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Aufbaubeschreibung zur GP 10050 - Auracher Lasertechnik

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Aufbaubeschreibung zur GP 10050
(Kugellagerversion)
In dieser Montagebeschreibung wird der mechanische Grundaufbau der Portalfräsmaschine GP 10050
(Kugellagerversion) beschrieben. Anpassungen, die sich aus den individuell verwendeten Bauteilen ergeben,
sind nicht Gegenstand dieser Montagebeschreibung und müssen bei der Montage gesondert berücksichtigt
werden.
Lesen Sie diese Aiufbaubeschreibung vor der Montage der GP 10050 komplett durch. Führen Sie die
Arbeiten nur durch, wenn Sie mit den notwendigen Handlungen vertraut sind und geeignete Werkzeuge
vorhanden sind.
Für Sach- oder Personenschäden, die bei der Montage oder dem
Betrieb der GP 10050 entstehen, übernimmt die
Fa. Lasertechnik Auracher keine Haftung!
Inhalt:
1) Vorbereitung und Lackierung der Blechteile
Seite 3
2) Gewinde
(mit Exkurs: Gewindeschneiden)
Seite 7
3) Aufbau der X – Achse
Seite 25
4) Aufbau der Y – Achse
Seite 36
5) Ausrichten der T – Nutenplatte und ein erstes Ausrichten der Achsen
Seite 44
6) Aufbau der Z – Achse und weiteres Ausrichten der Maschine
Seite 49
7) Montage der Schrittmotoren
Seite 59
8) Anbauteile
Seite 63
1
Vorab: In die Stahlteile der GP 10050 müssen viele Gewinde geschnitten werden.
Hier hat man die Wahl zwischen zwei Varianten:
Gewindeschneiden vor dem Lackieren
Gewindeschneiden nach dem Lackieren
Vorteil:
Der
Lack
wird
beim
Gewindeschneidvorgang nicht beschädigt
Vorteil: Keine Lackreste im Gewinde
Nachteil: Lackreste im Gewinde und evtl.
nachschneiden nach dem lackieren.
Nachteil: Das Gewindeschneiden muß
mit hoher Achtsamkeit vorgenommen
werden um den Lack nicht zu verkratzen.
Im Maschinenbau ist es durchaus üblich die Gewinde vor dem Lackieren zu fertigen.
Sie können z.B: durch eindrehen passender Schrauben beim Lackieren geschützt werden.
Die Schrauben werden dann natürlich ebenfalls in der Maschinenfarbe lackiert und es könnten sich
Probleme bei der Verwendung von sog. Inbusschrauben ergeben, weil der Steckschlüssel nicht mehr
passt.
In der folgenden Aufbaubeschreibung wurden zum Teil vorab die lackiert und dann die Gewinde
geschnitten.
Später habe ich die Prozedur gewechselt. Die zweite Variante war die bessere, da man beim Bohren
und Gewindeschneiden nicht aufpassen muß, daß die lackierten Flächen beschädigt werden.
Sollten sie die Gewinde vorab schneiden lesen Sie bitte vorab “Kapitel 2: Gewinde“ und arbeiten dies ab.
Dort werden alle Teile, in welche Gewinde geschnitten wird, detailliert behandelt.
Ebenso finden Sie dort für „Nichtmetaller“ eine kleine Einführung bezüglich des Gewindeschneidens.
Danach kehren Sie zu “Kapitel 1: Vorbereitung und Lackierung der Blechteile“ zurück.
Falls Sie die Gewinde erst nach dem Lackieren schneiden möchten können sie einfach weiterlesen
und die einzelnen Punkte abarbeiten.
2
1.
Vorbereitung und Lackierung der Blechteile
Sicherheitshinweis:
Bei allen Arbeiten mit Farben, Lacken oder Lösemitteln sollten Sie unbedingt die
Sicherheitshinweise des Herstellers beachten!
Nach dem Ausladen sollten die Teile der GP 10050 trocken und geschützt gelagert werden.
Vor dem lackieren müssen die gelaserten Stahlteile entlang Ihrer Laserkante vom Zunder befreit werden.
Sie bildet sich beim Lasern durch abgebranntes Material und haftet nur lose an der Kante. Wird sie nicht entfernt kann
der Lack an diesen Stellen nicht optimal haften.
Im Foto oben zeigt sich die Zunderschicht deutlich in den dunklen Stellen der Kante.
Zum entfernen kann man die Kante leicht mit einer Messingbürste abbürsten. Bei dünneren Kanten (z.B: bei den
Abdeckungen der Seitenwangen) kann man diese auch mit Schleifpapier (150er Körnung) kurz anschleifen.
Die Bohrungen müssen nicht von der Zunderschicht befreit werden. Entweder wird dort später Gewinde geschnitten
oder eine Schraube hindurch gesteckt.
Schweißperlen:
Durch die Schweißarbeiten welche an einigen Teilen notwendig sind kann es vorkommen das sich auf der Oberfläche
des Stahls noch sog. Schweißperlen befinden.
Diese haften nicht sonderlich fest am Metall. Man kann sie ohne weiteres mit Hilfe eines kleinen Meißels und einem
Hammer entfernen.
Die Schweißperlen sollten auf jeden Fall entfernt werden. Sie könnten ansonsten ein exaktes fügen der Teile erschweren
oder verhindern.
Evtl. kann sich später auch die Geometrie der Maschine nicht optimal einstellen lassen.
Die Stahlteile sind, bedingt durch den Herstellungsprozess, mit einem leichten Ölfilm benetzt, welcher vor dem
Lackieren entfernt werden muß.
Dazu können Sie folgendermaßen vorgehen:
Die Teile mit einem Lappen trocken abreiben. Damit nimmt man vorab den Schmutz und das meiste Öl von der
Oberfläche.
Anschließend gibt es zwei verschiedene Varianten, welche sich im Umfang der Maßnahmen und der Qualität der
Lackierung unterscheiden.
3
Standartvorbereitung und Lackierung
Umfassende Vorbereitung und Lackierung
Entfetten mit Nitroverdünnung, Silikonentferner oder
Azeton.
Entfetten mit Nitroverdünnung, Silikonentferner oder
Azeton.
(mit einem weißen Lappen/Tuch solange entfetten bis am Tuch keine
Verschmutzung mehr auftritt)
(mit einem weißen Lappen/Tuch solange entfetten bis am Tuch keine
Verschmutzung mehr auftritt)
Ggf. Abkleben freizulassender Oberflächen
Anschleifen der Oberflächen mit 400er Schmirgelpapier
(z.B: die Laufflächen der Kugellager oder die Anlageflächen der Linearschienen)
Aufbringen der Grundierung / des Haftgrundes
Erneutes Reinigen mit einem entfettenden Mittel
Aufbringen des Decklackes
Aufbringen der Grundierung / des Haftgrundes
Aufbringen des Klarlacks (als Schutzschicht) nach Wunsch
Aufbringen des Decklackes (ggf. in mehreren Schichten).
Als Decklack empfiehlt sich sog. 2-Komponenten PU-Lack. Er ist besonders
resistent gegen Kühl- und Schmiermittel wie Bohremulsion oder Spiritus zum
fräsen von Alu.
Aufbringen des Klarlacks (als Schutzschicht) nach Wunsch
Auch hier sollte 2-Komponenten PU-Lack gewählt werden.
Zur Wahl der richtigen Farbe:
Gut geeignet sind Pastellfarben z.B: in grün oder einem nicht zu kräftigen blau.
Natürlich wünscht man sich das die Lackierung auffällt. Bedenken Sie bitte das eine Lackierung in einer Signalfarbe wie z.B:
rot auf die Dauer nicht entspannend wirkt.
Unter Umständen verbringen Sie einige Stunden am Stück an der Maschine; die richtige Farbe sollte also gut gewählt
werden.
Akzente können sie an der Maschine setzen indem sie z.B: einzelne, nicht zur Gänze sichtbare Teile in einer Kontrastfarbe
lackieren.
Welche Farben gut zusammenpassen zeigt der sog. Farbkreis (einfach mal in Google suchen).
Farben, welche sich direkt gegenüberliegen harmonieren gut zusammen.
Bei meiner Maschine habe ich zum lackieren handelsüblich Sprühdosen aus dem KFZ-Bereich verwendet.
Das optische Erscheinungsbild war nicht optimal weil die Sprühdosen eine ungleichmäßige Farbabgabe zeigten und die
Runddüse eine „wolkige“ Oberfläche hinterließ.
In den Fotos der großen Flächen ist dies teilweise erkennbar.
Ein besseres Ergebnis erzielt man mit etwas mehr Aufwand unter Verwendung eines Kompressors und einer kleinen
druckluftbetriebenen Lackierpistole mit mit 0,2 l oder 0,3 l Bechern, sowie einer 0.0 mm und 0.8 mm Düse. Ein kleiner
Durchflußtrichter zum einstellen der richtigen Konsistenz des Lackes sollte ebenfalls vorhanden sein.
Empfehlenswert ist es vorab auf einer glatten Fläche (z.B: der Unterseite des Grundkörpers, welchen man später nicht
mehr einsehen kann) einige Versuche zu machen. Die äußere Fläche des Grundkörpers kann man einfach mit Klebeband
und alten Zeitungen abkleben.
Wir beginnen die Lackierung mit dem wannenförmigen Grundkörper:
Der Grundkörper muß nach der oben
beschriebenen Reinigung vor dem Lackieren
partiell abgeklebt werden.
Die Anschlagfläche für die Linearführungen sollten
nicht lackiert werden. Weiterhin sollten die
Laufflächen der Kugellager ebenfalls keine
Lackschicht aufweisen.
(Sollten Sie die Variante mit Linearführungen
gekauft habe können Sie natürlich die
Laufflächen der Kugellager lackieren.)
Die Maschine ist für 20er Linearführungen
(Breitenmaß der Führungsschiene) ausgelegt.
Sie sollten den Bereich um die
Befestigungsbohrungen entsprechend breit
abkleben. Dabei hat es sich als vorteilhaft
erwiesen auf jeder Seite ca. 2mm mehr abzukleben.
4
Das erleichtert den Vorgang, da man nicht auf
den Bruchteil eines Millimeters exakt
arbeiten muß.
Um später 20er Linearschinen nachzurüsten
klebt man 12 mm oberhalb des Zentrums der
Befestigungsbohrungen sowie 12 mm
unterhalb den ab. Das Abkleben für die
Linearschinen muß nur auf der Außenfläche
erfolgen.
Für die Laufflächen der Kugellager reicht es
wenn wir die untere Längskante (wie im Foto
ca. 12-14 mm breit ) beidseitig außen
abkleben.
