DIY Precisions 5 axel CNC-fräs inkl. för Rapid prototyping

[Mattias Hellore]

0.01 och Jula går inte, du får nog kanske 0.1 hela dagen. Det är problemet med en Jula fräs, ingenting är rakt på den.

För oss vanliga dödliga med en upplösning med 0.05 som bäst så är en mycket modifierad Jula maskin OK.

Ditt första inlägg lät lovande tills du nämnde Jula, tyvärr men så är det.
Jag kör en Jula maskin så gott som dagligen, man har TUR om man hamnar rätt, men repeterbart inom samma intervall av några hundradelar får du aldrig.

Det är därför det kostar mycket att få bra precision, kvalitet kostar eller massa eget jobb med hyfsad maskinpark från början, du verkar inte ha maskinparken så du får antingen leja bort sådant arbete.

Är du beredd på det?

[Elektra]

Mach 6 axlar
KmotionCNC 8 axlar ihop med Kflop

CAD/CAM för 5-axlar kommer att kosta dig mycket mer än du tror

Spontant så säger jag att 100kk inte kommer att räcka till om du ska få ihop en hyfsad maskin + styrning + CAD/CAM, sen ska vi inte glömma bort att du behöver en ganska så avancerad balanserings rigg också för dina små turbinhjul. Så kanske när du har bladat ut 150 - 200kk så bör du ha rott iland detta.

Är det inte billigare att köpa tjänsterna istället?

Jag vet redan hur jag ska göra utrustningen för kompressorbalanseringen
och det är inte alls svårt, dyrt eller tidskrävande, bara man vet hur man gör
Jag hade turen att stöta på en kille som hade hållit på med balansering i hela sitt liv och
vi kom fram till hur man kunde göra detta på ett nästan löjligt enkelt sätt.

Troligen behöver jag göra många modifieringar och effektmätningar
för att optimera kompressorns design, så därför gör jag detta själv av kostnadsskäl.
För varje modifiering av kompressorn, så måste jag tillverka en ny kompressor (inkl balansering) för att testa.
Skulle jag köpa tjänsterna, så skulle det bli dyrare än att jag bygger en egen CNC-fräs.
Fördelen är att efter detta projekt, så äger jag faktiskt en egen CNC-fräs.
Men, det var inte det vi skulle diskutera här utan hur man gör en CNC-fräs

[Meduza]

Du har några problem du inte har addresserat i dina resonemang...

För det första kan du kan inte förutsätta att en stegmotor är _exakt_, utan du har alltid en positionsosäkerhet på ca 0.1 grad på motoraxeln, för det andra så är inte mikrostegen exakta utan bara "hyfsade", man brukar säga att efter 1/4-steg så är det en approximering och kan ligga upp till 25% fel inom mikrosteget, och därefter så ger det i princip ingen ökad precision utan hjälper bara till att minska vibrationerna i maskinen (som är nog så viktigt).

Sedan gillar du att räkna på utväxlingar som ett sätt att öka precisionen vilket fungerar fint i teorin men i verkligheten får du problem med glapp och backlash i nästan alla typer av utväxlingar varpå du ökar på positionsonogrannheten från motorn.

Sedan när vi pratar 100-delar så är vibrationer extremt viktigt, du behöver en väldigt stabil maskin, och speciellt så behöver den vara väldigt väl resonansdämpad.

Jag säger absolut inte att det är omöjligt att bygga en 5-axlig fräs själv, jag har själv suttit och skissat på 4e och 5e-axlar till fräsar, men jag tror nog att det är nära omöjligt att komma ner i 1/100-dels absolut precision hemma med kinadelar.

Och oavsett, ska du göra detta så är min starka rekommendation att ditcha allt vad julafräs heter och bygga från scratch i stället, den är inte i näreheten av rätt precisionsnivå!

Hur stora bitar måste du kunna bearbeta 3-axligt?

[Elektra]

0.01 och Jula går inte, du får nog kanske 0.1 hela dagen. Det är problemet med en Jula fräs, ingenting är rakt på den.

För oss vanliga dödliga med en upplösning med 0.05 som bäst så är en mycket modifierad Jula maskin OK.

Ditt första inlägg lät lovande tills du nämnde Jula, tyvärr men så är det.
Jag kör en Jula maskin så gott som dagligen, man har TUR om man hamnar rätt, men repeterbart inom samma intervall av några hundradelar får du aldrig.

Det är därför det kostar mycket att få bra precision, kvalitet kostar eller massa eget jobb med hyfsad maskinpark från början, du verkar inte ha maskinparken så du får antingen leja bort sådant arbete.

