Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Hier gehts um die Linearführungen und alternativen des RF1000. Hier kann auch die Stabilität des Druckers diskutiert werden.
Flo321
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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #21 von Flo321 » Do 26. Feb 2015, 19:35

Weiß wie du denkst, aber ohne umarbeiten der portal platte wird das sicherlich schwer zu lösen sein. Eine richtige Führung für die z Achse wäre schon was tolles, aber denke die Umsetzung ohne richtige Maschinen sicherlich schwierig...
lass mich gerne besseren belehren, hätte ja auch gerne eine☺
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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #22 von rf1k_mjh11 » Do 26. Feb 2015, 19:40

R3D3,

Dass die Konstruktion des RF1k in einigen Punkten Überbestimmt ist, war mir schon immer klar, vor allem die Z-Achse. Bei der Fräs-variante gehts noch schlimmer zu, mit doppelten Führungen. Allerdings sind diese sehr genau eingepasst, in zwei exakt gefräste Nuten, vermutlich in einem Aufspannen eingebracht.
Die Abstandshalter hingegen, sind bloß durch Durchgangslöcher für Schrauben bestimmt. Die Löcher selbst sind vermutlich auch sehr exakt positioniert, wahrscheinlich zusammen mit den Nuten in einem Aufspannen eingebracht. Diese Genauigkeit trifft sicher nicht für das Innengewinde, und überhaupt nicht für die Schrauben selbst.
Man bekäme das schon ziemlich so hin, wie Flo321 beschrieben hat, indem die Schrauben der 'Führungsstäbe' einmal mit dem Bett in oberster sowie in unterster Position festgezogen werden. (Am besten mehrmals).
Hier im Forum gibt es einige Berichte, wo ein leichtes Verspannen der Spindelmuttern zu Problemen geführt hat. Ich fürchte, falls sich einer heranwagt, der die Zusammenhänge nicht gut versteht, könnte er in Teufels Küche geraten (Ich sehe eben, dass du unter #4407 die Thematik auch angeschnitten hast).

Übrigens glaube ich, dass zumindest für die Drucker-Version, genügend Platz für 2 Linearlager übereinander ist. Die Spindelmutter ist schon einmal 40mm hoch, darüber sind noch 15-20mm Platz. Und nach unten schafft man auch noch ca. 10mm (wegen der Schleppkettendicke). Ergibt in Summe ca. 70mm Platz. Ein Linearkugellager ist an die 28mm. Damit sollten sich schon 2 Lager ausgehen.

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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #23 von R3D3 » Do 26. Feb 2015, 20:55

Hi rf1k_mjh11 (nicht so einfach beizubehalten ;) )

Im letzten Punkt werde ich am Wochenende mal wieder messen, wie die Platzverhältnisse genau sind, die Idee ist nämlich prinzipiell ganz gut, danke dafür. Habe den Fräsaufsatz (noch?) nicht, möchte den für die Zukunft jedoch nicht gänzlich ausschließen. (Eine Spanabsaugung müsste jedoch her, da bin ich pingelig. Aber erstmal mehr Druckerfahrung, hoffentlich bald mehrfarbig, die Teile sind bestellt :tanzen: ).
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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #24 von riu » Do 26. Feb 2015, 23:21

Ihr hab ja meine Idee schon recht weit geführt. Der gedruckte "Lagerblock" ist aber für die Kraft die die Kugelspindel erzeugt nicht geeignet (zumidest auf lange Sicht).

Also man kann sich die Linearlager und die Führungen fertig bearbeitet bestellen. Abgelängt und mit Gewinde auf den Stirnseiten geschnitten. Das ist nur eine Frage des Geldes. Die Lager MÜSSEN mit einem Flansch an der Y-Platte angeschraubt werden. Die Hebelkräfte die Druck auf der Vorderkante verursacht sind enorm. Das hält kein Plastik. Nur fπr das 3D Drucken reicht es vielleicht aber nicht fürs Fräsen.

Es braucht auch keine 2 Lager. Die Lager halten sich gegenseitig weil der Hebel recht lang ist und wenn der Lagerflansch stabil ist. So kann man die Y-Platte auch an der vordersten Kante belasten und Rundlaufprobleme der Kugelspindeln kommen nicht mehr zum Tragen.