Dies muß auch beidseitig auf der Innenseite
des Grundkörpers erfolgen (Bild unten).
Überstehendes Klebeband wird mit einem
scharfen Cuttermesser entlang der Kante
abgeschnitten, damit diese ebenfalls lackiert
werden kann.
Ein weiterer störender Faktor sind evtl. noch
vorhandene Schweißperlen.
Diese entstehen beim Schweißvorgang und
können sich mehr oder weniger fest an den
umliegenden Oberflächen absetzen.
Die Schweißperlen sollten/müssen entfernt
werden.
Insbesondere solche, die an späteren
Paßflächen anhaften. Das sind alle Flächen
welche später mit anderen Bauteilen z.B:
durch verschrauben, in Berührung kommen.
Die Schweißperle verhindert ein paßgenaues
Fügen der Flächen. Das kann im
ungünstigsten Falle dazu führen, daß die
Geometrie der fertigen Maschine nicht
stimmt und sich auch nicht einstellen lässt.
Man kann sie in der Regel mit einem
Hammer und einem kleinen Meißel recht gut
abschlagen. In seltenen Fällen muß man zur Feile oder Winkelschleifer greifen um das Problem zu lösen.
5
Danach kann der Grundkörper lackiert werden.
Im Foto links erkennt man nun gut die zuvor
abgeklebten Flächen für die
Kugellagerführung (unten) und die
Linearführungen (oben).
Die notwendigen Abklebungen auf der
Innenseite, welche für die Kugellagerführung
vorgenommen werden mußte, ist weiter oben
schon beschrieben.
Nachdem das Klebeband abgezogen ist und
die Metallflächen partiell ungeschützt sind
sollten sie mit einem dünnen Film eines
Korsossionsschutzöles überzogen werden.
Die T-Nutenplatte:
Sollten Sie die Version mit Nutentisch
gekauft haben so können sie diesen
auf der Unterseite und in den Nuten
lackieren.
Die Lackierung der Nuten wird
entsprechend der Beanspruchung
natürlich mit der Zeit in
Mitleidenschaft gezogen.
Prinzipiell ist es gleich, welche Seite
Sie später nach oben nehmen. Sie
sollten sich die optisch beste Seite
heraussuchen und diese entsprechend
dem nachfolgenden Foto abkleben:
Auf dieser Seite werden später die
Werkstücke aufgelegt.
Besonderen Wert sollten Sie darauf legen das die Bohrungen und Nuten kantenscharf vom Klebeband bedeckt sind.
Ansonsten kann es beim lackieren zu Nasenbildungen auf der abgeklebten Seite kommen.
Im Foto erkennt man gut wie das Klebeband im Kanten- und Bohrungsbereich explizit nochmals angedrückt wurde.
Klebeband, welches über die Außenkanten ragt wird, wie oben beschrieben, mit einem scharfen Cuttermesser
kantenscharf entfernt, so daß die äußere umlaufende Kante ebenfalls lackiert werden kann.
Die Bohrungen auf der Oberseite (ohne Farbe) der T-Nutenplatte werden nun mit
einem Kegelsenker gesenkt.
Dies lässt sich mit einer Bohrmaschine mit elektronischer Drehzahlreglung sehr
gut bewältigen. Als Drehzahl sind ca. 80 – 120 1/min zu empfehlen.
Bei zu hoher Drehzahl neigt der Kegelsenker zum „rattern“ was zu unschönen
und unzweckmäßigen Oberflächen der Senkung führt.
Die Senkung muß mindestens so tief sein, daß die Senkkopfschrauben
vollständig in der Senkung verschwinden und nicht überstehen.
6
Das Foto zeigt eine korrekt eingebrachte Senkung mit
entsprechender Schraube.
Haben Sie die Version ohne T-Nutenplatte gekauft müssen die Senkungen auf der nicht lackierten Oberseite der
Grundplatte ausgeführt werden.
Grundplatte:
Verwenden Sie keine T-Nutenplatte so lackieren Sie
die Oberseite der Grundplatte nicht. Dort werden
später die Werkstücke zur Bearbeitung aufgelegt.
Verfahren sie bezüglich der Lackierung und der
Senkungen mit der Grundplatte analog zur
T-Nutenplatte.
Die Grundplatte wird entlang ihrer langen Seiten (links
und rechts von oben und unten) ca. 15 mm breit abgeklebt
und dann lackiert.
Über die freien Flächen laufen später die Kugellager der
Seitenwangen.
Auch hier wird, wie bereits bei der T-Nuten Platte und dem
Grundkörper das überstehende Klebeband mit einem
Cuttermesser scharfkantig abgeschnitten, damit der umlaufende Rand der Platte ebenfalls lackiert werden kann.
Die Bohrungen der Grundplatte welche durch die T-Nutenplatte nicht abgedeckt werden, müssen ebenfalls entsprechend
der Beschreibung oben, gesenkt werden.
Da ich keine Möglichkeit zum staubfreien lackieren fand habe ich alle
Flächen des Grundkörpers, der Grundplatte und der T-Nutenplatte in den
Fügebereichen nochmals mit 180er Schleifpapier und einem Schleifblock
geschliffen.
Dadurch wurden lokal erhabene Stellen welche aus den Verschmutzungen
beim lackieren resultierten und ca. 0,2-0,4 mm hoch waren, entfernt.
Die Ebenheit der Auflagefläche wird durch diese Maßnahme verbessert.
Zum fügen der Platten wurden diese dann mit Hilfe eines fusselfreien
Tuches gleichmäßig und dünn eingefettet. Ein leichter Fettfilm genügt.
7
Bei meiner Maschine habe ich darauf verzichtet die Anlageflächen für die Wägen der
Linearführungen abzukleben. Ich gehe davon aus, daß Sie durch Ihre große Anlagefläche auch auf
der gleichmäßig aufgetragenen Lackschicht sauber anliegen.
Falls Sie diese bei Ihrer Maschine frei lassen wollen müssen sie gesondert abgeklebt werden.
Frässpindelträger:
Der Träger für die Frässpindelhalterung muß auf der
Innenseite im Bereich der M5 Gewindereihen freigelassen
werden.
Im Foto links ist dies durch die schwarz gemusterten
Flächen verdeutlicht.
Dort werden in der Ausführung mit Linearführungen die
Schienen befestigt.
(Leider habe ich das bei meiner Maschine nicht beachtet.
Bei der späteren Nachrüstung muß ich den Lack an dieser
Stelle wieder entfernen).
Führungsbalken für die Y-Achse.
Der Führungsbalken (hier schon gebohrt und gesenkt –
Beschreibung dazu in Kapitel 4) kann von der Vorderseite
sowie an beiden Stirnseiten lackiert werden.
Über die obere und untere Fläche laufen später Kugellager.
Die Rückseite wird mit der Y-Führungsplatte verschraubt.
Dort wird keine Farbe aufgetragen.
8
Die Führungsplatte der Y-Achse:
Die Führungsplatte der Y-Achse muß etwas
aufwändiger abgeklebt werden.
Im Foto links ist die Rückseite dargestellt.
Außen werden jeweils zwei ca. 15 mm breite
Streifen abgeklebt; dort laufen später
Kugellager.
(Die roten Rechtecke beziehen sich auf zu
schneidende Gewinde – M5 – und werden im
Kapitel 2 beschrieben)
Im rechten Foto sieht man ebenfalls außen die
freien Streifen für die Kugellager (ca. 15 mm
breit) gefolgt für die Anlageflächen von
Linearführungen (ca. 24 mm breit; die
Bohrungen mittig).
In der Mitte dann die Anlagefläche der
Führungsschiene ca. 30 mm breit die
Bohrungen mittig (nur für Kugellagerversion).
Winkel für Endschalter:
Die beiden Winkel müssen nicht abgeklebt werden.
Aufgrund Ihrer Größe kann man sie nach dem Lackieren den
entsprechenden Achsen
zuordnen.
Das Teil im rechten Foto dient als Lauffläche für die
Kugellager der Z-Achse.
Auf der Innenseite der Schenkel müssen diese entsprechend
dem Foto vor dem lackieren abgeklebt werden.
9
Z-Achsen Platte:
Auf den freigelassen Flächen laufen später Kugellager der Z-Achse.
Die Rückseite wird ebenfalls ca. 15 mm breit abgeklebt!
10
2.
Gewinde
Exkurs Gewindeschneiden:
Gewinde schneidet man mit Gewindebohrern (Innengewinde) oder Schneideisen (Außengewinde).
Für den Aufbau der GP 10050 benötigen sie lediglich Gewindebohrer zum Schneiden von Innengewinden.
Diese gibt es in unterschiedlicher Ausführung (Handgwindebohrer, Maschinengewindebohrer, Satzgewindebohrer
usw. ) und Qualität.
Zum Schneiden der Innengewinde rate ich Anfängern zu den sog. „Satzgewindebohrern“ aus HSS oder HSS E.
Diese bestehen in der Regel aus drei aufeinander
abgestimmten Gewindebohrern des entsprechenden
Nenndurchmessers (hier im Bild M6).
Sie sind am oberen Ende unterhalb des Vierkantes mit
Ringen gekennzeichnet.
1 Ring:
Vorschneider
2 Ringe:
Dieser hat den größten
Materialabtrag
3 Ringe oder kein Ring: Fertigschneider
Satzgewindebohrer
Alle Gewindebohrer verfügen an Ihrer Spitze über einen sog. „Anschnitt“ (Konus), welcher das einführen in die
Bohrung und die Führung des Gewindebohrers erleichtert.
Zum schneiden der Gewinde benötigen wir folgendes Equipment:
1) Öl; am besten ein spezielles Schneidöl.
2) Satzgewindebohrer
3) Einen kleinen Stahlwinkel
4) Ein sog. Windeisen (Halter für den Gewindebohrer)
Bei den Gewindebohren sollten Sie auf eine gute
Qualität von einem namhaften Hersteller achten!
Diesbezüglich gibt es durchaus erhebliche
Qualitätsunterschiede.
Einen abgebrochenen Gewindebohrer aus der
entsprechenden Bohrung zu entfernen kann sich als sehr
schwierig herausstellen.
Unter Umständen können wichtige Verbindungen (z.B:
Schrittmotor mit der Maschine) nicht richtig ausgeführt
werden.
Hier sollten Sie nicht am „falschen Ende“ sparen und
Qualitätswerkzeug kaufen.
11
Zur Vorbereitung der Bohrungen benötigen wir sog. Kegelsenker und einen Akkuschrauber oder eine Bohrmaschine mit
elektronischer Drehzahlreglung.
Im Foto oben links sieht man zwei Kegelsenker.
Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen. Die Typen mit mehreren Schneiden (sog. „Krauskopfsenker) verursachen
bei der Anwendung mit dem Akkuschrauber oftmals eine unsaubere Oberfläche mit Rattermarken.
Die im Foto gezeigten sind für die händische Fertigung besser geeignet.
Die Bohrung muß an ihrer Oberfläche leicht angesenkt werden. Der Durchmesser der Senkung sollte dabei ca. 0,5 mm
bis 1.0 mm über dem Nenndurchmesser des entsprechenden Gewindes liegen.
In unserem Beispiel für M6 also Durchmesser 6,5 mm – 7,0 mm.
Macht man dies nicht drückt sich beim Gewindeschneiden
ein Grat aus der Bohrung heraus welcher ein exaktes
anlegen eines anderen Maschinenteils oder einer Schraube
verhindert.
Die Gratbildung kann dabei durchaus im mittleren
1/10mm liegen und kann ein korrektes Einstellen der
Maschinengeometrie vereiteln. (siehe Foto rechts)
Um dies zu verhindern werden die Gewindebohrungen vor
dem Gewindeschneiden mit dem Kegelsenker angesenkt.
Die Gratbildung erfolgt dann in der Senkung und tritt nicht
über das Oberflächenniveau hinaus.
Zum senken der Bohrungen sollte der Akkuschrauber nicht
zu schnell laufen.
Als Richtlinie seien hier ca. 80 - 100 Umdrehungen/min.
genannt. Ein Tropfen Öl am Bohrungsrand erleichtert die
Tätigkeit und schont das Werkzeug.
Sind die Bohrungen angesenkt kann mit der eigentlichen
Gewindefertigung begonnen werden.
Zuerst benetzt man die Spitze und die ersten Gewindegänge
des entsprechenden Gewindebohrers leicht mit Öl /
Schneidöl.
Dann spannt man den Gewindebohrer mit einem Ring wie
im Foto links in das Schneideisen und setzt ihn in der
Bohrung an.
Danach faßt man das Schneideisen mit beiden Händen und
dreht es langsam in Uhrzeigersinn (von oben betrachtet)
und unter leichtem Druck nach unten.
Recht bald merkt man, wie der Gewindebohrer „greift“ und
sich auch ohne weiteren Druck in der Bohrung vorarbeitet.
12
Nun muß man nach ca. ½ – 2 Umdrehungen den Vorgang stoppen und den Gewindebohrer mit dem Windeisen ca. ½
Umdrehung zurückdrehen.
Dabei hören und spüren Sie ein leicht knackendes Geräusch.
Es entsteht, wenn die Späne, welche beim Schneidvorgang anfallen, abbrechen.
Nun können diese in der Spannut des Gewindebohrers nach unten rutschen. Die Spannuten verstopfen nicht so schnell,
der Gewindebohrer neigt nicht gleich zum klemmen und reißt nicht so schnell ab.
Diese Maßnahme dient dazu einen Werkzeugbruch mit seinen Folgen (siehe oben) zu vermeiden.
Danach können Sie den Vorgang im Uhrzeigersinn für die nächste halbe bis zwei Umdrehungen fortsetzen.
Dies machen so lange bis sich der Gewindebohrer ohne Widerstand weiter drehen lässt; das Stahlteil ist zur Gänze
durchdrungen.
Der Gewindebohrer wird nun im Gegenuhrzeigersinn herausgedreht und der Bohrer mit den zwei Ringen eingespannt.
Der Vorgang wird wiederholt mit der Ausnahme das beim anschneiden kein Druck auf den Bohrer ausgeübt wird.
Er findet die vorab geschnittenen Gewindegänge durch sein Eigengewicht beim rechtsdrehen.
Der mittlere Gewindebohrer muß die größte Schneidleistung erbringen. Er ist deshalb mit besonderer Vorsicht zu
behandeln.
Ist der Dritte Gewindebohrer (ohne Ringe oder mit drei Ringen) nach der gleichen Vorgehensweise wie beim zweiten
durch den Stahl gedrungen haben Sie Ihr erstes Gewinde geschnitten.
Um die Späne zu entfernen können Sie die Spannuten (drei Längskerben) des dritten Gewindebohrers mit einem Pinsel
reinigen und diesen wieder zur Gänze in das Gewinde eindrehen. Die Späne werden nun gelöst oder bleiben zum
größten Teil am Gewindebohrer haften.
Sie können nun die Späne von der Unterseite des Werkstückes mit einem kleinen Borstenpinsel vom Gewindebohrer
entfernen und diesen nach oben herausdrehen.
Ein ausblasen der Späne mit Druckluft kann ich wegen der Unfallgefahr nicht empfehlen.
Die Späne sind sehr scharfkantig und könnten zu ernsthaften Augenverletzungen (bis zur Erblindung)
führen.
Die Gewinde sollten unbedingt lotrecht zur Fläche geschnitten werden.
Dazu benötigen wir unseren kleinen Winkel.
Diesen stellen wir an den Gewindebohrer an und betrachten den Spalt zwischen Gewindebohrer und Winkel im
Gegenlicht.
Dies ist die sog. Lichtspaltprobe.
Der Lichtspalt sollte von oben nach unten gleich breit sein.
Danach wird der Winkel um 90 Grad zur Achse des
Gewindebohrers gedreht und erneut geprüft. Ist diese auch
fehlerfrei können wir weiterarbeiten.
Sollte der Lichtspalt ungleichmäßig sein wird der
Gewindebohrer ca. 1 Umdrehung zurückgedreht und beim
weiteren Vordrehen für ca. 2 – 3 Umdrehungen vorsichtig
in die entsprechende Richtung geneigt.
Evtl. muß man den Vorgang wiederholen.
Im Foto links ist zu erkennen, daß sich durch die Senkung
der Bohrung kein Grat über das Oberflächenniveau der
Platte drückt.
13
Praxistipp:
1) Kaufen Sie, wie schon erwähnt nur qualitativ hochwertige Gewindebohrer.
2) Ein hochwertiges, spezielles Schneidöl erleichtert das Gewindebohren. Die Gefahr, daß ein
Gewindebohrer abbricht wird minimiert.
3) Arbeiten sie mit Geduld, Sorgfalt und Umsicht. Die Anfertigung eines Gewindes kann
durchaus mehrere Minuten in Anspruch nehmen.
4) Es gibt effizientere Methoden ein Gewinde zu schneiden. Diese sind aber für den Anfänger
nicht unbedingt geeignet.
5) Sorgen Sie für eine angenehme Arbeitshöhe des Werkstückes beim Gewindeschneiden.
Insbesondere beim Grundkörper müssen viele Gewinde geschnitten werden. Unter
Umständen stehen Sie lange vor dem Werkstück. Dabei wird die Wirbelsäule in permanent
gebeugter Haltung stark belastet.
Soweit der Exkurs zum Gewindeschneiden.
Ab der nächsten Seite werden nun alle Teile beschrieben in welche Gewinde geschnitten werden muß.
14
Für die Gewindegrößen habe ich folgende Farbkombinationen gewählt:
Schwarz
Gelb
Rot
Blau
Grün
Orange
=
=
=
=
=
=
M3
M4
M5
M6
M8
M10
Die Maschinenteile werden fotografisch mit entsprechendem Farbrahmen dargestellt. Alle Bohrungen innerhalb des
Rahmens werden mit dem entsprechenden Gewinde versehen.
Grundkörper
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierung: M6
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierung: M5
Alle Bohrungen für die spätere Linearschinenbefestigung der X-Achse innerhalb der roten Markierung: M5
(linke und rechte Seite des Grundkörpers)
15
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierung: M6
Alle Bohrungen innerhalb der gelben Markierung: M4
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierung: M6
Alle Bohrungen innerhalb der gelben Markierung: M4
16
Halter für Kugellager:
Alle Bohrungen innerhalb der orangen Markierung:
Alle Bohrungen innerhalb der schwarzen Markierung:
Für alle Kugellagerhalter: M 10
nur bei zwei Kugellagerhalter. An den durch Laser gezeichneten
Stellen ankörnen, 2,5mm vorbohren, beidseitig senken und dann
M 3 Gewinde schneiden (siehe Foto unten).
Ringförmige Markierung mit nachträglich eingebrachter
Körnung.
Motorträger:
Alle Bohrungen innerhalb der gelben Markierung: M4
17
Brücke:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierung: M5
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierung: M6
Seitenwangen:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierungen:
M5
M6
18
Portalbalken:
Alle Bohrungen innerhalb der schwarzen
Markierungen: M3
Alle Bohrungen innerhalb der roten
Markierungen: M5
Alle Bohrungen innerhalb der blauen
Markierungen: M6
Frässpindelträger:
Alle Bohrungen innerhalb der gelben Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierungen:
M4
M5
M6
19
Z-Achsen Halter:
Alle Bohrungen innerhalb der schwarzen Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der gelben Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierungen:
M3
M4
M5
Haltewinkel für die Y-Achsen Mutter:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierungen:
M5
20
Lagerplatte für die Z-Achse:
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierungen:
M6
Z-Achsen Platte:
Alle Bohrungen innerhalb der roten Markierungen:
Alle Bohrungen innerhalb der blauen Markierungen:
M5
M6
21
Die Fertigung des Fräsmotorhalters (43 mm Eurohals Version)
Durch den Lackauftrag und enge
Fertigungstoleranzen kann es vorkommen
daß sich die Spannplatte für den Fräsmotor
nicht exakt in den zugehörigen Halter
einfügen lässt.
Im Foto links erkennt man einen Spalt
innerhalb der roten Umrandung.
Dieser resultiert aus einem leichten Übermaß
der Spannplatte im grün umrandeten Bereich.
Evtl. muß man nun im grünen Bereich
beidseitig etwas Material an der Spannplatte
wegnehmen damit sie sich sauber in den Uförmigen Halter einfügt.
Ein Winkelschleifer mit einer groben Fächerscheibe oder eine grobe Flachfeile leisten dort gute Dienste.
Achten Sie bei der Bearbeitung darauf, daß die Kante winklig zu den Flächen bleibt.
Danach wird die Platte, wie im Foto oben (rechts) dargestellt bündig zur Unterkante des U-förmigen Halters
ausgerichtet und mit Schraubzwingen wie im Foto unten, fixiert.
Die Klemmkraft der im Foto senkrecht
dargestellten Schraubzwinge sollte nicht zu
groß gewählt werden damit sich der Halter
nicht dauerhaft verformt.
Ein leichtes Anziehen genügt.
