Antrieb X-Achse Portal-Fräse

Hallo,

die X-Achse (bei den meisten Portalfräsern die lange Achse in Blickrichtung des Nutzers vor/hinten) wird bei verschiedenen Herstellern unterschiedlich angetrieben. Manche bauen 2 Schrittmotoren ein, je einen links und rechts. Andere bauen einen einzigen ein und betreiben damit eine Achse in der Mitte des Arbeitsbereiches. Noch andere bauen ebenfalls einen einzelnen Schrittmotor ein, betreiben aber über einen Riemenantrieb dennoch die linke und rechte Seite des Arbeitsbereiches. Die letztgenannte Version gefällt mir persönlich am besten, da damit z.B. Verkantung weitgehend ausgeschlossen wird, noch der Ausfall eines Schrittes bei einem einzelnen Stepmotor Auswirkungen hat.
Die Firma BZT baut u.a. die Serie PFE, die mir recht gut gefällt. Linearführungen, alles gut verkleidet, sehr stabil (Eisen statt Aluminium), u.a. wichtige Dinge. Lediglich der Antrieb der X-Achse wird mit einem einzigen Mittelmotor-Antrieb realisiert. Nun hat der Arbeitsteller allerdings bei der PFE auf beiden Seiten Linearführungen, die ja durchaus zuverlässig arbeiten. Kann man dadurch diesen Mittelmotorantrieb, der mir ja persönlich nicht so ganz zusagt, "relativieren" und davon ausgehen, dass sich da trotzdem nichts verkantet o.ä.? Immerhin baut BZT seit Jahren sehr viele Maschinen, Erfahrungen sind da vorhanden, und wenn's nicht zuverlässig funktionieren würde, würde das keiner kaufen. Über diesen Antrieb bei BZT konnte ich beim googeln nichts nachteiliges finden. Dennoch möchte ich hier im Forum mal nachfragen und um Eure Einschätzung nach dieser Art des Antriebes bitten. Die Maschinen von EMS-Moederl bauen z.B. diesen Antrieb (und andere schöne Sachen) ein, der mir gefällt. Aber ich scheue den Selbst-Aufbau...

Andreas

Der Beitrag wurde von XCNC27 bearbeitet: 20.08.2015, 14:38 Uhr

Du meinst ne Selbstbau Fräse...
Glaub da biste hier vielleicht etwas Falsch!

Mfg
Andy

Ich halte den Mittelmotorantrieb am sinnvollsten. Alles andere hat Nachteile.
In Y halte ich einen beweglichen Tisch (Alu Nutenplatte) mit Linearführen und Mittelmotorantrieb für am sinnvollsten. X und Z kann man dann starr und stabiler auslegen.

Bei der angesprochenen PFE-Serie von BZT ist die X-Achse die lange Achse. (Querformat)
Mechanisch sollte der Mittenantrieb (Portal wird über den starren Tisch bewegt) recht stabil und torsionssicher aufgebaut sein. Wie das bei BZT gelöst ist kann ich nicht sagen. Ich habe schon (chinesische) Aufbauten gesehen, die einen 6mm-Stab mit 500mm Länge als Kardan verwendet haben. Das eiert dann lustig vor sich hin und kann Differenzen bis zu 2mm von Endlage zu Endlage der Querachse ergeben. Stabil sieht anders aus.
Mit 2 leicht überdimensionierten Motoren ist ein Tandem-Antrieb aber auch sehr sicher. Dann gibts auch die befürchteten Step-Fehler nicht. Voraussetzung ist natürlich eine schnelle Ansteuerung. Die neueren LAN-Boards haben damit jedenfalls keine Probleme.

Für einen Sportwagen gebe ich dir ja recht. Aber im Werkzeugmaschinenbau ?
Kannst du die Nachteile auch benennen ( Werkzeugmaschine nicht Sportwagen )?

Hi
Reden wir hier von einer professionellen Werkzeugmaschine oder von einer Eigenbau- Hobbyfräse ?
Gleiches könnte man Fragen, redest du von einem ausgewachsenen Sportwagen, oder von einem Modellauto ?

