späne wie kleine Nadeln aussieht: Das ist das Werk des oben gezeigten HPC (High Performance Cutting) Fräsers. Mit diesem Werkzeug kann in kurzer Zeit viel Material zerspant werden, was in der Regel auf Länge der gesamten Schneide geschieht.

Ergebnis

Das Ergebnis kann sich sehen lassen!

Nächste Schritte

Weiter geht’s in Kürze mit den Drehteilen. Hierzu warten bereits diverse Stahlklötze und etwas Rundmaterial darauf zerspant zu werden.

Für die Gehäuse haben wir jetzt auch einen Ausdreh/Ausspindelkopf bekommen. Cat for dimension only!

Aufbau des Portals / X-Achse

Endlich Richtfest! Die Vorfreude endlich das Portal zu sehen war so groß, dass wir es trotz noch diverser fehlender Bearbeitungsschritte schon mal testweise montiert haben.

Mit nicht mal der Hälfte der Schrauben und mit nur einer montierten Linearführung auf X dann der große Test. Fabian mit seinen über 90Kg konnte auf dem Portal nur für ca. 2/100mm (0,02mm) Durchhang sorgen.

Hier noch ein paar andere Ansichten. Hinter dem Portal haben wir aus Reststücken noch eine Versteifung gebaut. Die Seitenwangen müssen auch noch komplettiert werden.

Lackierung

Heute Abend ist dann auch endlich die Lackierung aller Rahmenteile fertig geworden. Der MIPA PU 255-90 2K-Polyurethan-Acryllack hat die rohen Eisenteile nicht immer ganz so schön gedeckt, weswegen ich die Flächen nochmal leicht Anschleifen und Überlackieren musste. Für eine Rollenlackierung ist das Ergebnis wirklich gut geworden. Bei der zweiten Runde habe ich den 2K Verdünner jetzt auf 5% erhöht damit der Lack besser verläuft.

Zum Lackieren haben wir außerdem die vier Fahrgestelle abgenommen. So wird die Maschine dann später endgültig auf ihren 8 M16 Maschinenfüßen aussehen.

Die etwas eigenartig wirkende Konstruktion auf der Stirnseite wird in den nächsten Wochen die Schaltschränke aufnehmen. Diese lassen sich dann an 1400mm Teleskopauszügen herausziehen. So wird die Maschine nicht noch unnötig breiter/länger und es findet trotzdem alles ein trockenes Plätzchen.

Vorbereitung X Schlitten

Da die 2. Linearführung nochmal in die Bearbeitung gegangen ist hier nur ein provisorischer Test mit 2 Schrauben.

Bearbeitung Linearführungen Z-Achse

Ohne Abbildung, da ein wenig peinlich: Ich habe die falschen Führungen für die Maschine bestellt und so nun statt rückwärtiger Montage die Standardversion zur Frontmontage hier… Damit wir trotzdem mit den Führungen arbeiten konnte habe ich ein M8 Gewinde rein geschnitten und wir werden die Montageplatte nochmal Aufbohren müssen. Wieder eine Stunde Arbeit futsch.

Durch das “Stückeln” der übrigen Linearführungen haben wir auf X und Y jeweils ca. 40cm Verfahrweg gewonnen. Beim horizontalen Einspannen der Spindel und beim X Aufbau mit 4 Linearwagen ist jeder Zentimeter willkommen.

(Hier noch mit 2 Wagen auf X)

Auch beim Portal hat sich wieder einiges getan.

• 4 Linearwagen für mehr Steifigkeit
• Verringerte Portalhöhe
• Darstellung der Antriebsspindel
• Einbau der Hybrid Servos im inneren des Portals. Die Vorspannung des Riemens erfolgt über Langlöcher in der Aufnahme.

Das Portal besteht, wie der Rest des Aufbaus, aus 20mm Aluminium. Alle Auflageflächen, sowie die Sitze der Linearführungen werden überfräst.

Nachtrag: Falsche Wagen ins CAD eingefügt;)