22
Nun wird die Spannplatte noch mit Hilfe eines
Gummihammers und Winkels entsprechend der
Darstellung links winklig zur senkrechten
ausgerichtet.
(Die Schraubzwingen habe ich wegen der besseren
Darstellbarkeit entfernt)
Nun können die nötigen Gewinde mit Hilfe eines
Akkuschraubers und passenden Bohrers durch den
U-förmigen Träger in der Spannplatte kurz
angebohrt werden.
Die Vorgehensweise ist prinzipiell der Befestigung
der Y-Achsen Führungsschiene in Kapitel 4 gleich.
Gebohrt wird für Gewinde M6; also 5mm im
Durchmesser und ca. 15 – 20 mm tief.
Danach werden die Bohrungen angesenkt und die
Gewinde geschnitten.
Nun müssen wir noch die Bohrung für die Klemmschraube (M8)
fertigen.
Die Bohrung ist sehr tief und die Gefahr, daß der Bohrer dabei
zur Seite hin verläuft recht groß.
Am besten nehmen wir einen neuen geschliffenen (nicht
gewalzten) Bohrer mit ca. 4 mm Durchmesser.
Geschliffene Bohrer laufen besser rund als gewalzte. Sie sind
daran zu erkennen daß sie silbern-metallisch glänzen und nicht
schwarz brüniert sind.
Der Bohrer sollte, insbesondere beim vorbohren häufig aus der
Bohrung herausgezogen werden um die Späne zu entfernen.
Vor dem erneuten einführen sollte die Bohrung erneut mit ein
paar Tropfen Öl geschmiert werden.
Der Druck beim Bohren sollte nur sehr gering ausfallen.
Diese Vorsichtsmaßnahmen helfen ein verlaufen des Bohrers zu
vermeiden/verringern.
Das Gewinde muß mit einem langen Gewindebohrer geschnitten
werden. Normale, dreiteilige Gewindebohrer sind unter
Umständen zu kurz.
Alternativ können Sie auch die Spannplatte im blauen Bereich ausgeklinkt werden. Die Flachsenkung entfällt dann.
Zum ausklinken macht man mit der Handbügelsäge senkrechte Schnitte in geringem Abstand nebeneinander.
Die verbleibenden Stege räumt man dann mit einer groben Flachfeile aus.
Achten Sie bei der Auflagefläche für den Schraubenkopf auf eine gute Winkligkeit zur Grundfläche bzw. der Bohrung.
23
Im Foto oben ein zu kurzer Gewindebohrer mit „getrickster“ Verlängerung.
Die Methode ist aber recht fehleranfällig. Aus diesem Grund verzichte ich hier auf eine Darstellung.
Ein langer Gewindebohrer oder ein Ausklinken der Platte ist der bessere Weg!
24
3.
Aufbau der X-Achse:
Den Aufbau der X-Achse beginnen wir mit dem Einbau der X-Achsen Kugelumlauf-Gewindespindel und der
zugehörigen Mutter.
Die Gewindespindeln werden generell an beiden Enden in zwei Wälzlagerblöcken (Loslager und Festlager) gelagert.
Im Festlager wird die Gewindespindel gegen axiales Verschieben gesichert. Das andere Ende liegt in einem sog.
Loslager welches gewährleistet daß es bei Erwärmung bzw. Abkühlung nicht zu Spannungen im Gewindetrieb kommt.
Zur besseren Identifizierung wurden beide Lagerblöcke allseitig fotografiert.
Das Loslager verfügt zusätzlich noch über einen sog. Wellendichtring um das Kugellager gegen Eindringen von
Schmutz und Spänen zu schützen.
Der Wellendichtring wird vor der Montage des Loslagers und vor dem Einführen der Gewindespindel in der
dargestellten Lage (Foto oben) in das Lager gepresst. Die Oberkante des Dichtrings sollte mit der Oberkante des
Lagerbockes abschließen.
25
Nun pressen wir in die Mutter des Kugelgewindetriebes beidseitig die mitgelieferten Gummi-Schmutzabstreifer ein.
Dazu nehmen wir die Mutter und entfernen auf einer Seite den O-Ring welcher als Sicherung ein herausfallen der
Aluminium-Hülse verhindert.
Bitte achten Sie darauf, daß die Aluminiumhülse auf keinen Fall aus der Mutter rutscht.
Geschieht dies, fallen alle Kugeln heraus.
Mit Geduld und einer gut eingefetteten Mutter kann man die Kugeln wieder einlegen und die
Aluminiumhülse einschieben.
Um den Schmutzabstreifer einzupressen muß man ihn am Umfang zusammendrücken und dann, an einem Ende
beginnend, den umlaufenden Wulst in die Mutter drücken.
Bitte achten Sie darauf, daß die Dichtlippe außen und nicht innen liegt.
Das Muttergehäuse weist zwei Madenschrauben und einen
Schmiernippel auf.
Mit der Befestigungsschraube wird die Mutter im Gehäuse
fixiert. Die Einstellschraube dient zum einstellen des
Axialspiels (Umkehrspiels der Achse).
Über den Schmiernippel wird die Mutter mit dem
vorgegebenen Fett oder Öl versorgt.
Die genauen Angaben über geeignete Schmiermittel finden
Sie in der beigefügten Anleitung der Mutter.
26
Führen Sie die Mutter wie im Foto links
gezeigt in das Mutterngehäuse ein. Die
Befestigungsschraube muß beim Eindrehen
in die Befestigungsbohrung eingreifen
können. Schrauben sie die
Befestigungsschraube mit normaler
Kraftanwendung in die Befestigungsbohrung.
Sie sollte nun ca.
2-3mm tiefer stehen als der Gehäuserand
(Foto unten).
Um die Mutter nach dem Einbau durch die Revisionsöffnung des Grundkörpers mit Schmiermittel versorgen zu können
müssen wir diese in umgekehrter Lage einbauen.
Die Mutter darf nur mit dem Ende der
Aluminiumhülse auf die Spindel geschoben
werden, welches keinen Zapfen aufweist
(Foto links).
Wir entfernen den O-Ring am
entsprechenden Hülsenende und schieben die
Aluminiumhülse mitsamt der Mutter bis an
den Kugelgewindeansatz. Nun schieben wir
die Mutter zum Kugelgewindeansatz und
drehen diese auf die Gewindespindel.
Dabei darf die Aluminiumhülse den Kontakt
zum Kugelgewindeansatz nicht verlieren.
27
Die Mutter ist nun auf der Gewindespindel.
Danach können wir den Zapfen der
Aluminiumhülse entfernen (drehen oder
feilen). Die Hülse wird auf der linken Seite
wieder mit einem O-Ring versehen und bis
zum Kugelgewindeansatz geschoben. Die
Mutter kann nun wieder auf die Hülse
zurückgedreht werden.
Nachdem sie umgedreht wurde kann man die
Mutter in ihrer endgültigen Position auf die
Gewindespindel aufbringen.
Legen sie den Grundkörper wie eine Wanne auf den Boden oder einen stabilen Tisch.
Nun können wir das Loslager von außen in die stirnseitige Öffnung des Grundkörpers auf der Seite ohne
Revisionsöffnug einbringen und mit den vier mitgelieferten Schrauben, sowie den Federringen lose befestigen.
Die Gewindespindel mit der Mutter wird nun mit dem Gewindezapfen von innen nach außen durch die noch freie
Bohrung (Seite mit der Revisionsöffnung) geschoben und danach mit dem anderen Ende in das Loslager eingeführt.
Ein wenig Öl auf dem Zapfen erleichtert das fügen.
Danach wird das Festlager von außen nach innen in die stirnseitige Bohrung eingeführt und lose eingeschraubt. Die
Gewindespindel hat das Festlager durchdrungen und steht außen über.
Fest- und Loslager werden später endfest verschraubt.
Nun sollten Sie prüfen ob sich die Gewindespindel leicht in ihren Lagerungen drehen lässt. Ist dies nicht der Fall muß
nach der möglichen Fehlerquelle gesucht werden.
Mögliche Fehlerursachen sind:
* Schmutz im Loslager
* Ungleichmäßiger Farbauftrag an den Anlageflächen der Lagerblöcke
* Übersehene Schweißperlen im Bereich der Anlageflächen der Lagerblöcke
* Verbogene Gewindespindel
* Falscher Biegewinkel der Analgeflächen
(die Anlageflächen stehen nicht parallel zueinander)
Der nächste Arbeitsschritt besteht in der Fixierung der Gewindespindel im Festlager. Ein axiales verschieben der
Gewindespindel wird unterbunden.
Dies geschieht mit Hilfe der mitgelieferten Mutter.
Sie hat an einem Ende einen eingepressten Kunststoffring welcher als
Sicherungsring ein selbstständiges Lösen vermeiden soll.
Die Mutter wird nun über die Gewindewelle gesteckt und auf das Feingewinde
aufgeschraubt.
Das Aufschrauben ist im Bereich des Kunststoffs nur schwer zu bewerkstelligen.
Normalerweise gehört zu dieser Art Mutter ein sog. Hakenschlüssel welcher in
eine der vier Nuten eingreift. Dieser wird nicht mitgeliefert.
Man kann sich aber mit Hilfe einer Handbügelsäge und einer Feile rasch aus
einem Stück Stahlrohr oder federhartem Kupferrohr einen passenden Schlüssel
anfertigen.
28
Dazu muß man nur die das Rohr soweit abschneiden (-feilen) das zwei Laschen stehen bleiben, welche in die Nuten der
Mutter greifen. Am anderen Ende des Rohres macht man eine Querbohrung. Durch diese kann man dann einen Knebel
stecken und die Kraftübertragung optimieren.
Einen derart selbstgefertigten Schlüssel zeigt das folgende Foto.
Nutzt man, wie in meinem Fall Kupferrohr, sollte es „federhart“ sein. Bei normalem, weichem Kupfer können die
Laschen abreißen.
Um ein Mitdrehen der Welle beim befestigen der Mutter zu verhindern habe ich mit Klebeband auf einer
Wasserpumpenzange zwei „Schutzbacken“ aus 2mm dickem Flachaluminium fixiert. Nun kann die Kugelumlaufspindel
direkt hinter dem Festlager (außerhalb des Arbeitsbereichs der Kugelumlaufmutter) festgehalten werden ohne deren
Gewindegänge zu verletzen. Von der anderen Seite wird mit Hilfe des selbst gefertigten Schlüssels die
Befestigungsmutter auf die Spindel gedreht.
Die Befestigungsmutter sollte fest am Festlager anliegen. Die Kugelumlaufspindel sollte sich aber noch ohne
nennenswerten Widerstand drehen lassen.
