Optimum Drehmaschine 320x920, Meine erste "richtige" Hobbydrehe

Mit sowas müsstest du das messen: http://image.hotrod.com/f/14628152/hrdp_09...ond_machine.jpg
Oder wenns die Messmaschine kann: Den Zylinder scannen und nicht nur Punkte antasten. Achja, wie hoch ist die Messunsicherheit der Messmaschine?

Hallo,

ich hatte heute das Vergnügen, mal einen Tag lang an der Opti 320 zu stehen, und muß sagen, ich bin von der Maschine völlig begeistert.

Meine Begeisterung ist objektiv natürlich mit Einschränkung zu betrachten, da ich

1.) keine Vergleichsmöglichkeiten mit anderen Maschinen in diesem Segment habe

2.) aus der Hobby-Klasse von 125 kg Maschinengewicht aufgerückt bin.

Zu Punkt 1: ganz ganz sicher würde mir eine Emco mit 1000er Spitzenweite soviel besser passen wie ein Mercedes im Vergleich zu einem Opel. Diese Maschine würde mit Digi aber nicht ca. 6000 kosten, sondern 25.000 -> wir warten weiter auf den Lottogewinn.

Zu Punkt 2: da habe ich allerdings jede Menge Erfahrung, da brauche ich keine Betriebsanleitung um abzuschätzen, was da läuft.

Was bei der ca. 500kg schweren Optimum überzeugt, ist in erster Linie die Stabilität. Es gibt in der 125 kg Klasse keine Stabilität.

Ich hatte heute noch einen Kundenkontakt mit einem CNC-Dreher, der für privat (um so ein bißchen drüberzudrehen) eine Maschine sucht, und dabei an eine Optimum mit 400 mm Spitzenweite denkt. Ja, aber hallo, natürlich, denn wenn er was drehen will, wo Dampf drauf muß, hat er im Betrieb genügend Auswahl.

Wer aber nicht in einem Zerspanungsbetrieb arbeitet, und PRIVAT zwischen 100 und 200 m Durchmesser drehen will, dem sei an dieser Stelle von allen Maschinen abgeraten, die so um die 120 kg wiegen. Diese Maschinen bringen das nie und nimmer. Abgesehen davon, daß die Gleichstrommotoren alle Schrottwert haben, bringen die das auch von der Stabilität her nicht.

Man muß sich mal klarmachen, was eine Zug- und Leitspindelmaschine ist, und wo das beginnt. Bei Opti beginnt es mit 500 kg, daher hab ich die genommen, vergleichbare Maschinen aus China-Produktion bringen gewöhnlich 1000kg oder mehr auf die Waage, was wahrscheinlich noch besser ist für den, der solche Maschinen stellen kann.

Die 120 kg Maschinen haben ein 100er Futter (dürften höchstens ein 80er haben), die 500 kg Opti hat ein 160er Futter (das hat die sich auch verdient).

Heißt: Futtergröße von 100 auf 160 macht 60 Prozent Zuwachs, macht aber im Maschinengewicht 125 auf 500, also 400 Prozent Zuwachs. Oder anders, die 60 Prozent vom Futter gehen einher mit einer Vervierfachung des Maschinengewichts, und da sind wir an der absoluten Untergrenze, bestimmt wären 1000kg noch besser, wenn man das stellen kann. Die 500kg sind Untergrenze, von 500 auf 1000 ist der Sprung aber lange nicht so groß wie von 125 auf 500. Soviel zur Stabilität, in diesem Falle Mindeststabilität. Bringt die Mindest-Stabilität das? Ja, sie bringt das.

Hardwarefeatures: Zug- und Leitspindelmaschine. Hallo! Hier beginnt das wirkliche Drehen!

Zugspindel heißt:

Kupplung gegen Aufbrummen. Sowie Planvorschub, der innerhalb des Bettschlittens (ich vermute, mit einem Kegelrad) umgeschaltet werden kann.

Zugspindel heißt aber auch, die Übersetzung der Leitspindel blockiert nicht den normalen Vorschub, wie es bei einer reinen Leitspindelmaschinde der Fall ist.

Stabilität:

Stabilität heißt, plan 2 mm wegschruppen. Oder längs 5 mm in VA wegschruppen.

Das kann die Opti 320.

Warum kann die das?

Die Anwort ist

(ich bin ein absoluter Fan von solchen Konstruktionen):

Ein im Ölbad schwimmendes Getriebe.

Ach was sage ich eins? Zwei!

Genau sowas habe ich auch an meiner Fräsmaschine, dort sind es insgesamt 3 Getriebe, aber von der reinen Anzahl abgesehen:

NUR DAS ZIEHT WIRKLICH DURCH!


Die ganzen Konstruktionen im unteren Preissegment, die irgendwelche Potis oder FU ANSTELLE EINES GETRIEBES SETZEN, kann man alle in die Tonne hauen.

Bei der Opti 320 lassen sich die ZWEI Getriebe, nämlich für die Hauptspindel btw. für den Vorschub, unabhängig voneinander in der Richtung und in der Übersetzung schalten. Wir haben 3 Übersetzungen, einmal längs, einmal plan, einmal Gewinde.

Benutzt man den Tastschalter, schalten die butterweich. Wirklich eine reine Freude.


Mit einer Zug- und Leitspindelmaschine mit 2 im Ölbad schwimmenden Getrieben beginnt das ECHTE Drehen.

Btw. rechnet man das Kegelrad dazu, für die Umschaltung Plan/Längs, welches im Bettschlitten untergebracht ist, sind es wie bei der Fräsmaschine nicht zwei, sondern 3 Getriebe.

Wie gesagt, ich bin von der Maschine total begeistert.

Und @baconpep, die 0.008 die lassen wir so nicht stehen, das war ja worst case.