Gruß,
Udo

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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #25 von R3D3 » Fr 27. Feb 2015, 08:20

riu hat geschrieben:Ihr hab ja meine Idee schon recht weit geführt. Der gedruckte "Lagerblock" ist aber für die Kraft die die Kugelspindel erzeugt nicht geeignet (zumidest auf lange Sicht).


Aha, jenes Topic hatte ich noch nicht ganz durch. Sehr interessant :good: - ich hätte mir doch denken können, wir wären nicht die Ersten, die sich sowas ausdenken und gar umsetzen. (Wie mein erster Chef vor langer Zeit sagte: "Great minds think alike." B) (Er ist Brite.))


riu hat geschrieben:Es braucht auch keine 2 Lager. Die Lager halten sich gegenseitig weil der Hebel recht lang ist und wenn der Lagerflansch stabil ist. So kann man die Y-Platte auch an der vordersten Kante belasten und Rundlaufprobleme der Kugelspindeln kommen nicht mehr zum Tragen.


Da gehe ich gefühlsmäßig mit, vorausgesetzt die Führungswellen sind richtig parallel und steif und die Lagerflänsche breit und sauber ausgerichtet. (Du meinst, nehme ich an, jeweils 1 Lager links und rechts reichen aus? "keine 2 Lager" bezieht sich auf Flo321's Lagerblock mit 2 Lagern rechts?)

Frage: würdest du die Spindellager dann vom Y-Untertisch in X und Y entkoppeln wollen? Wellen a 8 mm Durchmesser dürften in etwa (knapp) so biegesteif sein wie die Spindeln - der stabilisierende Effekt der Wellen in X und Y könnte also bei unrunden Spindeln zumindest eingeschränkt wirken, wenn die Spindellager nicht entkoppelt sind. Bei Entkopplung müsste man natürlich überlegen, die Wellen und Lager falls erforderlich stärker als in 8mm auszuführen (ist mit eine Frage des Preises und des verfügbaren Platzes).
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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #26 von rf1k_mjh11 » Fr 27. Feb 2015, 21:59

Die Linearlager scheinen schon ein ernstgenommenes Thema zu sein....

Ich habe schnell mal das Spiel so eines Lagers geGooglet. Ich habe nur eines gefunden, es gibt sicher welche mit engerer Toleranz.
Link
Und das Ergebnis besagt "+0/-0.009". Also 'nur' 9 tausendstel Millimeter. Das ist natürlich der schlimmste Fall. Folglich denkt man sich "Ganz schön wenig. Auf jeden Fall genug für den Drucker" Es ist meist weniger als der Spindel (Un-)Rundlauf.
Man darf aber nicht vergessen, dass das Lager nur ca. 18mm Länge hat (das Gehäuse etwas mehr, aber die führungswirksame Kugelbahn nur geschätzte 18mm bei einem 10mm Lager). Daher kann das Lager über die Länge von 18mm um 0.009mm "kippen". Rechnet man dieses auf den schlimmsten Fall des Bettes um (wenn eines der vorderen Abstandshalter als Führung eingesetzt wird, und gleichzeit aber das Bett sich in hinterster Stellung befindet --> wir reden hier von 280mm - oder sogar 300mm im Umgekehrten Fall: Bett vorne, hintere Stange) ergibt sich ein Kippen von 0.14mm. Das ist eigentlich schon ganz schlabberig.
Keine Panik, jedoch, da der eigentliche Druckvorgang nur 30mm von der Führung entfernt stattfindet und daher kaum beeinflusst wird (ca. 0.009/18*30=0.015mm).
Diese "Schlabbrigkeit" wirkt sich umso stärker aus, je höher das Druckobjekt wird, und zwar in Y-Richtung. Daher könnte ich mich mit dem schlabbrigen Verhalten auch nicht anfreunden. Zugegeben, wenn beidseitig Linearlager eingesetzt werden (oder zwei Führungen mit je einem Lager auf derselben Seite), verringert sich das wirksame Spiel auf das des enger tolerierten Lagers, dürfte sich statistisch aber kaum halbieren.
Setzt man aber zwei Lager an einer Führungsstange übereinander ein, z.B. 60mm auseinander (Aussen zu Aussen), würde sich die "Gesamtschlabbrigkeit" vom 0.14mm auf 0.042mm verbessern. Ausserdem würden die Lager weniger belastet und steifer sein.

