Immer wieder Z-Achse ;)

Hier könnt Ihr Probleme und Modifikationen oder Fragen rund um das Gehäuse des RF1000 behandeln.
PeterKa
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Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #1 von PeterKa » Di 21. Apr 2020, 22:01

Hallo,

Es ist ruhig geworden bei mir. Da ist das Alter, die nie enden wollende Inanspruchnahme durch meine ehemaligen Kunden, und die Tatsache, daß es nach dem Umbau auf das Metallhotend einfach nix mehr zu berichten gab. Der Drucker hat die 6000 Stunden geknackt-- (and still going strong)

Ich habe auch noch nicht die letzten Community Versionen geflasht, es gab einfach keinen Grund, und never change a winning team.

Aber jetzt ist es an der Zeit wieder mal etwas zu tun. Seit Ewigkeiten nervt mich der Z-Wobble. Und leider ist er auch schlimmer geworden. Außerdem will ich anstelle der jetzigen Endschalter Induktionsschalter einbauen. Das habe ich bereits bei meiner Portalfräse gemacht und bin damit so zufrieden, daß ich das dem Drucker auch gönnen will. Und ich will das Problem mit der stets notwendigen Z-Justierung loswerden, sprich Z =0 ist da wo es ist und die Firmware hat sich ausgehend von dieser Position das Bett selbstständig zu suchen, basta. Wir haben alles dafür da, und wenn ich mich erinnere sind entsprechende Routinen in der Firmware bereits realisiert, Ich denke Nibbels wird mich da triggern ;)

So und nun das Wobble Problem. Es beginnt eigentlich ab Bauhöhen von 10 cm zu nerven, was leider bei den aktuellen Druckvorhaben ständig der Fall ist.

Es ist ja nicht nur der Versatz, sondern das Problem, daß gerade Bahnen in Schlingerbewegungen abgelegt werden, und dann beim Erkalten mal so oder so aus der Reihe tanzen.

Die Ursacher kenne ich ja, es ist ein Problem der Z-Spindeln, deren Zapfen von Conrad nicht zentrisch genug abgedreht wurden. Wir reden von mehr als einem Zehntel mm Exzentrizität. Je nach Phasenlage der Spindeln addiert sich das auf mehr als 2 Zehntel Wobble, das ist eine halbe Layerbreite bei mir.

Ich habe das beim ersten Ausbau der Spindeln bereits bemerkt und auch hier gepostet, hatte aber noch nicht die Ausrüstung, die Zapfen konzentrisch zu drehen / schleifen. Das habe ich mir inzwischen angeeignet und traue es mir zu. Ich werde das in den nächsten Tagen angehen. Leider muss dafür der Kugelumlauf zerlegt werden, aber auch damit werde ich fertig. Die Schlitten, die auch im RF1000 verbaut sind, kann ich inzwischen im Schlaf.. 8 Stück habe ich davon aufgearbeitet.. es übt sich ;)

Und dann noch eine Frage. Hat schon es mal jemand mit 2 Z-Motoren versucht ? Die Platine hat einen entsprechende Endstufe, und das sollte über die Firmware aktivierbar sein. Ich würd das ganze Riemengedöhns in der Bodengruppe dann entfernen.

Mit 2 Motoren hätte man auch noch eine tolle Möglichkeit, das Bett zu richten. man bräuchte nur in der Firmware pulse auf einen der Z-Steppermotoren geben, bis das Bett waagrecht liegt, oder noch eleganter: Die Z-Abstandmessung rechts und links ausführen und anstelle einer Matrix zu basteln einfach einen der Stepper nachfahren. (das ist kein Ersatz für die Matrix, aber es dient der Grundausrichtung).

Warum solche Spinnereien ? wir haben doch die Matrix..

Ja das stimmt, aber je schräger das Bett ist, umso schwerer geht die Z-Achse und umso langsamer und uneffektiver läuft die Z-Kompensation, sprich Z folgt nur widerwillig den Korrekturkommandos, kann man bei mir ganz gut beobachten.

