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 Betreff des Beitrags: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 17:23 
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Servus Leute,

das Thema CNC hat mich vor Kurzen angesteckt, da ich eine Geschäftsidee umsetzen will.
Zwangsläufig bin ich ganz schnell bei Präzision und Wiederholbarkeit mit einem vernünftigen Zeitaufwand bei CNC gelandet.

Ich leide generell an Größenwahn, daher bin ich bei meinen Recherchen bei 5 Achs-CNC gelandet. :imstupid:
Chinaware gibt es da schon ab 1500$ allerdings kaufen ich bei solchen Preisen nicht gerne die Katze im Sack. Gerade wenn 1 oder 2 der 5 Achsen mit einem kleinen Zahnriemen betrieben werden, stellt sich mir zwangsläufig die Frage, wie genau kann das wohl werden. Besonders wenn der Riemen Kräfte vom Fräsen halten muss, die exakt in der Rotationsrichtung wirken. :|

Viele Szenarien und tausende von Webseiten später bin ich zu dem Schluß gekommen, entweder Profiqualität kaufen (kann ich net, zu teuer), oder Profiqualität produzieren. :P
Und wenn es keine Profiqualität wird, weiß ich wem ich den :popoklatsch: kann.

Ich werde zu hause das Ganze in Fusion 360 entwerfen und dann in das Openlab der FAU Erlangen fahren und dort die Komponenten herstellen.
So habe ich vernünftige Werkzeuge, um alles zu erstellen und auf 1-2 tausendstel Millimeter genau zu arbeiten.

Ich bitte euch da um Hilfe, damit ich alles korrekt zusammen habe und nichts vergesse oder Denkfehlern aufsitze.
Ich versuche auch nachhaltig vorzuplanen. Nicht das ich Erfolg habe und schnell an die Grenzen der Leistungsfähigkeit der Fräse gelange.

Also erst einmal ein generelle Material-/Komponentenliste
  • Untertisch
  • Chassi
  • 5 Schrittmotoren
  • 5 Treiber
  • 1 Controller (Breakout Board)
  • 5 Netzteile für die Schrittmotoren
  • 1 Frequenzumwandler
  • 1 Spindel
  • abgeschirmtes Kabel
  • Gehäuse für die Elektronik
  • Umlaufspindeln/Zahnleisten mit Zahnkranz für den Vortrieb
  • Linearführungen

Platt gesagt müsste das doch das komplette System sein, oder?
Es wird noch Kühlung hinzukommen und ein pneumatischer Werkzeughalter.

Das Ausmaß der Fräse? :nixweiss:
  • Die bearbeitbare Grundfläche stelle ich mir so um die 100cm x 120cm vor.
  • Höhe ist eine gute Frage: keine Ahnung :-D 60cm bis 80cm? oder 40cm :pfeif:
  • Ich will Edelstahl und ChroMoly fräsen
  • Beim Chassi bin ich noch am Grübeln, ob es Stahl oder Alu wird. Vermutlich Stahl, wo nötig und Aluminium wo möglich.
  • Die Spindel will ich selbst anfertigen. Ein pneumatischer Werkzeugwechsler, Wasserkühlung, und eventuell ein Kühlmittelsystem, um Werkzeuge, die eine Kühlmittelzufuhr haben, zu versorgen. (Mir fällt der Begriff gerade nicht ein. Die Werkzeuge mit Kühlkanäle halt :muahaha: )
  • Die Achsen will ich mit Nema34er Antrieben versehen, Z-Achse eventuell mit Nema 42
  • Kugelumlaufspindeln sind eingeplant, bei der Z-Achse eventuell auch bei der X-Achse denke ich, wird es eher eine Zahnleiste mit Zahnkranz werden. Die Spindeln, könnte ich mir verstellen, fangen auf der Länge an zu "eiern"
  • Spindelmotor wird irgendwo zw. 3 kW und 7,5 kW liegen plus Frequenzumrichter
  • Ich bin noch etwas unschlüssig, ob es ein "echter" 5 Achser oder ein 3+2 Achser wird. Beides hat seinen Reiz

Ein paar Fragen, die sich mir aufdrängen
  • Linearführungen kommen natürlich auch dazu, nur welche? Es gibt ja die runden Stangen auf einer Leiste und die flachen Schienen. Ich würde eher zu den Stangen neigen, um die Steifigkeit zu erhöhen
  • Die Kalibrierung der Schrittmotoren. Bei GRBL wird diese auf dem Breakoutboard hinterlegt. Ich habe gesehen, das man bei Mach3 und UCNC das ebenso handhabt. Wird die Kalibrierung dort auch auf dem Board hinterlegt oder wird diese ausschließlich von der Software genutzt?
  • Der Frequenzumrichter/Inverter (VFD): kann man die Drehzahl des Spindelmotors trotz VFD per Software steuern? Ich habe in den Spezifikation und auf Bildern nicht erkennen können, ob es dafür Anschlüsse gibt, auch, wenn ich das vermute/erwarte
  • Was für ein System sollte ich für den Werkzeughalter nehmen? ER16-30 und SK40?
  • Wenn ich schon einen pneumatischen Werkzeugwechsler einplane, ist es machbar die Maschine so einzurichten, das sie sich selbst Werkzeug aus einem Halter nehmen kann oder mutiert der Aufwand ins bodenlose? Am liebsten würde ich einen Job lostreten und einfach gehen können :andiearbeit:

Da sind garantiert jede menge Punkte untergegangen, aber ich komme wieder, ich weiß ja wo ihr wohnt :freu:


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 17:37 
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Achja...
Wenn ich die Pläne in CAD erstellt habe, werde ich sie zur Verfügung stellen, in der Hoffnung das Nachahmer es leichter haben :-D


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 17:41 
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Hi,
Eigentlich ne super Idee :)

Was haste denn für ein Budget? 5000-10000€?

Wie wäre es Mineralguss fürs Gestell, du brauchst dann nur eine Firma, die dir das Ganze überfräst.

Gruß Jonny


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 17:55 
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Hi,

Bearbeitungsfläche 1200x1000x800mm und Edelstahl Fräsen?

Da brauchst du auf alle fälle ein sehr massives Gestell, Mineralguss o.Ä. mit Alu wird das nichts.

Nur als Orientierung, die größte Fräße bei mir auf der Arbeit hat 1000x1000x1000 Bearbeitungsfläche (4-Achs), hat eine 40kW Spindel und wiegt bestimmt 15-20 Tonnen

Gruß Michi


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:05 
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Brüte grade ähnliches aus 8-)

Komplett aus Stahl, 3+2Achsen... Achse 6 wäre auch noch auf dem Board. :pfeif:

Werkzeugwechsler.. bin ich mir noch nicht sicher. :imstupid:

Tisch 1500 x 800
Gewicht lt. CAD etwa 1300kg.

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Alles noch nicht Fertig.

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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:30 
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Ich hoffe dir ist klar welche Kosten da auf dich zu kommen.
800mm in Z und Edelstahl fräsen? Soll die 3 Tonnen wiegen?

Also die Schrittmotoren kannst du bei der Masse schon mal von der Liste streichen und gegen Servoantriebe austauschen.
Ich hoffe du hast 30.000€ und 3 Jahre deines Lebens übrig und wenn du dann 2020 die ersten Späne machen möchtest legst du noch mal 10.000€ nach um ein CAM Programm zu kaufen wo auch deine 5 Achsen gleichzeitig programmieren kann.

Die Deckel FP4 NC hatte auch Zahnriemenantriebe auf den Antrieben. Das stellt kein Problem dar.
Braucht noch wer eine gebrauchte richtig fette Kugelumlaufspindel? Die wollte ich die Tage noch Einstellen.

Gruß Torsten

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Fräse: Wabeco F1210
CNC Fräse: Sorotec AL-Line 0605
Drehmaschine: Optimum TU 2004 V
Bohrmaschine: Cordia HS-30 V + Flott TB 15
Schleifbock: Loch D200
Kaltkreissäge: BROWN 250
Bandsäge: RC125GBS
Schweißgerät: Lorch Export 2000 + Lorch CL 4P-F Spezial


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:33 
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Heliflieger hat geschrieben:
Braucht noch wer eine gebrauchte richtig fette Kugelumlaufspindel? Die wollte ich die Tage noch Einstellen.




Was haste denn im Angebot?
Ich plane mit 20x5 Spindeln.

Gruß Peter :hi:

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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:34 
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Budget ist ne gute Frage.
Ein paar Tausender?

Ich sag ja, ich leide unter Grüßenwahnsinn :-D
Ich dachte eher an 100-200kg Lebendgewicht.

Edelstahl und ChroMoly wären kleine Objekte.
Die großen Maße sind eher für Plasten und Holz.

Die Fräse soll handlich bleiben, also kein Klotz werden.
Eventuell sollte ich mir 2 Fräsen konstruieren :imstupid:

Fusion 360 kann mit 6 Achsen umgehen, wenn ich mich recht entsinne und ist bis 160k $ pro Jahr an Umsatz umsonst und voll funktional


Zuletzt geändert von wakkaluba am Sa 31. Dez 2016, 18:35, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:34 
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Hallo

Das größte Problem ist womit werden die Fräsdateien für 5 Achsen erstellt?
Mach3 kann zwar etliche Achsen bewegen aber sobald sich die Werkzeuglänge ändert
gibt es Probleme.

Gruß Jürgen


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 Betreff des Beitrags: Re: Bau einer 5 Achs CNC Fräse
BeitragVerfasst: Sa 31. Dez 2016, 18:37 
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Geselle
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größenwahn? definitives ja :|

zeig mal eine skizze der 5 achsen

beim zahnrad fällt mir als nachteil das spiel der verzahnung ein, das musst du irgendwie rausbringen... oder doch einen kugelgewindetrieb :-)

mfg alex


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