-> Wenn man so ne Fräse baut, ist das auch ne Buget Frage.
Wir kennen alle möglichen Systeme bei den Großen, Ihr Vor- und Nachteile.
Und wenn ich da so manche Konstruktion sehe... Steppmotoren, ohne eigenes Meßsystem. Irgendwelche Gewindespindeln ( Kugelrollspindeln kosten ja auch in den Abmessungen schon eine Stange Geld )
So sollte man eines so sagen dürfen.
Wenn man auch Präzision und Hohe Kraftübertragung Wert legt, bei gleichzeitiger hoher Betriebssicherheit und geringen Verschleiss, sollte man sich durch aus über Gantry Systeme gedanken machen oder die Kombination aus 2 Antriebsspindeln die mechanisch fest verknüpft sind gedanken machen. Beide geht aber nicht mit Einfachen Gewindespindeln, oder mit 2 Steppmotoren die ohne Meßsystem gesteuert werden.
Auf kurzen Strecken mag das noch ohne zu verkanten so halbwegs funktionieren.
Da ist schon der Ansatz mit einer einfachen Spindellösung sowie einem Stepmotor mit Mittiger Anordnung zu den Führungskomponenten die brauchbarste Variante für den "schmalen" Geldbeutel !

MFG
Andy

Ich bin von einer Hobby Fräse ausgegangen. Stabil sollte sowas aber trotzdem sein sonst hat man keine Freude wenn man mal Alu Späne machen will.
KGS und Linearführungen von HiWin gibt es heutzutage recht preiswert. Damit hat man auch am Schluss Freude daran. Den Rahmen kann man aus Stahl Laserschnittteilen und Vierkantrohren zusammensetzen - richtig designed kann man da viel Steifigkeit bei wenig Gewicht reinbringen.

Die steifste Lösung für Hobby Portalfräsen ist ein in eine Achse beweglicher Tisch. Ein in alle Achsen bewegliches Portal ist nämlich ziemlich elastisch.

Wir gehen hier mal von einer Hobbymaschine aus.
Bei zwei Motoren können Schrittverluste auftreten.
Bei einem Motor der über Zahnriemen / Kette mit einer zweiten Spindel verbunden ist, ist das Übertragungselement die Schwachstelle.

Zwei Führungen und dazwischen eine Spindel mit Antrieb hat sich bewährt.

Also ich kenne Lösungen mit 2 KRS die via Zahnriemen direkt verbunden sind. Und 1 Motor treibt via Zahnriemen eine der Spindeln an. Dabei liegen die KRS direkt unter den Führungssytemen. Und da geht bei entsprechender Motorisierung auch bei festeren Sachen wie Messing oder auch mal Stahl noch etwas... Ohne das es den ganzen Kasten durchschüttelt.

Aber wie gesagt. Was will man ? Welches Buget hat man?

Trotzdem schönen Sonntag noch

MFG
Andy

[quote name='XCNC27' date='20.08.2015, 13:38 Uhr' post='435392']
Hallo,

ich habe mir vor Jahren mal eine Maschine gebaut. Es handelt sich um eine Portalfräsmaschine. Die Antriebe sind allesamt Kugelrollspindeln.

Wenn ich mir heute noch mal eine bauen würde, dann würde ich verschiedenes anders machen. So hat meine Maschine die Y-Achse (von vor der
Maschine gesehen für Vorwärts / Rückwärts, wäre beim Bohrwerk die Z-Achse) an der rechten Seite. Der Tische steht fest ( beim Mittelantrieb
würde ganze Tisch bewegt werden müssen) Auf dem festen Tisch habe ich die Linearführungen drauf geschraubt, auf dem der Laufwagen mit
der X und der Z-Achse mit der Spindel läuft.

Diesen Laufwagen mußte ich unglaublich stark machen, da sich dieser an der linken Seite um etwa 1 mm pro 80 kp Druckkraft vorschieben ließ,
wobei die Seite an der die Y-Achse befestigt ist stehen blieb.

Jetzt sind es bei 80 Kp Druck nur noch ca. 0,1 mm. Ich fräse nur Kunststoff/Holz oder Platinen und da treten solche Kräfte nicht auf.

Links und rechts eine Kugelrollspindel und ein Motor unter den Tisch gebaut und dann mit einem starken Zahnriemen und Spannrollen, dann kann
der Aufbau einfacher sein, da verschiebt sich dann nichts.

Mittelantriebvariante würde ich nur bei der X (quer/links/rechts) und der Z (vertikal) - Achse (Spindel) nehmen.

mfg Roland