Also das geht mir durch den Kopf, und mein Druckerschätzchen hätte es verdient :)

PeterKa

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #2 von AtlonXP » Di 21. Apr 2020, 22:38

Hallo PeterKa,
zu deinem Z Spindel Problem halte ich mich zurück.

Wenn es aber um die Kurblerei um die Z Schraube geht,
dann empfehle ich dir meine Umbauempfehlung mit einer Lichtschranke.
Es ist eine einfache Sache und funktioniert wunderbar.
wiki/index.php/Entfall_der_Z_Einstellschraube_am_RF1000

Solltest du es so machen wollen, dann funzt auch der Wobbelfix besser.
Dieser ist Grad Zahl abhängig zum Z Nullpunkt.
Wenn sich dieser Nullpunkt nicht verschiebt (verstellen durch die Z Schraube),
bleibt das eingestellte gegenwobbeln, immer an derselben Stelle.

Der Wobbelfix sollte zweidimensional funktionieren.
Ich habe diesen nicht voll durchgetestet und auch nicht im Einsatz.

LG AtlonXP

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #3 von PeterKa » Do 23. Apr 2020, 19:15

Ich hab den Drucker total zerlegen müssen. Erst nach Entfernen der beiden Seitenwände konnte ich ungehindert alle Teile zugängig machen. Der Drucker ruht jetzt auf 2 verstellbaren Abstandshaltern (Machinist-Jack)

Die Z-Spindeln habe ich ausgebaut, die Muttern entfernt. Da ich noch 100 Kugeln im Fundus habe, war es mir egal, ob ich alle eingesammelt hatte.

Die erste Messung auf der Granitplatte zeigte, daß die Spindeln kerzengerade sind, sprich eine Fühlerlehre von 0,03mm Dicke konnte an keiner Stelle auch nur ansatzweise dazwischen geschoben werden. Die angedrehten Zapfen an den Enden sahen nicht gut aus. In der Drehbank war die Spindel nicht ordentlich zu spannen, deshalb habe ich mir eine Hülse gedreht (16,005 mm Bohrung), die auf der Spindel befestigt werden kann und einen Rundlauf im Bereich 1/100 mm vorweisen kann.

Dann habe ich die Spindeln in die Lager geschoben, die Hülse in verschiedenen Höhen plaziert und gemessen. Die Linke der Spindeln hat einen Rundlauf über die ganze Länge von 2 Hunderstel mm, das ist so in etwa meine Meßgenauigkeit die ich reproduzieren kann, also perfekt.

Die Linke Spindel....

DSC_0284.jpg


ja so sieht das aus... 1,5 Zehntel.. Mann Mann.

Und genau das ist mein Problem. Da der Runout unten so groß ist, wird der Druck immer schlechter je tiefer das Bett fährt, also je höher das Teil ist.

Also das Problem ist Dingfest gemacht. Da ich keine neue Spindel kaufen möchte, muß ich den Zapfen konzentrisch drehen und aufbuchsen um wieder auf den Nenndurchmesser zu kommen. Das ist für mich relativ kitzlig, hieran wird sich zeigen, ob ich meine Drehbank wirklich beherrsche.

Einen Konstruktionsfehler von Rencforce werde ich auch beseitigen. Er betrifft die Lagerung der Spindeln zwischen den Kragen Kugellagern. Das Spiel ist ganz schwer herauszubekommen. Ich werde daher die Spindeln einseitig unten fixieren (2 Kugellager) und im oberen Lager frei laufen lassen.

@Athlon: Lichtschranke mache ich nicht, es ist deutlich bequemer für mich mit einem Induktionsschalter aus dem Fundus zu arbeiten. Auch dieser erlaubt eine "Überschreitung" von mehreren cm. Der Trick besteht darich, daß der Meßstift in ein Rohr taucht, und solange schaltet, wie er sich im Rohr befindet. Die ganze Mimik kostet mich 1 Loch in der oberen Aluplatte.

