Vermessung der Z-Achse

Die Vermessung der Z-Achse bzw. der Höhenabweichung Tisch zu Werkzeug lässt sich mit einer Messuhr und Excel einfach bewerkstelligen.

Den GCODE für die Vermessung (100x100mm Raster) habe ich ebenfalls in Excel erstellt.

Wie wurde gemessen

Eine digitale Messuhr mit einer Auflösung von 0,005 mm und einem Messweg von 5 mm wurde mit einem Messstativ unter der Frässpindel montiert. Die Z Achse wurde dann bis auf 2,5 mm Messuhr-Ausschlag verfahren und genullt – dadurch lassen sich positive sowie negative Abweichungen messen.

Im nächsten Schritt wurden X und Y genullt und im Raster von 100 x 100 mm verfahren. Damit kein Fehler durch das Umkehrspiel / die Ungenauigkeit des Z-Antriebs unsere Messung stört wurde die Z-Achse nicht mehr bewegt. Ein wenig Öl sorgt für eine verbesserte Reibung zwischen Messtasterspitze und Maschinentisch.

Durch zeilenweises ausführen der Befehle wird nach für nach jeder Messpunkt angefahren.

Nun wird es spannend und bunt! Die gewonnenen Koordinaten werden in Excel in einem sogenanntes Flächendiagramm dargestellt. Zu einer X/Y Kombination gibt es immer einen Z Wert. Insgesamt wurden 130 Messwerte erfasst. Natürlich kann man das noch genauer machen, mangels Schnittstelle / Übertragungsmöglichkeit musste ich die Werte jedoch händisch ablesen. Die gesamte Erfassung hat ca. 1 Std. gedauert.

Und hier das Ergebnis.

Wie ist das Diagramm zu lesen.

• Vom roten Punkt ausgehend (X0Y0) bewegen sich X und Y jeweils in positiver Richtung im Raster von 100 x 100 mm
• Zur besseren Ansicht ist das Diagramm 180° um Z gedreht
• Jedes Quadrat auf X und Y entspricht 100×100 mm
• Gemessen wurde jeweils an den Kreuzpunkten von X und Y
• Jede Farbschicht in Z entspricht 0,05 mm (5 Hundertstel)

Was bedeutet das jetzt?

• Minimum bis Maximum liegen auf der gesamten Fläche von 1.700 x 700 mm 3/10 Abweichung vor
• Im vorderen Teil der Maschine gibt es ein Gefälle von Links nach Rechts
• Die Abweichung in dem „hellblauen Tal“ (X800 bis X500 sowie Y700 bis Y400) liegt unter 0,005 mm.

Der 2. Punkt sollte sich relativ gut beheben lassen indem wir die Seitenwangen etwas anheben. Bei den Peaks aus Punkt 1 sind wir noch etwas unschlüssig – eventuell handelt es sich hierbei um einen Messfehler aufgrund der doch recht groben Rasterung. Diese Bereiche werden wir nochmal mit einem feineren Raster auswerten.

Kabelführungen/Energieketten

In einem eher unscheinbaren Paket kamen vor dem Wochenende die IGUS Energieketten an. Wir hatten zwar schon ein CAD Modell, doch in Echt und zum Anfassen wirken die beiden Ketten einfach monströs.

Die variable Innenaufteilung sorgt für eine saubere Führung der verschiedenen Querschnitte und verhindert das verheddern/umschlingen. Wie beim schwedischen Möbelhaus wird die Aufteilung selbst montiert (günstiger).

Galgen

Um den nötigen Biegeradius der Leitungen auf X bzw. Z einzuhalten hat Fabian einen Galgen konstruiert und am Freitag dann hergestellt.

Das 60x60x3mm schwarze Stahl Vierkantrohr haben wir diesmal gleich korrekt zugeschnitten beschafft. So gab es beim Schweißen keine bösen Überraschungen. Fabian ist von uns beiden klar der Virtuose an Flex und Schweißgerät – der Galgen ist jedenfalls sehr schick und äußerst stabil geworden! (Dient bei Arbeiten AUF der Maschine auch als Handlauf…)

Nicht ganz bedacht haben wir die Menge an Kabeln/Leitungen, die durchgeführt werden muss. Entsprechend hat die Befüllung etwas mehr Zeit in Anspruch genommen.

X Achse

Testweise hatten wir die Z Achse ja bereits vor zwei Wochen schon mal montiert. Jetzt war die letzte Führung bearbeitet und alles konnte seinen endgültigen Platz einnehmen.

Ausrichtung in Bildern:

1. Montage der Führungen. Oben angeschlagen, unten noch lose
2. Montage der Linearwagen auf der X Trägerplatte
3. Aufgleisen der X Trägerplatte, stückweises Verfahren und Anziehen der Schrauben
4. Kontrolle und Feinjustage mit der Messuhr

Z Achse

Beim Aufgleisen der Z-Achse auf den beidseitig angeschlagenen Wagen dann der Schock – Es hat uns 3 Kugeln aus einem der Führungswagen gehauen. Bei HiWin gleich ein doppeltes Problem, da die Kugeln in einem Trägerband sitzen, welches dabei beschädigt wurde.

Der Grund für den Unfall: Die nicht angeschlagene Schiene der Z Achse hatte nicht genügend Bewegungsfreiheit und hat sich beim Einbau verkantet. Im Nachhinein haben wir die Löcher und Senkungen nochmal um eine Größe aufgebohrt.

Spanbleche

Für VA hat’s nicht ganz gereicht, aber die 1,5mm Stahlbleche sehen auch verzinkt wirklich schick aus. Aufgrund der Länge von 2300mm haben wir uns dafür entschieden die Bleche bei der Firma Rhein-Blech in Rheinberg (Bonn) fertigen zu lassen. Mit der Qualität und der Optik sind wir sehr zufrieden!

Als Unterlage zwischen Spanblech und Rahmen dient ein selbstklebendes Außen-Montageband aus dem Fensterbau. So hoffen wir die ganze Sache möglichst schwingungsfrei zu gestalten.

ToDo

Auch in den nächsten Wochen dürfte es nicht langweilig werden. Folgende größere Dinge stehen aktuell noch an:

• Montage Spanbleche
• Montage Abdeckung Y Achse
• Montage Näherungssensoren
• Motoren & Encoder verkabeln
• Messen/Einrichten
• …