Sitzt die Befestigungsmutter zu locker hat die Kugelumlauf-Gewindespindel axiales Spiel und das
Umkehrspiel der Maschine wird vergrößert.
Sitzt die Befestigungsmutter zu fest wird das Festlager zu stark beansprucht und kann beschädigt
werden.
29
Wenn Sie bis hierher alles richtig gemacht haben sollte sich die Gewindespindel leicht und ohne Axialspiel (wird später,
wenn die Maschine läuft, nochmals überprüft) drehen lassen. Die Anordnung der Komponenten und ihre Lage sollte
dem Foto unten entsprechen. In der Stirnseite des Grundkörpers ist das Festlager zu sehen.
Dir Revisionsöffnung ist asymmetrisch angeordnet. Durch den breiteren Teil der Öffnung kann später von oben die
Mutter geschmiert und eingestellt werden.
Mit Hilfe eines Haarlineals und des Lichtspaltverfahrens werden nun die Laufflächen der Kugellager in der
X-Achse überprüft (Grundplatte).
Kleinere Unebenheiten kann man durch Unterlegen von Haushalts-Alufolie ausgleichen. Sollte eine größere
„Delle“ in den Führungsbahnen vorhanden sein (ca. 0,15 mm und größer) kann man mit einem 500 Gramm
Hammer und einem Stück Flachalu (ca. 5 mm dick und 20 mm breit) versuchen das Metall an diesem Punkt durch
gezielte Hammerschläge mit dem Alu als Zwischenlage zu richten.
Die Schläge sollten von der einen Seite direkt auf die Delle erfolgen; von der anderen links und rechts von
der Delle.
Nach jedem Schlag muß die Führungsbahn zwingend mit dem Haarlineal kontrolliert werden !
Die Prozedur kann man solange wiederholen bis wir in einen Bereich kommen der sich mit der Alufolie
unterlegen lässt. Sie sollten mit leichten Schlägen beginnen. Mit der Zeit bekommt man ein Gefühl für die
Sache.
30
Montage der Seitenwangen und der zugehörigen Kugellager:
Das Foto links zeigt die prinzipielle
Anordnung der Kugellager zur Montage der
Seitenwangen.
Zwischen dem Kugellager und der
Seitenwange bzw. des Kugellagerhalters
(„Knochen“) befindet sich jeweils eine
Unterlegscheibe.
Diese verhindert ein Reiben des Außenringes
des Kugellagers am Stahl und die
Klemmkräfte der Schraube werden nur über
den Innenring des Kugellagers weitergeleitet.
Bezüglich der Unterlegscheibe zwischen der
Schraube und der Stahlteile gibt es geteilte
Meinungen.
Einerseits verschlechtert sie die Verbindung;
andererseits schützt sie den Lack vor
Beschädigung.
Da ich bei meiner Maschine einen harten
Acryllack verwendete und ein großflächiges
Abplatzen durch das festziehen der Schraube
befürchtete entschloß ich mich dazu, jeweils
eine Unterlegscheibe einzufügen.
In diesem Foto erkennt man gut die
Anordnung der Kugellager an der
Seitenwange.
Die entsprechenden Kugellagerhalter lassen
sich durch den Bohrungsabstand in der
Seitenwange rasch ermitteln.
Bei der Montage der Kugellager sollte darauf
geachtet werden daß diese vorab mit
größtmöglichem Abstand zueinander montiert
werden und noch nicht fest angezogen
werden.
Dadurch wird die Montage der Seitenwangen
im nächsten Arbeitsschritt erleichtert.
31
Die Seitenwangen lassen sich nun einzeln
von unten in den Grundkörper einführen und
dann seitlich in Richtung Gewindespindel
einhängen.
Sollte es noch ein wenig „hakeln“ lösen Sie
die Schraubverbindungen der
Kugellagerhalter noch ein wenig.
Auf keinen Fall sollte man die
Montage mit Gewalt durchführen;
dies führt unweigerlich zur
Beschädigung der Kugellager bzw.
der Lauffläche.
Sichern Sie die Seitenwangen nach
der Montage gegen herabfallen.
Sie sind sehr schwer und können zu
Verletzungen führen.
Man kann die Lage der Seitenwange zur
Grundplatte gut erkennen.
Die oberen Kugellager liegen nur am Rand
der Grundplatte auf.
In diesem Bauabschnitt sollte die
Seitenwange nicht verschoben werden um
eine Beschädigung der Kante der Grundplatte
zu vermeiden.
32
Das Foto zeigt die eingehängte Seitenwange von unten.
Durch zusammendrücken der beiden unteren
Kugellagerhalter und Fixierung durch anziehen der
Schrauben wird die Seitenwange in Ihrer Lage stabilisiert.
Sie kann nun nicht mehr herausfallen.
Alternative Montage:
* Die Seitenwangen, Verbindungswinkel und die
Brücke werden vorab montiert.
* Die oberene Kugellager (mit den M 3 Gewinden in den
Kugellagerhaltern) werden noch nicht montiert.
* Nun können die verbundenen Teile von vorne
unter die Maschine geschoben werden. Ein dritter
Helfer hebt dabei den Grundkörper mit der
Grundplatte an.
* Die unteren Kugellager der Seitenwangen werden
in den Grundkörper eingeführt und die Teile durch
Montage der oberen Kugellager mitsamt Halter
fixiert.
Danach werden die beiden Verbindungswinkel unterhalb
des Grundköpers an die beiden Seitenwangen geschraubt.
Durch die Langlöcher in den Winkeln ist es möglich die
Seitenwangen in Ihrem Abstand zur Grundplatte
einzustellen.
Durch die mögliche Höhenänderung kann die optimale
Lager der Brücke zur X-Achsen Mutter gefunden werden.
33
Das Foto oben zeigt die Anordnung des Verbindungswinkels (Blick von unten in den wannenförmigen Grundkörper).
Das nächste Foto zeigt die eingebaute Brücke. Die Schrauben in der Brücke und zur Winkelbefestigung sind noch nicht
fest angezogen.
Mit diesem Foto möchte ich die Vorspannung der Kugellager vorwegnehmen.
Folgende Punkte sollten beachtet werden:
• Setzen Sie die Schraubzwingen zum vorspannen nicht direkt auf die Lager sondern auf die Kugellagerhalter.
• Benutzen Sie eine Zwischenlage um den Lack nicht zu beschädigen und ggf. Zwischenräume zu überwinden
(z.B: bei der rechten Zwischenlage)
• Spannen Sie die Kugellager nicht zu fest. Sobald alle Kugellager beim verschieben der Achse angetrieben
werden ist die Vorspannung ausreichend. Fester spannen bringt nicht mehr an Genauigkeit oder Steifigkeit.
Dies erhöht lediglich den Verschleiß an Lager und Lauffläche.
• Ziehen Sie nach dem Vorspannen nur die Schrauben der Loslagerseite (Langloch) fest und dauerhaft an.
Brücke und Verbindungswinkel sollten vorerst nur lose verschraubt werden.
34
Nun können wir mit dem Einbau des Portalbalkens beginnen.
Beim Einbau achten wir darauf, daß der
Portalbalken und die Seitenwangen an der
Vorderseite sauber miteinander abschließen.
Der Portalbalken wird stirnseitig mit jeweils
6 Schrauben DIN 912 M6 x 16 verschraubt.
Nachdem der Portalbalken zur Vorderseite
der Wangen ausgerichtet ist werden die
Schrauben festgezogen.
Zum ausrichten legen wir einen Winkel oder
ein Haarlineal nacheinander an allen vier
Ecken über den Portalbalken und die Wange.
Nach dem Lichtspaltverfahren richten wir
den Portalbalen aus.
Nun können wir die restlichen Schrauben
unterhalb der Maschine ebenfalls festziehen.
Das Portal sollte sich trotz eingebauter
Gewindespindel von Hand mit
gleichbleibenden Widerstand verschieben
lassen.
Zum Schluß wird das Portal in beide Endlagen gefahren. Dort werden dann die Fest- und Loslager der X-Achse endfest
verschraubt.
Durch das Verfahren des Portals in die jeweilige Endlage können sich die Lager selbst zentrieren. Die Gewindespindel
läuft nun sauber in der Mutter; es treten keine radialen Spannungen auf.
Die Montage der X-Achse ist nun abgeschlossen.
35
4.
Aufbau der Y – Achse:
Den Aufbau der Y-Achse beginnen wir mit dem Bohren der Führungsschiene. In diesen müssen die
Schraubenbohrungen und -senkungen für M5 eingebracht werden. Falls Sie die Bohrungen anreißen und körnen
möchten so liegt die erste Bohrung bei 20 mm und dann alle 60 mm vom Ende der Schiene. Die Bohrungen liegen
mittig in der Schiene.
Für meine Führungsschiene habe ich ein anderes „Prozedur“ gewählt.
Beim anreißen kann es unter Umständen zu sog. Kumulierungsfehlern kommen. Ein kleiner Maßfehler von einer
Bohrung zur nächsten kann sich aufaddieren und bei der letzten Bohrung zu einem großen Fehlmaß führen.
Aus diesem Grund habe ich die Führungsschiene auf die Y-Führungsplatte aufgespannt, ausgerichtet und die
notwendigen Bohrungen mit Hilfe eines Akku-Schraubers sowie den passenden Bohrern angesenkt.
Zuerst rechnete ich mir das genaue Maß
zwischen der Oberkante der Y-Führungsplatte
zur Führungsschiene aus.
Dieses stellte ich dann beidseitig mit Hilfe
der Schieblehre genau ein.
Die Führungsschiene wurde auf der
Y-Führungsplatte fixiert.
Nun konnte ich mit dem Akku-Schrauber und
einem 7mm Bohrer von unten die Bohrungen
in der Führungsschiene anbohren.
Achtung:
Beachten Sie bitte daß zwei der
Bohrungen im äußeren Bereich lediglich
mit 4,2mm angebohrt werden dürfen, da
dort später noch ein M5 Gewinde
geschnitten werden muß.
Das Ergebnis zeigt das Foto links.
36
Danach kann die Führungsschiene gebohrt werden.
Die Bohrungen beginnen wir mit 3 mm (vorbohren)
Danach wird mit 5,5 mm aufgebohrt (Zapfendurchmesser des
Flachsenkers)
Nun wird die Führungsschiene um 180 Grad gedreht und mit Hilfe des
Flachsenkers die Bohrungen entsprechend der Schraubenlänge (ca. 10
mm tief) gesenkt.
Durch das drehen der Führungsschiene zum senken wird
gewährleistet das ein Verlaufen des Bohrers keinen Einfluß auf
die Paßgenauigkeit der Bohrungen haben.