Wie gesagt,er hat sich die Zuwendungen verdient :)

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #4 von PeterKa » Fr 24. Apr 2020, 09:29

Gestern Abend habe ich noch Zapfen der Eierspinden auf 7mm abgedreht. Mr war nicht wohl dabei, aber es ging erstaunlich gut.

Heute Morgen entstand dann aus einem Reststück aus hartem Stahl noch eine Hülse die jetzt auf die Welle geklebt wird.

DSC_0285.jpg


Das mache ich mit Loctite 648, ein echter Teufelskleber.

Morgen kann dann der Zapfen auf das Endmaß heruntergedreht werden. Da die verbleibende Wandstärke der Hülse nur 0,5mm beträgt, mussten die Bohrung und der 7mm Zapfen sehr exakt ausgeführt werden. Ich bin irre gespannt, ob das alles so hinhaut..

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #5 von PeterKa » Sa 25. Apr 2020, 09:51

Die Reparatur hat geklappt.. Bloss, am Runout der Welle hat sich nichts gändert.

Ich musste mir meine erste Fühlerlehrenmessung als offensichtich falsch eingestehen. Nun ja, shit happens. Mit einem deutlich verbesserten (und auch aufwändigeren) Setup auf der Granitplatte konnte ich Klarheit schaffen. Die Welle ist 1/10 mm krumm, In der Folge sind die ordentlich abgedrehten Zapfen ebenfalls nicht mittig.

Die andere Welle habe ich zur Kontrolle der Meßeinrichtung ebenfalls gemessen, hier ist alles innerhalb der Toleranzen von +- 1/100 mm.

Heute Morgen habe ich mir neue Wellen als Meterware gekauft. 60€ der Meter. Und weils erschwinglich war noch 2 Muttern zu je 15€. Sprich ich werde beide Spindeln ersetzen, die schlechteste wird entsorgt und die zweitschlechteste kommt in den Schrank.

So kanns gehen. Der Drucker bekommt nun einen längeren Shutdown ;)

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #6 von PeterKa » Mi 29. Apr 2020, 11:43

Gestern sind die Spindeln eingetroffen. Die Vorbereitungen due ich an meiner kleinen Drehbank zu machen habe sind enorm, denn die Spindel muß ja soweit irgend möglich konzentrisch laufen. Nun ja ich gebe mein Bestes, und schlechter als es war geht sowieso nicht.

Erschwertend kam hinzu, daß die neuen Spindeln nur 15,4mm Außenduchmesser haben. Das spielt keine Rolle nach dem Einbau, leider waren dadurch alle meine Passungsfittinge obsolet.

Und so kam es, daß ich erst heute anfangen konnte zu drehen.. Spindel, Wellenstahl, massenhaft unegaler Abtrag, ich sage nur... oh mann hat meine Maschine zu ächzen gehabt und meinen Adrenalinspiegel immer wieder in ungeahnte Höhen katapultiert.

Aber...

DSC_0286.jpg


...geht doch. Zwischen die beiden Kragenkugellager wird die untere Chassisplatte geklemmt. Dafür habe ich ein M8x0,75mm Feingewinde auf den Wellenzapfen geschnitten. Die Zahnriemenscheibe habe ich auf 12 mm aufgebohrt. Die Hilfswelle bekommt eine 8mm Bohrung und ein Innengewinde. Wie es genau aussehen wird zeige ich noch. Jedenfalls kann die Riemenscheine ohne Probleme abgenommen werden, und vor Allem leicht gedreht, denn die Hilfswelle ist hartverchomt, da beißen sich die Madenschrauben nicht ein. Ich hatte damit irre Probleme gehabt, daher bin ich hier übergenau.

Weil die Spindel jetzt mit der unteren Chassiplatte verheiratet ist, kann ich mir einen weiteren Wunsch erfüllen: die Spindel ausbauen ohne das ganze Gehäuse zerlegen zu müssen, und ich kann auf den oben ebenfalls verlängerten Zapfen kleine Räder anbringen, um die Spindel manuell drehen zu können ohne mir die Hände zu brechen. Mit kleinen Markierungen versehen lässt sich hier wunderbar die Z-Kompensatiion beobachten, und es ist sofort sichtbar, wenn sich die Spindeln gegeneinader verdrehen (Alles schon dagewesen!).