Är du beredd på det?

Jag är beredd på att slänga Jula-fräsen om det inte fungerar,
men frågan är vad jag då ska utgå ifrån och hur mycket bättre blir det ?

Ifrån Jula-fräsen hade jag bara tänkt att behålla X och Y bordet med lax-stjärtsmatningen
och den tunga bottenplattan. Järnplatta som järnplatta, bara den väger mycket för att få stabilitet.
Om bottenplattan inte är tillräckligt tung, så man väl modda den
ex med epoxi-cement eller svetsa fast den på ett ännu tyngre järnfundament (platta).

Det enda som jag ser påverkar precisionen är den dåliga precisionen i fräsningen av lax-stjärtsmatningen
och troligen kommer jag att få skicka iväg den på en omfräsning med bättre toleranser och slätare ytor.

Var kan man annars hitta ett x-y-matarbord med precision till en rimlig kostnad ?
Begagnade är väl så slitna, så dom måste man väl fräsa om i alla fall.

[ToPNoTCH]

Utan att direkt komma med någon hjälp så vill jag ändå meddela att tråden skall bli intressant att följa (förutsätter att det blir en bygg-tråd).

Ett litet bidrag dock.

När jag byggde min CNC så tänkte jag precis som du "Det får gå långsamt så kan jag spara på stabilitet och prestanda".

Detta är enligt min mening en "fälla" man lätt hamnar i.
För att kunna genomföra fräsoperationer på ett korrekt sätt så måsta man hålla balans mellan matning och ingrepp.
Att "fisköra" löser inga problem utan skapar bara värre resultat. Och för att hålla en lagom matning så måste maskinen ha den stummhet som krävs ändå.

Jag nyttjade 6mm aluminium som basmeterial men först när jag förstärkte alla ansatta ytor med 6mm vilkeljärn i stål vart fräsen användbar för aluminium, och riktiga ingrepp i trä.

Nyckeln till framgång enligt mig är "Bygg stumt och överdrivet utav bara helvete och se till att du kan matcha din spindel med matning så du kan hålla RÄTT skärdata"

[Mattias Hellore]

Stora välbyggda laxstjärtbord kostar multum, en genväg är slipade stålplattor på linjärskenor, dessa kan du justera till absolut vinkelräthet, det kan du inte göra på ett laxstjärtbord, lämna in på omslipning är ett alternativ som kan kosta.

Spå mitt tips, ställ Jula fräsen och nyttja den som pelarborrmaskin, bygg från grunden med stor Y rörelse och ännu större X rörelse, jag tror 500x1000mm är en bra början. Mycket av rörelseomfånget äts upp av 4 och 5 e axeln sedan.

[Meduza]

Färdiga x-y laxskjärtsbord kan du nästan glömma för precision i hundradelsnivåer, det kommer kosta multum att få såpas bra precsion i dom, om inte annat så ger dom för stora möjligheter till slip-stick som kan döda din precision på väldigt korta rörelser med svaga motorer...

Mitt recept till dig om du vill köra seriöst på detta...

1.) en rejäl bas i epoxy-granit

2.) planfrästa kraftiga ståldelar ingjutna i basplattan, och antingen planslipa eller handskava in dom mot en planskiva efter gjutning så att du har en 100% plan bas att börja på.'

3.) bygg inte en smal pelare uppåt utan stötta den maximalt

4.) så liten arbetsyta som du klarar dig med (dock kan bordet behöva vara större för att fästa 4e-axel)

5.) så kraftiga och fina linjärlager (linjärgejdrar med kulor, inget annat) du har råd med

Ett tips för fjärdeaxeln är att köpa en headstock från en svarv så får du fin lagring, axel med fästplatta för cuck och nästan färdigbearbetad konstruktion i ett (sen får du naturligtvis bygga en egen drivning, det är just lager och axel-delen som kan vara lämplig att plocka från en bra svarv)

[Elektra]

Du har några problem du inte har addresserat i dina resonemang...

För det första kan du kan inte förutsätta att en stegmotor är _exakt_, utan du har alltid en positionsosäkerhet på ca 0.1 grad på motoraxeln, för det andra så är inte mikrostegen exakta utan bara "hyfsade", man brukar säga att efter 1/4-steg så är det en approximering och kan ligga upp till 25% fel inom mikrosteget, och därefter så ger det i princip ingen ökad precision utan hjälper bara till att minska vibrationerna i maskinen (som är nog så viktigt).