Beim bohren können sog. Fließspäne anfallen (siehe den Span im Foto rechts oben).
Durch ein kurzes unterbrechen des Vorschubs beim Bohren können diese in der Länge begrenzt
werden. Geschieht dies nicht besteht die Gefahr daß sie sich im Bohrer/Bohrfutter verhaken,
mitgerissen werden und zu Verletzungen führen.
Das Foto rechts zeigt den notwendigen
Flachsenker. Dieser sollte ebenfalls aus HSS
gefertigt sein.
Mit Hilfe des Kegelsenkers wird die Bohrung
beidseitig entgratet bzw. mit einer leichten
Fase angesenkt.
Achten Sie beim bohren darauf das
sich keine Späne unter der
Führungsschiene befinden und diese
sauber auf dem Tisch der
Säulenbohrmaschine aufliegt.
Ansonsten werden Ihre Bohrungen
„verlaufen“.
37
Mit Hilfe des Haarlineals oder eines längeren Winkels sowie einer Fühlerlehre haben wir die Ebenheit des Portalbalkens
und der oberen Teile der Seitenwangen im eingebauten Zustand geprüft.
Nun können wir die Unebenheiten mit Hilfe konventioneller Haushaltsfolie (0,02mm dicke) ausgleichen.
Zur Demonstration habe ich die Dicke der Unterlagen dazu geschrieben. Die Werte oberhalb/unterhalb von 0,05 mm
Schritten habe ich geschätzt. Die mehrlagig gefalteten Alustreifen kann man recht gut mit ein paar Tropfen Öl an die
Flächen „kleben“.
Danach kann man dann die Y-Führungsplatte
mit DIN 912 M5 x 16 mm Schrauben von
innen nach außen jeweils oben und unten
verschrauben.
Eine erneute Prüfung mit dem Haarlineal an
der oberen und unteren Lauffläche für die
Kugellager zeigt ob wir richtig unterlegt
haben.
Evtl. muß die Prozedur wiederholt werden.
38
Der nächste Arbeitsschritt beinhaltet die Montage des Y-Führungsbalkens.
Dazu benötigen wir 13 Stück DIN 912 M5 x 30 mm Schrauben. Diese werden ebenfalls von der Mitte nach außen in
zwei Durchgängen festgezogen. Im Foto oben fehlen noch vier Schrauben; diese werden natürlich ebenfalls
eingeschraubt.
Nun geht es an den Laufwagen der Y-Achse.
Die zugehörigen Kugellagerhalter der Festlagerseite weisen eine asymmetrische Gewindebohrung (M10) auf.
Diese werde mit dem geringeren Abstand zur Grundfläche montiert.
39
Die korrekte Lage wird im linken Foto
dargestellt.
Im linken Foto erkennt man die Anordnung
der Kugellager sowie der Unterlegscheiben.
Die Montage der Lager geschieht auf die
gleiche Weise wie bei den Wangen der
X-Achse.
Die Schrauben der Festlager (kein Langloch)
können sofort endfest angezogen werden.
Danach kann der Winkelhalter für die
Y-Mutter 4 Schrauben DIN 912 M6 x 16 mm
montiert werden.
Die Schrauben werden dabei nur lose
eingeschraubt. Der Winkel wird erst nach der
Montage der Mutter und der zugehörigen
Kugelgewindespindel fest verschraubt.
40
Das Foto zeigt die richtige Anordnung des Winkels (Foto rechts).
Zwischen Winkel und den Kugellagerhaltern für den y-Balken (25er Vierkantstahl)
muß noch die 3 mm
dicke Platte eingelegt
werden (Foto rechts).
Diese sorgt für den
richtigen Abstand der
Kugellager zum
VierkantFührungsstahl der YAchse.
Die beiden Kugellagerhalter für den
Laufbalken der Y-Achse werden danach
montiert.
Die Festlagerseite (runde Bohrungen) können
sofort fest angezogen werden. Die
Loslagerseite (Langlöcher) wird nur lose
eingeschraubt.
Im Foto links fehlt die Zwischenplatte des
oberen Fotos.
Diese hatte ich fälschlicherweise erst später
montiert.
Die Grundplatte der Y-Achse kann nun
montiert werden.
Dabei werden die oberen und unteren
Loslager von hinten eingeschraubt.
Das Lagerspiel wird mit Hilfe einer
Schraubzwinge und zwei Zwischenlagen zum
schonen des Lacks eingestellt.
Auch hier gilt: Nur so fest anziehen daß sich
alle Kugellager beim verschieben der Platte
drehen.
41
Das Foto zeit die obere Loslagerseite der
Y-Platte.
Nun können wir die vertikale Führung des Laufbalkens justieren.
Mit Hilfe zweier Vierkant-Halbzeuge können
die Kugellagerhalter gut zusammengedrückt
werden.
Um den Lack zu schonen kann man die Stäbe
in den Auflagebereichen mit KreppKlebeband umwickeln.
Im linken Foto ist gut zu erkennen, wie die
Vierkantstäbe auf den Kugellagerhaltern
aufliegen.
Die Kugellager werden durch die
Schraubzwinge verdeckt.
42
Das Loslager der Y-Achse kommt auf die
Seite welche im Deckel keine Aussparung für
den Schrittmotor aufweist.
Auch hier muß die Mutter nochmals gedreht
eingebaut werden.
Das Prinzip, wie dies zu geschehen hat wurde
beim Einbau der Spindel für die X-Achsen
schon beschrieben.
Dabei können wir die Mutter auf das bereits
geänderte Alu-Rohr der X-Achse
aufschieben.
Bitte achten Sie darauf, daß keine Kugeln aus
der Mutter fallen.
Sollte dies doch einmal passieren füllen Sie
die Laufbahnen der Mutter mit Fett und
setzen dann die Kugeln wieder ein.
Danach kann das Alu-Rohr wieder
eingeschoben werden.
Bei meiner Maschine mußte ich eine kleine Zwischenlage zwischen Mutter und Winkel einfügen.
Dies ist normalerweise nicht notwendig. Die mitgelieferte Zwischenlage aus 3 mm Stahlblech wird für den Einbau der
Mutter in der Z-Achse benötigt.
Sollte bei Ihnen die Mutter nicht sauber auf dem Winkel aufliegen demontieren Sie die Einheit und biegen den Winkel
etwas auf.
Dadurch kommt die Lasche auf welche die Mutter aufgeschraubt wird weiter nach oben.
Zum Schluß verfahren wir die Y-Achse erst zur einen Seite und ziehen das entsprechende Lager (Festlager/Loslager) an.
Danach wird die Achse in die entgegengesetzte Endlage verfahren und dort das Lager festgezogen.
Nun prüfen wir ob sich die Einheit sauber und mit geringem Widerstand von einer Endlage in die nächste verfahren
lässt.
Ist dies der Fall haben Sie den Einbau der Y-Achse bewerkstelligt.
43
5.
Ausrichten der T – Nutenplatte und ein erstes Ausrichten der Achsen:
Nun ist es an der Zeit die ersten Ausrichtarbeiten durchzuführen. Beginnen werden wir mit der T-Nutenplatte.
Um eine Fräsmaschine richtig auszurichten benötigt man eine plane Fläche. Diese dient als Bezugsfläche und nach ihr
„richtet“ sich im wahrsten Sinne des Wortes der gesamte Rest der Maschine.
Als plane Fläche wählen wir in unserem Fall die T-Nutenplatte.
Als ersten Schritt setzten wir die Meßuhr auf
die T-Nutenplatte direkt neben die Senkung
für die Schrauben.
Dies ist unsere gedachte „Null-Position“.
Dann verfahren wir in der X-Achse zur
nächsten Schraube und lesen den Wert von
der Meßuhr ab (z.B: + 0,03 mm oder – 0,02
mm).
Diesen Wert tragen wir in eine Tabelle ein.
Auf diese Weise wird jede der 130
Schraubenpositionen der T-Nutenplatte
angefahren und der entsprechende Wert in die
Tabelle eingetragen.
Tipp:
Wenn Sie die Meßuhr zum nächsten Steg der T-Nutenplatte verfahren heben Sie den Taster nicht von
der Platte ab sondern fahren über die Platte zum nächsten Steg. Durch das wiederholte Abheben und
Aufsetzen kann sich der Nullpunkt verschieben.
Sollte das einmal geschehen fahren sie erneut die erste Position an und stellen die Meßuhr wieder auf
den Nullwert ein.
Die Meßwerte meiner Maschine zeigt untenstehende Tabelle.
Revisionsdeckel
Erhobene
0,00
0,02
0,04
0,03
0,05
0,08
0,10
0,12
0,12
0,12
0,10
0,10
0,08
Meßwerte
0,03
0,02
0,02
0,01
0,05
0,06
0,05
0,08
0,10
0,13
0,12
0,16
0,16
0,20
0,17
0,21
0,18
0,20
0,19
0,22
0,19
0,22
0,18
0,19
0,14
0,14
0,02
-0,02
0,01
0,03
0,10
0,12
0,20
0,21
0,18
0,19
0,18
0,17
0,10
-0,02
-0,07
-0,06
-0,01
0,05
0,10
0,16
0,18
0,18
0,18
0,17
0,16
0,12
-0,03
-0,06
-0,08
-0,05
0,00
0,06
0,13
0,15
0,15
0,15
0,17
0,18
0,10
-0,05
-0,11
-0,10
-0,05
0,01
0,05
0,12
0,13
0,13
0,15
0,15
0,15
0,11
-0,03
-0,10
-0,11
-0,07
-0,02
0,00
0,08
0,08
0,09
0,12
0,14
0,14
0,11
-0,05
-0,08
-0,10
-0,05
-0,02
-0,02
0,05
0,04
0,06
0,07
0,10
0,13
0,11
0,00
-0,05
-0,08
-0,07
-0,02
-0,02
0,05
0,02
0,04
0,05
0,06
0,10
0,08
44
Sollten Sie bei Ihrer Maschine eine eklatante Höhenverschiebung (mehr als 0,2 mm) von links nach rechts im Verlauf
der Y-Achse feststellen können Sie den Führungsbalken der Y-Achse (25er Vierkant-Stahl) lösen, neu justieren und
erneut festziehen.
Danach wiederholen Sie die Messung wie beschrieben und erstellen eine neue Tabelle.
Ein über eine Tabellenkalkulation (OpenOffice; Freeware) kann man ein Höhenprofil der T-Nutenplatte erstellen.
Es veranschaulicht den Verlauf der Höhenabweichungen.
Nun können wir die Werte, welche wir unter die einzelnen Positionen unterlegen müssen mit Hilfe der Tabelle
berechnen.