Ach ja, den Blick auf das Häufchen Elend will ich Euch nicht vorenthalten ;)

DSC_0288.jpg


Inclusiver eine neuen Rolle warmweißer Leds ;)

Sehe gerade, 2 Bilder fehlen noch...

DSC_0289.jpg


Das ist der Induktionsschalter für Z, ungefähe 2 cm überfahrbar, vorne gelegen und easy peasy nachjustierbar.

Und dann ein Bild das ich gerne Nibbels unter die Nase reiben wollte... Es sind die Bohrungen für die Spindelmutter... Der Wobble ist unter Anderem davon abhängig, wie fest die Befestigungsschrauben gezogen werden.

DSC_0290.jpg


Der Grund ist schrecklich einfach: Die Gewinde haben beim maschinellen Schneiden einen mächtigen Kragen aufgeworfen, der sich mit jedem Lösen und Anziehen selbstständig immer weiter aufwirft.. Wir reden von bis zu einem halben mm, und beklagen die daraus reultierende Ungenauigkeit. So sind se die Menschen ;)

So mehr gibts nit mehr heute...

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #7 von zero K » Mi 29. Apr 2020, 12:13

... Ungenauigkeit. So sind se die Menschen ;)


Tand, Tand ist das Gebilde von Menschenhand.
... das wussten schon vor über hundert Jahren die drei älteren Damen von der Brück am Tay.

Wir vergessen es nur immer wieder.

Viel Spass und gutes Gelingen.

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #8 von PeterKa » Do 30. Apr 2020, 13:08

Das Schlimmste scheint überstanden. Es fehlen aber immer noch 4 Drehteile.

DSC_0292.jpg


Mit desen Teilen wird die Spindel in der Bodenplatte verankert. Und so sieht das dann aus:

DSC_0291.jpg


Auf den Gewindezapfen wird noch ein 12 mm Bolzen geschraubt, der die Riemenscheibe aufnimmt und den Stellring kontert. Das gehe ich als Nächstes an. Dauert was, der Stahl ist hart und es handelt sich um Feingewinde, da muß ich slles selber schneiden.

Von oben betrachtet:

DSC_0294.jpg


Das obere Lager habe ich umgedreht und den Zapfen deutlich verlängert. Hier kommen Drehknöpfe drauf, die gleichzeitig das ober Lager daran hindern, die Passung zu verlassen.

Der Hauptvorteil dieser Anordnung besteht wie bereits gesagt darin, daß ich die Spindel nach oben herausziehen kann, und natürlich auch von Oben wieder einfädeln. Konstruktiv hatte mir das Original nie so recht zugesagt.

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #9 von PeterKa » So 3. Mai 2020, 10:54

Der "Eigenbau" der Spindeln hat einige angenehme Nebeneffekte. Ich kann mir Wünsche erfüllen, die lange schon auf der ToDo Liste stehen. Da ist als erstes eine Kurbel für die Z-Achse zu nennen..

DSC_0294.jpg


Das Bild spricht für sich.. wie oft habe ich entweder das Gehäuse umgedreht oder in die fettigen Spindeln gegriffen.. Das ist vorbei. Ein zweiter Wunsch war immer eine bessere Spindelkontrolle und Einstellhilfe. Wenn ich fen Befehl gebe, die Z-Achse um 5/100 mm anzuheben, musste ich mich drauf verlassen, dass die Mechanik das ungebremst weitergibt. Jeder weiss, daß das nur ungenügend geschieht, je nach Einstell- und Verschleisszustand des Druckers.