Sedan gillar du att räkna på utväxlingar som ett sätt att öka precisionen vilket fungerar fint i teorin men i verkligheten får du problem med glapp och backlash i nästan alla typer av utväxlingar varpå du ökar på positionsonogrannheten från motorn.

Sedan när vi pratar 100-delar så är vibrationer extremt viktigt, du behöver en väldigt stabil maskin, och speciellt så behöver den vara väldigt väl resonansdämpad.

Jag säger absolut inte att det är omöjligt att bygga en 5-axlig fräs själv, jag har själv suttit och skissat på 4e och 5e-axlar till fräsar, men jag tror nog att det är nära omöjligt att komma ner i 1/100-dels absolut precision hemma med kinadelar.

Och oavsett, ska du göra detta så är min starka rekommendation att ditcha allt vad julafräs heter och bygga från scratch i stället, den är inte i näreheten av rätt precisionsnivå!

Hur stora bitar måste du kunna bearbeta 3-axligt?

Jag vill börja med att tacka dig Meduza för ett sakligt och faktabaserat inlägg mera sådant

Jag håller med det helt när det gäller mikrostegens begränsade förbättring av precisionen,
så jag ska nog bara räkna med att jag bara får 4 stegs förbättring oberoende hur många mikrosteg kontrollen har.
Jag håller även med dig att alla utväxlingar glappar i praktiken.
Frågan är bara hur man kan göra en utväxling som glappar minimalt.

Kan stora radialkugghjulsväxlar (ex. ett stort kugghjul och ett lite mindre stort) i metal vara en bra väg att gå ?

Jo, jag tror som du, att även dom riktiga stora steg-motor-stegen har vinkelfel.
Tack för att du försöker få ner siffror på dessa vinkelfel, så man har något att utgå ifrån.
Det är tom så att jag tycker att 0.1 grad låter alldeles för bra för att vara sant, när hela steget är på 1.8 grader
Vet du om någon "Kina"-stegmotor har en sådan bra precision ?

Hur gör man bra resonansdämpningar i foten ?
Kan man även göra detta i matarborden och hur gör man det på ett bra sätt ?

[Elektra]

Jag säger absolut inte att det är omöjligt att bygga en 5-axlig fräs själv, jag har själv suttit och skissat på 4e och 5e-axlar till fräsar, men jag tror nog att det är nära omöjligt att komma ner i 1/100-dels absolut precision hemma med kinadelar.

Och oavsett, ska du göra detta så är min starka rekommendation att ditcha allt vad julafräs heter och bygga från scratch i stället, den är inte i näreheten av rätt precisionsnivå!

Hur stora bitar måste du kunna bearbeta 3-axligt?

Sorry, glömde några kommentarer ifrån dig

Jag tror inte heller att jag kommer ner till 0.01 mm på 5 axlar, men kanske i närheten typ 0.05 med x-y-z axeln
Jag försöker ändå hålla en hög ambition och sedan får jag se var jag landar.

Har du något förslag vad jag ska utgå ifrån om jag inte kör med bottenplattan och x-y bordet ifrån Jula ?

Storlek på bitar som jag tror täcker dom flesta av mina behov är 100x100x50 mm för 5 axel och för 3 axel 300x100x100

[Elektra]

När jag byggde min CNC så tänkte jag precis som du "Det får gå långsamt så kan jag spara på stabilitet och prestanda".

Detta är enligt min mening en "fälla" man lätt hamnar i.
För att kunna genomföra fräsoperationer på ett korrekt sätt så måsta man hålla balans mellan matning och ingrepp.
Att "fisköra" löser inga problem utan skapar bara värre resultat. Och för att hålla en lagom matning så måste maskinen ha den stummhet som krävs ändå.

Jag nyttjade 6mm aluminium som basmeterial men först när jag förstärkte alla ansatta ytor med 6mm vilkeljärn i stål vart fräsen användbar för aluminium, och riktiga ingrepp i trä.

Nyckeln till framgång enligt mig är "Bygg stumt och överdrivet utav bara helvete och se till att du kan matcha din spindel med matning så du kan hålla RÄTT skärdata"

Jag tänker nog som du när det gäller stabilitet och kommer inte att använda aluminium.
En stor och riktigt tung järnbottenplatta är en del av planen,
men när det gäller järn-matarborden och dämpning av dessa blir jag lite mer vilsekommen.
Hur löser man detta på ett bra sätt ?

Jag fick en riktig a-ha upplevelse, när du nämnde att balansen mellan matning och ingrepp är viktig.
Det ska jag tänka på i fortsättningen, tack

[Meduza]

Nja, 0,1 grad är på en i princip ideal stegmotor av mycket bra modell, ska du köpa billiga kina får du nog räkna med klart mer...