Revisionsdeckel
Dicke zum Unterlegen
0,22
0,20
0,18
0,19
0,17
0,14
0,12
0,10
0,10
0,10
0,12
0,12
0,14
0,19
0,20
0,17
0,17
0,12
0,10
0,06
0,05
0,04
0,03
0,03
0,04
0,08
0,20
0,21
0,16
0,14
0,09
0,06
0,02
0,01
0,02
0,00
0,00
0,03
0,08
0,20
0,24
0,21
0,19
0,12
0,10
0,02
0,01
0,04
0,03
0,04
0,05
0,12
0,24
0,29
0,28
0,23
0,17
0,12
0,06
0,04
0,04
0,04
0,05
0,06
0,10
0,25
0,28
0,30
0,27
0,22
0,16
0,09
0,07
0,07
0,07
0,05
0,04
0,12
0,27
0,33
0,32
0,27
0,21
0,17
0,10
0,09
0,09
0,07
0,07
0,07
0,11
0,25
0,32
0,33
0,29
0,24
0,22
0,14
0,14
0,13
0,10
0,08
0,08
0,11
0,27
0,30
0,32
0,27
0,24
0,24
0,17
0,18
0,16
0,15
0,12
0,09
0,11
0,22
0,27
0,30
0,29
0,24
0,24
0,17
0,20
0,18
0,17
0,16
0,12
0,14
Der größte Wert beträgt bei meiner Maschine 0,33 mm (rot).
!!! Bitte beachten !!!
Da die Achsen durch die Laufbahnen der X und Y Führungen, auf denen die Kugellager laufen,
gebildet werden kann die Maschine natürlich nur entsprechend der Genauigkeit dieser Laufbahnen
ausgerichtet werden.
Ein exaktes Arbeiten bei der Justage dieser Laufbahnen ist obligat.
45
Nun kann mit dem Unterlegen begonnen werden.
Werte welche kleiner als 0,1 mm waren habe ich durch falten von 0,02 mm
starker Haushalts- Aluminiumfolie realisiert.
Höhere Werte wurden mit dünnen Blechstreifen (0,1 mm Blech), sowie
umwickeln mit Alufolie auf die entsprechende Dicke gebracht.
Im Foto links erkennt man die einzelnen Beilagen.
Dabei habe ich die entsprechende Bohrung in X-Richtung beidseitig
unterlegt um ein Verspannen der T-Nutenplatte zu vermeiden.
Die einzelnen Streifen habe ich mit einem Tropfen Öl an auf die
Grundplatte „geklebt“.
Dadurch wird ein unbeabsichtigtes verrutschen der Streifen vermieden.
Im Foto links sieht man nun die komplett unterlegte Grundplatte.
Um ein verschieben einzelner Streifen beim auflegen der T-Nutenplatte
zu vermeiden habe ich ca. 5-6 mm dicke Zwischenlagen aus Kunstoff
aufgelegt.
Die T-Nutenplatte kann nun auf diese aufgelegt werden und durch
einschrauben jeweils einer Schraube links oben und rechts unten in
ihrer Lage ausgerichtet werden.
Danach kann man die Zwischenlagen einfach rausziehen.
Die T-Nutenplatte fällt sauber nach unten und die Zwischenlagen
verrutschen nicht.
46
Zum Schluß wird die T-Nutenplatte in zwei
Durchgängen wie im Foto links dargestellt
(spiralförmig von innen nach außen)
verschraubt.
Dies dient dazu, Verspannungen durch das
Verschrauben zu vermeiden.
Danach wird ein erneutes Meßprotokoll
erstellt.
Bei meiner Maschine betrug die
Höhenabweichung max. 0,1 mm. In weiten
Teilen verlief die Ebenheit des Tisches bei ca.
0,05 mm. Lediglich am vorderen Ende sackte
sie etwas stärker ab.
Da ich später mit einer sog. Opferplatte arbeiten möchte und diese auf der Oberseite komplett überfräst wird bin ich mit
den erreichten Werten zufrieden.
Sollten Sie eine höhere Genauigkeit wünschen muß die T-Nutenplatt erneut abgenommen und
zusätzlich unterlegt werden.
Dieser Vorgang muß ggf. mehrmals wiederholt werden bis die Genauigkeit Ihren Anforderungen
entspricht.
Die „Ungenauigkeit“ resultiert aus der Verformung der Grundplatte und des Grundkörpers zur T-Nutenplatte.
Stahl, selbst bei einer Gesamtstärke von 20 mm (Grundkörper, Grundplatte und T-Nutenplatte) über eine Fläche von ca.
½ Quadratmeter ist diesbezüglich immer noch „nachgiebig“.
Durch „Setzungseffekte“ (z.B: durch den Farbauftrag) kann es auch später noch zu leichten Höhenverschiebungen
kommen.
Ich rate deshalb dazu die Messung nach einiger Zeit (Tage/Wochen) zu wiederholen und die T-Nutenplatte bei Bedarf
nochmals auszurichten.
Das Ausrichten einer Fräsmaschine kann, je nach gewünschter Genauigkeit, evtl. länger
dauern als der eigentliche Bau der Maschine !
Nehmen Sie sich für diese Arbeit Zeit und vor allem die notwendige Geduld.
Die Maschine kann nur so genau fertigen, wie sie ausgerichtet wurde.
Das Ausrichten sollte generell am endgültigen Standort der Maschine erfolgen. Die Maschine sollte
dabei im „Lot“ stehen.
Durch ein verschieben oder transportieren der Maschine kann sich die Genauigkeit der Ausrichtung
zumindest partiell verschieben.
47
Als nächsten Schritt werden wir die X-Y Achse justieren.
Diese gewährt die rechtwinkligkeit gefräster Teile.
Dazu legen wir einen genau gefertigten
Winkel auf die T-Nutenplatte und beschweren
diesen.
Der Winkel darf auf keinen Fall mit
Schraubzwingen oder ähnlichem verspannt
werden!
Die Meßuhr wird entlang des Winkels in der
X-Achse verfahren und der Winkel so lange
verschoben bis die Meßuhr über den
gesamten Verfahrweg keine Abweichungen
zeigt.
Der Winkel ist nun entlang der X-Achse
ausgerichtet.
Im zweiten Arbeitsgang richten wir die YAchse entsprechend dem Winkel aus.
Dazu lösen wir auf der Unterseite sieben
Schrauben der Befestigungswinkel welche
die beiden Portalwangen über die Brücke auf
welcher die Mutter der X-Achse
aufgeschraubt ist, miteinander verbinden.
Die achte Schraube bleibt als „Drehpunkt“
geschlossen.
Nun können wir durch Zug an der einen und
Druck an der zweiten Wange die Lage der
Wangen und des Y-Portalbalkens etwas
verschieben.
Unter Aufrechterhaltung der Belastung
verschrauben wir diese erneut.
Auf diese Weise konnte ich bei meiner Maschine eine Abweichung von ca. 0,1 mm einfach ausgleichen.
Sollte das nicht ausreichen muß der Grundkörper des Y-Portals stirnseitig (dort wo er mit den Wangen der X-Achse
verschraubt ist) jeweils vorne oder hinten mit Folie unterlegt werden.
Das Unterlegen sollte beidseitig versetzt (links vorne und rechts hinten oder umgekehrt) erfolgen.
Dadurch wird der Y-Portalbalken um seine Hochachse gedreht.
Diese Maßnahme erfordert ein anschließendes erneutes Ausrichten der Y-Führungsplatte und des Führungsstabes (25 er
Vierkantstahl) der Y-Achse sowie ein nachjustieren der zugehörigen Kugellager.
Die Y-Achse ist nun fertiggestellt und wir widmen uns der Z-Achse.
48
6.
Aufbau der Z – Achse und weiteres Ausrichten der Maschine:
Zum Aufbau der Z-Achse gibt es zwei mögliche Varianten:
1)
2)
Aufbau unabhängig von der Maschine und ein späteres Anschrauben der gesamten Einheit
Aufbau der einzelnen Teile direkt an der Maschine.
Ich habe die Variante „2“ gewählt, da ich weitestgehend alleine arbeite und die Z-Achse recht massiv gehalten ist.
Diese dann als komplette Einheit an die Maschine zu schrauben ist mit einem Helfer leichter durchzuführen.
Vorab prüfen wir ob der Grundkörper der Z-Achse sich „satt“ (ohne großen Widerstand und ohne Spiel) auf die YAchse aufschieben lässt.
Sollte dies nicht der Fall sein können wir durch einzelne gezielte Schläge auf die untere Lasche des Bauteils mit einem
Gummihammer und einer Zwischenlage zum Schutz des Lacks dies korrigieren.
Bei meiner Maschine war durch den Lackauftrag eine leichte Schwergängigkeit beim Fügen aufgetreten welche ich
rasch berichtigen konnte.
Zuerst montieren wir den Halter für das Loslager auf den
Grundkörper.
Dieser wird einfach von innen nach außen eingeschoben
und dann von unten verschraubt.
Die Schrauben sollten noch nicht fest angezogen werden da
die Position des Loslagers später noch exakt eingestellt
werden muß.
Im unteren Teil des Bildes rechts sieht man den Halter für das
Loslager in seiner korrekten Position.
Nun wird der Korpus auf die Y-Achse geschoben und oben, sowie
unten verschraubt.
Beim aufschieben sollte darauf geachtet werden daß die annähernd
richtige Lage gefunden wird da es sonst zu Lackschäden kommen
kann.
49
Liegt der Grundkörper der Z-Achse mit
seinen senkrechten Schnittkanten sauber am
Laufwagen der Y-Achse an kann er oben und
unten fest verschraubt werden.
Im Foto links sind die Schrauben für den ZAchsen Grundkörper markiert.
Die drei vorderen Schrauben sind für den
Halter des Loslagers.
Sie sind nur „handfest“ angezogen.
Der Halter sollte sich noch verschieben
lassen aber nicht nach oben oder unten
wackeln können.
50
Im nächsten Schritt schrauben wir die Führungsplatte der
Z-Achse an den Grundkörper.
Danach kann die Führungleiste angebracht werden.
Zum verschrauben der beiden Teile werden Schrauben
verschiedener Länge benötigt.
Achten Sie darauf daß die Schrauben in ihrem Gewinde eine
entsprechende Einschraubtiefe erreichen.
51
Der Halter für das Festlager und den Motorträger wird
oben aufgeschraubt.
Dieser wird ebenfalls wie der Halter für das Loslager
am unteren Ende des Grundkörpers nur „handfest“
verschraubt.
Er sollte sich noch verschieben, aber nicht nach oben
oder unten bewegen lassen.
Nun kann die Gewindespindel eingebaut werden.