DSC_0295.jpg


Hier habe ich jetzt ein Justierrad mit einer 1/10 mm Teilung und einem Noneus für (tehoretische) 5 my Ablesung. Damit hört der bisherigen Justageblindflug über Try and Error endlich auf. Skala und Noneus sind noch in Arbeit, die Skalen müssen graviert werden, was etwas fummelig ist.

Ansonsten gehts erst weiter, wenn die neuen Spindelnmuttern da sind.

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Re: Immer wieder Z-Achse ;)

Beitrag #10 von PeterKa » Sa 16. Mai 2020, 07:57

Gemessen an dem Aufriss den ich veranstalten musste ist die Resonanz ja eher bescheiden ;) trotzdem ein Status aus der Metallecke des Forums.

Also die Spindelei war ein Chaos und hat den Drucker bereits 4 Wochen lahmgelegt. Wie ich erwähnte, habe ich die Spindeln als Meterware gekauft und billige Muttern (die jetzt in den Müll wandern). Aber egal was ich anstellte, die Spindelmuttern haben auf den Wellen gewackelt. Das bedeutet Instabilität in der Y-Achse (1 mm beim leichten Antippen der Druckplatte vorne oder hinten). Das Vermessen der Spindelm ergab (trotz Normung) gewaltige Abweichungen. Während die Original Conrad Spindeln 16,00mm Aussendurchmesser haben, lagen de ISEL Spindeln bei 15,45 mm und die jetzt verbauten Mädler Spindeln bei 15,84mm. Ja richtig ich habe 2 Meter Stangenware gekauft, und folgerichtig 4 Spindeln gedreht...

Nun wird der geneigte Leser zu recht einwerfen, daß man ja wohl die fertig konfektionierten Antriebe bei Conrad hätte kaufen können. Stimmt, sind nichtmal übertrieben teuer. Aber solche Spindeln hatte ich schon.. und sie haben gewackelt und noch mehr geeiert. Die daraus resultierende Korrenspondenz mit Conrad und das monatelange Gewarte wollte ich mir nicht antun.

Die Lösung bestand darin, daß ich mir Kugeln in Übermaß gekauft habe (5€/100). Anstelle von 3,175 mm haben die jetzt 3,190 mm. Ich habe auch noch 3,200 mm besorgt, aber das war nicht nötig.

Na ja und so wars dann (ziemlich) wackelfrei.

Dann endlich konnte der Wiederaufbau beginnen. Dalls irgendwer mal in die Situation kommen sollte: Hier ein paar Tipps.

1.) Entgraten, entgraten, und nochmal entgraten.

2.) Den Druckwagen absolut perfekt waagrecht ausrichten. Das geht ganz einfach mit einem digitalen Winkelmesser.

DSC_0298.jpg


Das tolle an den Dingern ist, daß man den Winkel nullen kann. Die Auflösung dieses Teils hier liegt bei 1mm pro Meter. Das ist nicht riesig genau, aber für die meisten Zwecke gut genug.

3.) Die Ausrichtung geschieht durch Verdrehen der Spindeln, so wie in der Bauanleitung beschrieben.

Ich habe mir dann eine Arduino Sache zusammengefummelt, um den Z-Motor betreiben zu können ohne alles zusammengebaut zu haben. Mit dieser Steuerung (rechts im Bild) kann der Z-Wobble gemessen werden.

DSC_0296.jpg


Und das Ist das Ergebnis über den ganzen Z-Weg:

DSC_0297.jpg


Der Wobble beträgt nun 3 Hunderstel mm gleichmäßig über die gesamte Höhe (mit den Conrad Spindeln waren es mehr als 3 Zehntel an der schlechtesten Stelle gewesen). Mehr kann ich mit meiner Ausrüstung und meinem angelesenem Wissen nicht hinkriegen, und so bin ichs zufrieden.

Und nun kommt der Endaufbau, da ist einiges neu zu verkabeln (Induktions Z-Endschalter, neue Beleuchtung, etc.) Ja richtig Blau ist sowas von Out... Mache jetzt in Warmweiss ein- und ausschaltbar.

Vielleicht schaffe ichs am Wochenende.

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