1/20mm på X-Y-Z är plötsligt görbart, fortfarande inte enkelt men iaf görbart utan gigantiska resurser.

Och ang arbetsyta, Du behöver alltså i princip kunna sätta en 125mm-chuck på 5e-axeln i slutändan för att greppa en 100mm-bit utvändligt?

Utväxling så skulle jag absolut inte rekommendera att köra på kugghjul, dessa svåra att få glappfria, det du borde titta på för upplösning, speciellt för 4e och 5e axlarna är Harmonic Drive, kostar en till ett par tusenlappar på eBay per växellåda, men du kan få nära glappfria utväxlingar med höga utväxlingstal som dessutom är kompakta!

För X-Y-Z blir det lite svårt med harmonic drive och stegmotorer då det kommer att gå för långsamt tror jag... (typ 10cm/min med en 5mm kulskruv), där tror jag snarare på en kuggrem med rund kuggprofil och specialbetällda zero-backlash drivhjul, kanske reducera motorvarvet 1:3 eller så...


Och som slutkläm... om du har ett par m2 golvyta över så tror jag detta är ett alternativ som troligtvis kommer att löna sig ekonomiskt, speciellt om din arbetstid är värd mer än 0kr/tim, du behöver bara konstruera en 5e-axel och bygga om styrsystemet...

http://www.blocket.se/stockholm/CnC_fra ... w=1&last=1

[Thorped]

Mach 6 axlar
KmotionCNC 8 axlar ihop med Kflop

CAD/CAM för 5-axlar kommer att kosta dig mycket mer än du tror

Spontant så säger jag att 100kk inte kommer att räcka till om du ska få ihop en hyfsad maskin + styrning + CAD/CAM, sen ska vi inte glömma bort att du behöver en ganska så avancerad balanserings rigg också för dina små turbinhjul. Så kanske när du har bladat ut 150 - 200kk så bör du ha rott iland detta.

Är det inte billigare att köpa tjänsterna istället?

Håller med, planerade ju nått liknande i början men jag la ner det rätt snabbt. 100kkr är INTE orealistiskt att ett sånt här bygge går på och troligtvis mycket mer! Visst är det roligt att bygga men det är inte roligt att komma halvvägs och upptäcka att man är ruinerad.

[tecno]

Det ser ut att vara en bra grund att utgå ifrån, dvs länken ovan i Meduzas inlägg.

[Elektra]

Färdiga x-y laxskjärtsbord kan du nästan glömma för precision i hundradelsnivåer, det kommer kosta multum att få såpas bra precsion i dom, om inte annat så ger dom för stora möjligheter till slip-stick som kan döda din precision på väldigt korta rörelser med svaga motorer...

Mitt recept till dig om du vill köra seriöst på detta...

1.) en rejäl bas i epoxy-granit

2.) planfrästa kraftiga ståldelar ingjutna i basplattan, och antingen planslipa eller handskava in dom mot en planskiva efter gjutning så att du har en 100% plan bas att börja på.'

3.) bygg inte en smal pelare uppåt utan stötta den maximalt

4.) så liten arbetsyta som du klarar dig med (dock kan bordet behöva vara större för att fästa 4e-axel)

5.) så kraftiga och fina linjärlager (linjärgejdrar med kulor, inget annat) du har råd med

Ett tips för fjärdeaxeln är att köpa en headstock från en svarv så får du fin lagring, axel med fästplatta för cuck och nästan färdigbearbetad konstruktion i ett (sen får du naturligtvis bygga en egen drivning, det är just lager och axel-delen som kan vara lämplig att plocka från en bra svarv)

1) Vad är fördelen med epoxi-granit jämfört med vanligt järn ? Dämpar bättre eller billigare ? eller kanske både och....

2) Varför ska botten plattan vara 100% rak ? Är den inte bara till för att fästa x-y-matarbordet ?
Z-axeln utgår jag från att den sitter snitt i förhållande till bottenplattan. Frågan är bara hur mycket.

3) Japp, jag tänkte bygga en fet z-pelare och även med ett litet överhäng till spindeln.

4) Jag kommer att 3D-cad ALLT innan jag börjar bygga något,
så att jag inte får några otrevliga överraskning för saker och ting som inte får plats.

5) Har du några bra förslag till linjärlager ?

Är det här bra headstocks ? http://www.taigtools.com/mlathe.html
Den är i alla fall billig ! typ 1000 bagis

[tecno]

Ursäkta om jag är lite brysk, men det verkar som om du inte LÄSER vad vi skriver och rekommenderar.