Das Einbringen der Mutter wurde bereits beim Aufbau der XAchse beschrieben.
Die Mutter muß nicht gedreht werden.
Vor der Montage empfiehlt es sich die Mutter
ausreichend mit einem geeigneten Fett zu
schmieren.
Der Schmiernippel ist im Nachhinein nur noch sehr
eingeschränkt zugänglich was ein nachträgliches
Schmieren der Mutter erschwert.
Eine Fettschmierung sollte nach Angaben des Herstellers für
mehrere Monate ausreichen.
Nach dem Einbau der Mutter empfehle ich die Montage der
kleinen 3 mm starken Zwischenlage aus Stahlblech.
Diese wird auf der Mutter mit einem umlaufenden Klebeband
fixiert so daß die Zwischenlage nicht herabfallen kann.
Auf keinen Fall sollte die Zwischenlage stirnseitig geklebt oder stirnseitig mit Klebeband fixiert werden.
Dies verhindert daß die Mutter sauber an dem Laufwagen anliegt.
52
Der Laufwagen der Z-Achse kann nun
vormontiert werden.
Die Kugellager sind, wie auf den
vorhergehenden Achsen auch, jeweils mit
Unterlegscheiben als Abstandshalter zu
verschrauben.
Die Festlagerseite (Durchgangsbohrung für
die Schraube) kann fest angezogen werden.
Die Loslagerseite (Langloch) sollte
„handfest“ angezogen werden.
Die Lagerhalter sollten sich noch verschieben
lassen.
Zur Montage hat es sich bewährt den Laufwagen auf einen
schräg angestelltes, kurzes Brett zu stellen.
Das Brett wurde zum Schutz des Lackes mit einem Lappen
umwickelt.
53
Die beiden verbleibenden Kugellagerhalter können nun
recht einfach von hinten an den Laufwagen geschraubt
werden (im Foto links unten zu sehen).
Ist der Laufwagen montiert kann die Mutter durch die vier
Bohrungen hindurch mit dem Laufwagen verschraubt
werden.
Zum verspannen der Kugellager kann, wie im Foto gezeigt eine kleine Schraubzwinge verwendet werden.
Zum Schutz des Lacks habe ich ein kleines Kunststoffteil in den Schlitz auf den Lagerhalter aufgelegt (Foto links
oben).
Im Foto rechts oben sieht man die kleine Holzleiste welche ebenfalls zum Lackschutz dient.
Der untere Teil der Lagerhalters wird auf die gleiche weise verspannt.
54
Die verbleibenden Lager in der Mitte des Laufwagens werden nach außen verspannt.
Dort fand ich keinen passablen Weg dies mit mech. Unterstützung zu tun. Ein spreizen der Kugellagerhalter per Hand
führte aber zum Erfolg. Die Lager liefen alle beim verschieben des Laufwages über seinen gesamten Verfahrweg.
Sind alle Lager fixiert und die Mutter fest mit dem Laufwagen
montiert wird dieser in die obere Endlage gefahren und der Halter des
Festlagers angezogen.
Der Laufwagen der Z-Achse wird in seine
untere Endlage gebracht und die drei
Schrauben des Halters für das Loslager
werden angezogen.
Der Laufwagen und die Gewindespindel sind nun eingebaut.
Beim anschließenden Lauftest sollte sich der Laufwagen über seinen gesamten Verfahrweg leicht verschieben lassen.
Die entsprechenden Kugellager sollten dabei alle permanent mitlaufen.
55
Zum Schluß wird noch der Halter für die Frässpindel
angeschraubt.
Dieser kann in zwei unterschiedlichen Höhenpositionen
montiert werden.
Um zu gewährleisten daß der Fräser die Oberfläche der TNutenplatte erreicht montierte ich den Halter in der unteren
Position.
Nun können wir die Maschine weiter ausrichten.
Auf die zuvor unterlegte plane und ebene TNutenplatte (Grundplatte) stellen wir den Winkel in
X-Z-Richtung auf.
Bitte beachten:
Der Winkel darf niemals geklemmt
werden!
In meinem Beispiel wird er links und
rechts von Stahlplatten gegen
umfallen gesichert und steht
ansonsten lose auf der T-Nutenplatte
auf.
Jedes Klemmen des Winkels könnte
diesen beschädigen.
Die Meßuhr wird an der Z-Achse befestigt und diese
verfahren.
56
Einstellen kann man die X-Z Achse durch
öffnen der oberen und/oder unteren
Schrauben welche die komplette Z-Achse am
Y-Laufwagen fixieren.
Durch leichte Schläge mit dem
Gummihammer und einer Zwischenlage
(Lackschutz) lässt sich die Einheit im 1/10
mm Bereich verschieben.
Im Foto links sieht man die oberen
Einstellschrauben.
Der Steckschlüssel befindet sich in einer von
vier unteren Befestigungsschrauben der ZAchse.
Danach wird der Winkel um 90 Grad gedreht
und die Y-Z Achse mit der Meßuhr
abgefahren und eingestellt.
Sollte die Y-Z Achse nicht stimmen muß die
Laufplatte der Z-Achse demontiert werden
und die Bohrungen der Festlager welche für
die senkrechte Führung in Y-Z zuständig sind
ggf. etwas erweitert werden.
Nun lässt sich die Y-Z Achse korrigieren.
Der Vorgang lässt sich auch ohne montierten
Frässpindelhalter durchführen.
Die Meßuhr wird dann am Laufwagen der ZAchse angebracht.
57
Zum (vorläufigen) Ende der Ausrichtarbeiten
spannen wir die Frässpindel in den Halter ein.
Diese wird nun ebenfalls in X-Z und Y-Z
ausgerichtet.
In die Spannzange wird ein passender geschliffener
Paßstift (z.B: 8 h7) eingespannt.
(Leider hatte ich noch keinen Paßstift und
verwendete nur zur Dokumentation ein Stück
Rundmessing. Dies führt aber nicht zu der
geforderten Genauigkeit. Der Vorgang wird von mit,
sobald ich einen Paßstift habe, wiederholt!)
Durch drehen der Spindel von Hand wird
sichergestellt daß dieser exakt rundläuft.
Ist dies nicht der Fall entnehmen Sie den Stift, die
Spannzange und die Mutter, reinigen alles und
montieren es neu.
Läuft der Paßstift exakt rund kann er mit der
Meßuhr in X-Z und Y-Z Richtung abgefahren
werden.
Die Frässpindel wird durch lösen der
Befestigungsschrauben der Halteplatte,
verschieben derselben im U-förmigen Halter
und erneutes festziehen eingestellt.
58
7.
Montage der Schrittmotoren
Nun können wir mit der Montage der Schrittmotoren und der Seitenwangen beginnen.
Als ersten Schritt befestigen wir einen Teil Kupplung an der
Motoraches.
Die Klemmschraube sollte ausreichend angezogen werden
da über die Klemmverbindung die vollen 3 Nm der
Schrittmotoren auf die Spindeln übertragen wird.
Es empfiehlt sich die Achse des Schrittmotors vor der
Montage zu entfetten.
Den zweiten Kupplungsteil befestigen wir an
der Kugelumlaufspindel.
Dieser wird noch nicht festgezogen, da wir
später der Abstand zwischen den
Kupplungsteilen eingestellt werden muß.
59
Der Schrittmotor wird nun auf den Halter
aufgeschraubt und das sternförmige
Verbindungsteil aus Kunststoff eingelegt.
Beim aufschrauben des Schrittmotors auf den
Halter sollte man auf die Lage bezüglich der
späteren Kabelführung achten.
Die Einheit kann nun montiert werden.
Die Kupplungshälfte, welche sich auf der
Kugelumlaufspindel befindet wird bis auf ca. 0,1
mm an die Kupplungshälfte des Schrittmotors
herangeführt und verschraubt.
Auch hier sollte man den Zapfen der Spindel vor der
Montage entfetten und die Verschraubung
ausreichend fest anziehen.
Die Gewindespindel sollte sich an der Kupplung
leicht und ohne großen Kraftaufwand drehen lassen.
60
Nun kann der Seitendeckel montiert werden.
Bitte beachten Sie daß ein Teil der
Schraubverbindungen parallel zur Befestigung von
Anbauteilen dienen (silberne Teile im Foto links
werden im folgenden Kapitel beschrieben).
Nach dem gleichen Prinzip wird der
Schrittmotor der Z-Achse montiert.
61
Den fertig montierten Motor der Z-Achse
zeigt das Foto links.
Der Motor der X-Achse.
62
8.
Anbauteile
Zum Ende des Aufbaus der mech. Teile bringen wir die noch ausstehenden „Anbauteile“ zur Führung der
Energieketten, Auslösen der Endschalter und Abdeckungen an.
Die beiden Seitendeckel können nun auf die Wangen aufgeschoben, aber noch nicht verschraubt werden.
Die Z-Achse wird noch um das Führungsblech
erweitert.
Die Auslösewinkel für die Endschalter der
X-Achse können sowohl links als auch rechts
montiert werden.
In den beiden Fotos links sind die Winkel für
die X-Achse zu sehen.
63
Der kleinere der beiden „großen“ Winkel zur
Betätigung der Endschalter wird an die YAchse geschraubt.
Der größere Winkel wird mit der Z-Achse
verschraubt.
64
Das Winkelblech zur Kabelführung wird an der Säule der
Z-Achse angeschraubt.
Beide Abdeckungen der Kugellager für die
X-Achse können nun an die Lagerhalter
geschraubt werden.
Evtl. ist es Notwendig die Bohrungen um ca.
0,5 mm zu erweitern.
Das Blech sitzt recht straff auf der
Grundplatte auf. Dies erhöht den Widerstand
um die Achse zu verschieben und kann den
Lack der Grundplatte beschädigen.
Alternativ dazu kann man auch den Wulst,
welcher sich in der unteren Biegekante
befindet mit einer Flachfeile entfernen.
65
Das obere Führungsblech (quer über die YAchse) wird zusammen mit den
Seitenabdeckungen befestigt.
Das letzte Montageteil ist das Blech welches die Kabel an der
Wange mit dem Schrittmotor hinabführt.
Dieses wird ebenfalls mit dem Seitendeckel verschraubt.
Soweit die mechanische Montage der GP 10050 wie ich sie
durchgeführt habe.
Anbei sei bemerkt, daß es mehrere Möglichkeiten
der Montage gibt und der Autor keinerlei Haftung
für die Montage oder den Betrieb der Maschine
übernimmt.
Weitergehende geplante Beschreibungen:
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Elektrik der GP 10050 (Triple Beast)
Sofwareanbindung mit Mach 3
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