stabiliteit en contact oppervlak

Alle geleidingen bijv blok of linear, kogel enz Maar ook lagers kunnen hier besproken worden.

Moderator: Moderators

alex364
Berichten: 12
Lid geworden op: 16 okt 2012 21:52

stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door alex364 »

Hallo allemaal.
Ik ben nieuw op dit forum. Ik ben, net zo als de meeste mensen die zich hier aanmelden, mijn eigen cnc machine aan het ontwerpen. Ik werk in een machinefabriek en werk met cnc machines is me niet vreemd. Dit geeft me ook de mogelijkheid om af en toe wat machines / gereedschap te gebruiken voor dit project. Samen met dit geweldige forum met enorm veel leuke ideeen moet ik een heel eind kunnen komen hoop ik.

Het plan waar ik mee aan het tekenen ben ik een portaal model waarvan het bed in de lengte beweegt. Slag ca 50 cm dus lengte machine zal ruim een meter worden. frame van stalen kokerprofiel, lassen, concact/montage vlakken evenwijdig/vlak frezen en daar geleidingen op bouwen.

Nu mijn vraag: Ik ben me druk aan het verdiepen in geleidingen. Omdat ik via werk voordelig aan geslepen as kan komen wil ik dit gaan gebruiken voor de geleidingen. Een berekening leerde me dat dit zeker ondersteund moet worden tegen doorbuigen. Gevolg hiervan is dus een lagering die open is aan de onderkant. Nog steeds mogelijkheden genoeg: Zelf iets fabriceren met om de 120 graden een lager, gekochte kogelgeleiding of een lagerhuis met gewoon een bronzen bus erin maken en dit aan de onderkant open werken. Dit laatste zal zwaarder lopen. maar een snelheidsmonster hoeft m'n machine niet te worden. wel stabiel genoeg om (voorzichting) alu te kunnen bewerken. En daar loop ik dus vast. in mijn beleving verklein je door het gebruik van lagers of kogels op een ronde as het contact oppervlak enorm. Er is altijd rond op rond contact. In hoeverre lever ik hiermee in op mijn stabiliteit tijdens het bewerken? En qua slijtage? Immers alle professionele machines hebben een brede prisma geleiding, En daarmee zoveel mogelijk contact oppervlak. En kogelsystemen creëren juist het tegenovergestelde.

Ik ben erg benieuwd of er hier mensen zijn met een mening/ ervaring rondom dit punt. (vast wel toch? 8) )

Groet Alex
Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 6016
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door Sven »

Welkom op het forum Alex.

Ga voor de ondersteunde as.
Je zegt nu dat het geen snelheidsmonster hoeft te worden maar de behoefte zal denk ik snel gaan ontstaan. Een beetje afhankelijk van wat voor soort dingen je wil maken maar je kan al snel bij klussen uit komen waar de freestijd niet afhangt van freessnelheid maar van snelheid tussen posities.

Als je nu in mdf met schroefdraad spindels je eerste machine ging bouwen dan had kogelomloopgeleiding geen zin gehad maar je hebt zeer goede spullen tot je beschikking dus als je een stalen machine kan bouwen, neem ondersteunde as!
350 kilo 1250x1250 aluminium portaalfrees:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC? Ontwerpen, bouwen, of toch kopen?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481
alex364
Berichten: 12
Lid geworden op: 16 okt 2012 21:52

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door alex364 »

De ondersteunde as(sen) gaan er zeker komen. Daarover heb ik geen twijfel. De vraag (in mijn ietwat chaotische verhaal hierboven) gaat vooral over de geleidingen op deze assen. En dan vooral over de relatie tussen contactoppervlak en freesresultaat bij de verschillende geleidingen (bus, lagers, kogeltjes ect).
En idd, het streven is om een machine te maken (zoveel mogelijk zelf maken, uitdenken, budget fabriceren) die aluminium toch echt binnen 0.1 mm nauwkeurig kan bewerken. (Dat ik daarbij de snelheden/ afnames van een prof. machine niet zal halen is een duidelijk gegeven. Maar 't is maar hobby, dus een wat langere cyclus tijd lijkt me geen bottleneck ;) )
assink
Berichten: 2485
Lid geworden op: 03 mar 2009 09:06
Locatie: Twente
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door assink »