Vielleicht wirkt es sich auch gar nicht kippelig aus, falls die Linearlager vorne sind, und der Schwerpunkt permanent hinten ist. Dann wackelt es nicht, sondern hängt permanent nach hinten, was kaum Einfluss auf den Druck hätte - wer weiss?

Na ja, wahrscheinlich spalte ich wieder einmal Haare - aber wenn's Spaß macht......

Übrigens, meine Abstandshalter/Führungsstangen sind 10mm, daher habe ich die Berechnungen mit der Werten eines 10mm Lagers gemacht.

Gute Nacht ...

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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #27 von rf1k_mjh11 » Sa 28. Feb 2015, 10:25

Zu der ganzen Thematik kommt natürlich auch die Toleranz der Welle hinzu, wobei sich die zwei Toleranzfelder zum Teil aufheben, oder im günstigsten Fall sogar mit Negativ-Spiel (leichter Vorspannung) endet.

Das ganze Beispiel bezieht sich natürlich auf den extremsten Fall.

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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #28 von R3D3 » Sa 28. Feb 2015, 10:47

Richtig. Wobei diese Vorspannungen (Überbestimmungen eben) wie du sagst nicht immer ungünstig sind, sie sollen bloß nicht zu antriebshemmend ausfallen...
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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #29 von wolfkarst » Sa 28. Feb 2015, 16:03

Nur mal so als kleine Idee:
könnte man nicht die Fehlstellung mittels Schieberegler erfassen und dann von der Software Herausrechnen lassen ?
Soweit ich dem Schaltplan entnehmen kann sind die Pins PF3 und PF4 als Analog-Eingang nutzbar und über den Option-IO Stecker X25 auch verfügbar. Das würde reichen, um an beiden Seiten die Fehlstellung in der Y-Achse zu erfasst und nach jeder Z-Bewegung den Y-Wert korrigieren zu lassen.
Stark Modifizierte RF1000 ... u.a. Getriebe für Servos, neue Elektrik, E6V-Extruder, ...

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Re: Kugelumlaufspindel unterstützen mit Linearführung

Beitrag #30 von riu » Sa 28. Feb 2015, 16:19

Hallo zusammen. Die Lager sind fest mit dem Y-Tisch zu verbinden. Die Bohrung in der X und Bodenplatte für die Streben kann etwas größer gebohrt werden um die Führungen dann mittels der festen Gleitlager sich selbst justieren zu lassen und dann festziehen. Das sollte fürs gröbste reichen. Übrigens sinf +- 9µm im ungünstigen fall 18µm auf einer Welle :slap:

Wenn wir schon beim Thema X-Y Ungenauigkeiten sind. Warum ist eigentlich noch keinem Aufgefallen das die Zahnscheiben viiiiiiel zu klein sind? Die Ungenauogkeit der Scheiben ist mit abnehmenden Durchmesser proportional. Ebenso wird die Kontaktfläche und somit die Krafteinleitung und auch die Genauigkeit bei größeren Zahnscheiben um ein vielfaches verbessert. Dazu gibt es bestimmt auch Abhandlungen im Netz.Auf der Z-Achse hat Conrad ja schon grosse Zahnscheiben verwendet, weil Z ja auch genau sein muss, meines Erachtens X und Y aber auch.

Hintergrund: Ich baue gerade eine Hartkäsefräse und habe mich mit Zahnriehmen/Scheiben beschäftigt. Die Dinger sind alles andere als genau je kleiner die Durchmesser werden.

Vielleicht sollte Konrad da mal anfangen und den Kunden die Zahnscheiben und gegenscheiben für den RF1000 kostenlos nachsenden. Die die drauf sind, sind gelinde gesagt ein Witz.

Gruß,
Udo


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