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Dienstag, 22. Februar 2011, 20:45

jaja das ist definitiv frustrierend.
Das neue Spieeeeeeeeelzeug macht die Frustration aber doch gleich wieder angenehmer :D

Ich habe heute die neue Spindel montiert und mal einen kurzen Test gefahren :)
3,175er Einzahn
10er MDF
5mm Zustellung
750 mm/min Vorschub

Die Spindel hat sich bei 24 Volt gerade mal 5A gegönnt :thumbsup: (Im Leerlauf sinds ca. 4,6A ;) )
Gestern habe ich das obere Rillenkugellager gegen das gleiche Kegelrollenlager wie es unten montiert ist ausgetauscht.
Seitdem lässt sich auch die Lagervorspannung sauber einstellen *gg*

Morgen werde ich nochmal POM auf den Tisch legen und dann gibts einen Test in Alu.
Ich befürchte aber, dass da die Konstruktion der begrenzende Faktor ist und nicht mehr die Spindel :D

/edit: Bilder der Gesammtkonstruktion gibts hoffentlich morgen endlich mal!
Da steht nix :-P

Dienstag, 22. Februar 2011, 23:08

Autsch! das mit den 2 Kegelrollenlager tönt (zumindest aus Sicht des Maschinenbauers) ungesund... Bei längerem Betrieb dehnt sich die Spindel aus, wenn sie an dieser Ausdehnung gehindert wird bricht sie oder die Lager werden beschädigt. Um diese Ausdehnung zu kompensieren verwendet man normalerweise ein Festlager (das sowohl axiale als auch radiale Belastung aufnehmen kann, also ein Kegelrollenlager) und Loslager (kann nur radiale Belastung aufnehmen, aka normales Rillenkugellager). Bei grösseren Belastungen werden auch Lagerpaare verbaut, also ein Axial- und ein Radialkugellager um die entsprechenden Kräfte an der festen Lagerseite aufzunehmen und mehrere lose Lagerstellen. Wenn sich die Welle dann ausdehnt verschiebt sich das Loslager einfach um den entsprechenden Betrag ohne das etwas kaputt geht.
Was du mit dem zweiten Kegelrollenlager gemacht hast ist einfach ausgedrückt: Du verhinderst das sich die Spindel ausdehnen kann.

Um das Lagerspiel an einer Spindel einzustellen sind komplexe Konstruktionen nötig, meistens wird einfach das Loslager über ein Gewinde an der Lagerstelle zum Festlager hin verspannt, das darf allerdings nie im kalten Zustand der Spindel gemacht werden, wenn wirklich drauf ankommt werden aber extrem aufwändige Konstruktionen mit Federscheiben und mehreren Muttern verwendet, bei solchen Einrichtungen (meistens Rund-Schleifmaschinen) kann auf eine lose Lagerstelle verzichtet werden.

Wie das in deinem Fall aussieht müsstest du ausrechnen, aber bei normalen Drehbänken oder Fräsen kann sich die Spindel bis zu 2/10mm (tönt evtl. nach wenig, aber mir sträuben sich schon die Haare...) in der Länge ausdehnen wenn sie über längere Zeit bei hoher Drehzahl belastet wird. Es ist gut möglich das die Wärmeausdehnung deiner Spindel so klein ist das sie durch das Lagerspiel kompensiert werden kann, je nach Qualität deiner Lager hast du sogar noch Reserve, aber gute Lager und ein im kalten Zustand aufgehobenes Lagerspiel vorausgesetzt siehts düster aus...

Was den Fräser angeht:
Generell wird der Vorschub beim Fräsen von der Zähnezahl des Fräsers beeinflusst. Wenn du einen Fräser mit 3 Zähnen verwendest ist (bei gleichem Vorschub und Zustellung) die Spindelbelastung nur 1/3 so gross wie bei einem Fräser mit einem Zahn. (Leerlaufstrom abgezogen)
Für die 3D-Konturen die du bisher gefräst hast würde sich zum Schruppen ein Fräser mit 3 Zähnen anbieten, (evtl. mit einem 45° oder 60° Fräser vorschlichten) danach mit einem Kugelfräser schlichten, vor allem wenn du Alu bearbeitest könnte dir das weiterhelfen ;)

Mittwoch, 23. Februar 2011, 07:43

Ich dachte mir schon, dass so etwas kommt :D
Das Problem beim Loslager, wie ich es anfangs geplant und umgesetzt hatte war, dass sich das Lagerspiel mit dem Rillenkugellager nicht sauber hat einstellen lassen.
Entweder war es ein bisschen zu fest angezogen und hat dann nach ein paar Umdrehungen sofort geklemmt oder es war zu locker und ich hätte die Spindel erstmal eine Stunde warmlaufen lassen müssen, damit es einigermaßen passt.

Mit meinen beschränkten Mitteln muss ich bei der Konstruktion leider irgendeinen Tod sterben...
Deswegen sind die Kegelrollenlager extrem sanft vorgespannt, um ihnen noch etwas Platz zum Ausdehnen zu lassen.
Um das ganze berechnen zu können fehlt mir leider das Wissen aber ich gehe einfach mal davon aus, dass die Lager ein paar Stunden überleben werden -> notfalls wird hald wieder umgebaut :)

Es ist ja schließlich eine Hobbymaschine an der ständig gebastelt wird und keine fertig gekaufte Industrieanlage ;)

Bezüglich der Fräserwahl werde ich mich demnächst mal etwas hinsetzen und genauer lesen.
Nachdem ich mit der neuen Spindel jetzt auch endlich größere Durchmesser spannen kann werde ich mein Fräsersortiment mal erweitern.
Bisher habe ich "frei Schnauze" und nach Gehör gearbeitet. Ist für die Standzeiten der Fräser besonders in Alu bestimmt nicht optimal von daher werde ich mir, um die größeren und teureren Fräser zu schonen, mal die entsprechenden Tabellen / Berechnungen zu Gemüte führen.

Derzeit basiert das ganze gefräse ja noch auf dem "Spieltrieb" gemäß dem Motto: Kleine Männer -> kleine Spielzeuge; große Männer -> große Spielzeuge :thumbup:
Da steht nix :-P