Wat voor een as kun je aan komen? Wil je met kogelgeleiding werken, zal deze oppervlakte gehard of hardverchroomd moeten zijn, anders gaat het niet echt lang mee .. ;-)
Kijk gewoon eens naar de dynamische en statische belasting die deze lagers aan kunnen en kijk eens wat voor een belasting je aan kunt met een glijlager, als je assen voldoende hard zijn, zou ik zeker voor kogelgeleiding gaan.
Prismageleiding heeft zo'n groot oppervlak omdat de toelaatbare vlaktedruk voor gietijzer vele malen lager ligt.
alex364
Berichten: 12
Lid geworden op: 16 okt 2012 21:52

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door alex364 »

[..]
Inductie gehard of hardverchroomd is geen probleem. Maar bij mijn weten zijn machineframes van gietijzer omdat dit materiaal dempende eigenschappen heeft. Dit komt de prestaties ten goede. De oppervlakte die deze demping opneemt speelt hierin vast een grote rol. Mijn machine heeft straks niet de massa van een prof. machine( hoop ik) dus moet ik compromissen doen. Ik ben van mening dat met slim stug construeren veel te redden is. Mijn gevoel zegt dat een klein oppervlak veel minder kan dempen, wat als gevolg heeft dat er snel meer trilling zal ontstaan die zal 'ontladen ' in de frees (denk bijvoorbeeld aan spikes die je onder speakers kan plaatsen, waardoor alle trilling in de speaker blijft en niet op de vloer wordt over gedragen). Maar zeker ben ik hier niet van omdat starheid = 0 (theoretische waarde natuurlijk, niet reliseerbaar) ook onder trilling 0 blijft. Maar als ik t goed snap zie jij dit probleem niet?
(misschien draaf ik ook wel een beetje door nu :oops: )

Alex
assink
Berichten: 2485
Lid geworden op: 03 mar 2009 09:06
Locatie: Twente
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door assink »

CNC bewerkingscentra maken ook veel gebruik van kogelgeleiding, en deze machines draaien duizenden uren zonder problemen. Dus dit mag het probleem niet zijn, ja massa compenseert een boel, maar ik neem aan dat je ook niet de snelheden en acceleraties van een bewerkingscentrum haalt. Ook is soepele geleiding met een constante wrijving een stuk makkelijker om aan te sturen dan een een geleiding met veel speling en variërende wrijving.
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13537
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door Arie Kabaalstra »

ik sluit me aan bij bovenstaande post..

als je in een werkplaats met CNC machines werkt.. dan kijk je gewoon eens in zo'n machine hoe de boel in elkaar zit..

heb ik ook gedaan. ik werkte dagelijks met een Bridgeport VMC 800.. een grote machine, met blokgeleidingen..
dus.. daar dacht ik in eerste instantie ook aan.. we hadden daar ook 2 vlakslijpmachines. dus een geleiding is zo gemaakt.. 5µm speling.. en de boel loopt soepel genoeg, en toch zonder al te veel speling..

de Bridgeport XP610 die ernaast stond echter.. die werkte met kogelomloop rails.. ja.. da's eigenlijk makkelijker.. gewoon het montagevlak slijpen.. rails erop.. en klaar.. dus heb ik voor die optie gekozen..

nou is mijn machine veel kleiner dan de meeste machines hier.. maar er zijn er ook die een machine van het formaat dat jij schetst hebben staan.. met kogelomlooprails.. daar zitten 4 rijen kogels in.. die in geslepen banen lopen.. nauwkeurigheid is goed, wrijving is laag... 't kost alleen wat meer dan ronde as..
bij die ronde assen, daar is het contact tussen kogel en geleider inderdaad klein.. als je ze zwaar gaat belasten.. dan vraag ik me af, hoe lang gaat dat goed?.. ik heb er geen ervaring mee, maar het feit dat geen enkele machinefabrikant deze geleidingen gebruikt zegt me genoeg.. (Ok.. ik ben gereedschapmaker.. en nogal kritisch... )

Stalen frame lassen, uitgloeien en nabewerken kan goed.. 't is alleen omslagtig en lastig.. ik heb mijn machine gewoon van stukken plat strip gemaakt.. geboord, gefreesd en geslepen..'t formaat machine wat je kan bouwen is afhankelijk van de machines die je ter beschikking hebt..
Gebruikersavatar
Danny
Berichten: 717
Lid geworden op: 26 nov 2007 02:09
Locatie: Maldegem (België)

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door Danny »

Er zijn ook lineaire rails met rolletjes. Bij deze is het contactoppervlak heel wat groter dan bij de lineaire rails met kogeltjes.
https://tech.thk.com/en/products/thk_ca ... php?id=313
http://www.thk.com/?q=eng/node/243

greetings & succes met de bouw
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13537
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door Arie Kabaalstra »

ja, dat zijn een soort kruisrollengeleidingen, die zouden meer moeten kunnen hebben, en tevens ook minder wrijving geven..
in draaikranslagers van kranen worden ook wel kruisrollagers gebruikt.. omdat ze heel veel moment op kunnen vangen.

dit omdat een kogel in een baan altijd slipt.. denk maar eens goed na hoe dat komt..
(experimentje in deze.. neem een pingpongbal, en 2 potloden, laat de pingpongbal over de potloden rollen, en varieër met de afstand tussen de potloden.. )
Gebruikersavatar
clements
Berichten: 671
Lid geworden op: 29 jul 2010 23:30
Locatie: Dordrecht
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door clements »

een standaard kogellager heeft ook maar een paar balletjes die dragen, toch worden ze overal toegepast, ook al moeten alle krachten via een paar punt contactjes overgebracht worden.
Maw je kunt best kiezen voor een ondersteunde as met een kogelomloop lager en gewoon in de spec's kijken tot welke belasting deze geschikt zijn.
ASS-U-ME
Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Donateur
Berichten: 13537
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door Arie Kabaalstra »

da's niet helemaal waar..

Hoofdspindels van machines hebben vaak Kegellagers vanwege de grotere draagkracht..
eventueel aangevuld met naald of rollagers vanwege de grotere draagkracht.
achtervorken van motorfietsen lopen op naaldlagers, draaikransen van kranen lopen op kruisrollenlagers
assen die onderhevig zijn aan buigin lopen op zelfinstellende 2 rijige tonlagers, 't balhoofd van je fiets draait op hoekcontactlagers (ook wel een kogellager.. maar met heel andere eigenschappen, omdat ze belastingen in meerdere richtingen moeten opvangen..

voor de andere toepassingen is een "gewoon kogellager" vaak goed geschikt.. maar een gewoon kogellager is vaak een compromis in constructie-en kosten aspecten.

ondersteunde rondgeleiding is constructietechnisch gezien het Absolute minimum, goed genoeg voor licht werk, maar verre van ideaal..
Gebruikersavatar
clements
Berichten: 671
Lid geworden op: 29 jul 2010 23:30
Locatie: Dordrecht
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door clements »

heh, zijn er andere soort lagers als kogellagers, dat is echt ongelooflijk.
Was alleen maar om aan te geven dat een kogeltje, best grote krachten kan dragen. Trouwens een kegeltje loopt zo rot door zo'n karretje.
ASS-U-ME
alex364
Berichten: 12
Lid geworden op: 16 okt 2012 21:52

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door alex364 »

Bedankt voor alle reacties!
De vraag: hoe lang gaat dit goed stel ik me dus ook. Enige plek waar ik die rolletjes in de praktijk ken, is aan schuifdeuren van machines. En daar hebben ze niet echt te maken met trillende belastingen oid.
Ik heb al zitten denken om 'gewoon' een blok geleiding te maken van door strip te slijpen. Maar denk dat dat veel te zwaar gaat lopen.. Ben ook opzoek geweest naar een vlak model 'ton omlooplager' Ik bedoel een omlooplager voor een vlak met tonnetjes, die ik op die strip kan plaatsen. Maar nog niet iets geschikts, betaalbaars gevonden. Machine capaciteit heb ik wel tot mn beschikking. dus zoveel mogelijk zelf maken heeft de voorkeur. (En t liefst ook nog een financieel voordeel)
Ik blijf er nog even over denken.(ben ondertussen toch m'n schuurtje aan t isoleren ;) )
Gebruikersavatar
clements
Berichten: 671
Lid geworden op: 29 jul 2010 23:30
Locatie: Dordrecht
Contacteer:

Re: stabiliteit en contact oppervlak

Bericht door clements »

ikzelf heb ronde geleidingen van IGUS met daarop glijschoentjes, deze kunnen nog nagesteld worden. Ik vind het principe eigenlijk niet echt een succes. Ik dacht dat het handig zou zijn ivm vuil en stof, maar de praktijk is, dat er eigenlijk te veel speling op zit naar mijn zin. Als ik goed door een stuk hout aan het ploegen ben, zie ik toch duidelijk een slecht freesbeeld.
Als ik de schoentjes een stukje strakker zet, knapt het iets op, maar dan heb ik weer last van (te) lage snelheden, tot zelfs stappenverlies. Ook niet lekker dus.
Ikzelf overweeg de ronde, ondersteunde geleidingen of de geslepen geleiding van hiwin/thk. Deze zijn stukken beter (ze zijn er met verschillende preloads) , maar ook weer stukken duurder.
ASS-U-ME
Plaats reactie