Wirst schon sehen.

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 13.05.2010, 21:24 Uhr

Hallo

"Was denn noch?"

Wenns aussieht wie ne Portalfräsmaschiene, dann wirds nen Stino Meßmaschiene sein.
Wenn ich Raten müßte, dürfte die von MITUTUYO kommen.

Die sind schon nicht schlecht mit Messen, aber wie in dem link gezeigt, geht nichts über ein Rundheitsmeßgerät, wenn mans genau wissen will.

Wie ich auch schon mal geschrieben habe, geht evtl. das Spiel noch etwas nachzustellen, wenn sie ertmal bissel gelaufen ist und deine Masch. einstellbare Schrägrollenlager hat.

Und nochmal mein Satz:

Wenn du mit den 8µm leben kannst dann ist doch alles gut.
ggf. brauchst du es auch nicht genauer.

Viel Erfolg und Freude mit deiner Neuanschaffung.

Gruß Baconpep

Nochmal darauf:

die 0.008 würden zum Leben reichen, da ich keine Maschinen baue, sondern nur Probierstücke = Prototypen, die

0.008 sind aber nicht das letzte Wort.

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 13.05.2010, 20:59 Uhr

Jetzt muß ich doch noch was vorwegnehmen, was noch nicht Realität ist.

Ich beziehe mich auf Stefan wg. Wechsel der beiden Keilriemen.

Ist ein FU drauf, wird von Optimum offiziell angegegeben, daß Riemenwechsel nicht mehr stattfinden darf, erlaubt ist nur noch der innere Riemen, also kleine Übersetzung.

Und morgen, wenn mein Nachbar, der Elektriker, Wort hält, kommt der FU drauf.

Ein Omron FU, der steht schon fertig neben der Maschine.

Mit dem FU hat man mit einer einzigen (der kleinen) Riemenübersetzung ein Drehzahlspektrum von

10 (!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!) Umdrehungen pro Minute

Hallo!


bis

2500 (oder wenn man es wissen wollte, mehr, mehr ist aber nicht erlaubt).

ohne daß man irgendwelche Riemen umlegt. Geht dann alles voll über das Getriebe.

Dann kann man sagen: diese Maschine läuft wirklich ganz "nett".

Warten wir den morgigen Tag ab.

Wir hätten dann, wenn da so klappt, auch noch rein betriebswirtschaftlich "einige" Kosten gespart, nämlich die Differenz zwischen ca. 2200 Euro (Werk) und 500 Euro (Eigenleistung).

Macht ca. 1700 Euronen.

Dafür könnte ich meinen Nachbarn zu einem Bier einladen, aber es ist eigentlich zu viel, um es zu versaufen.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 13.05.2010, 22:08 Uhr

FU ist drauf.

Auch gleich schön stabil mit Alu-Winkelprofilen montiert.

Links an der Maschine über dem Schaltkasten sitzt der FU (Bild 1), rechts an der Maschine, befestigt am Unterbau, der externe Poti. Bei dem muß ich mir das Verstellrädchen nochmal neu drehen, weil das Plastikteil nicht gepaßt hat. Der Sinn dieser Anordnung liegt darin, daß man bei der Drehzahlregelung nicht über die Maschine greifen muß, sondern maximal vom Futter wegsteht. Arbeitssicherheit hat bei mir immer die oberste Priorität.

Die Maschine benötigt nun keinen Riemenwechsel mehr, man kann von 1 U/Min. bis zu den erlaubten 2.300 U/min. nun alles mit FU und Getriebe schalten.



Die ganze Aktion hat ca. 1700 Euro gegenüber der Werksversion gespart.

Dauer für den Umbau ca. 2-3 Stunden, wenn man einen guten Elektriker zur Hand hat.

Daß es dann noch 2 Stunden länger wurde, lag an gewissen Abstimmungsproblemen mit dem Maschinenstrom.

Der Motor weist auf dem Typenschild bei 400V 3.6 Ampere auf. Gibt man dem FU diese Zahl zu fressen, schaltet er aber ab mit Fehlermeldung Motor-Überlast.

Das Problem wurde vorerst so gelöst, daß man dem FU den Motorstrom mit 5 Ampere angibt. Dann läuft er aber ohne Last schon ausgangsseitig mit 6,2 Ampere, und wie das unter Last aussieht, muß man probieren. Bei 7 Ampere ist beim FU Ende der Fahnenstange.

Es gibt von Omron aber eine Hotline (war heute nicht mehr erreichbar), wo die solche Probleme sicherlich eleganter in den Griff kriegen.

Jedenfalls, erstmal läuft sie wie beschrieben.

Da kommt Freude auf.

Und noch mehr Freude kommt hier auf: :doch:

Ich habe einen zweiten Bolzen gedreht aus 1.4301, und einen Meißel gewählt, mit dem eine echte Schlichtzustellung möglich war. Die Planfläche wurde mit einer Zentrierbohrung versehen, damit ich mit dem Meißel in der Mitte zustellen und nach außen wegfahren kann.

Die verwendeten Meißel sind spezielle Wendeplatten für VA, kleiner Radius, Geometrie leicht positiv.

Ganze Bearbeitung trocken.

Wie man nun an dem Meßprotokoll sieht ...

es handelt sich übrigens, wie Baconpep schon vermutete, um eine Mitutuyo Meßmaschine,

...

hüstel ...

hmm ... hmm ...

bringt diese Hobbydrehe sage und schreibe 0.002 Planizität und 0.004 (!!!!!!!) Rundheit.

@baconpep:

Wie ich schon sagte, mit 0.008 ist das letzte Wort noch nicht gesprochen.

Und ja: mit den 0.004 kann ich leben.


Gruß Sharky[attachment=7122:opti_vermessung2.jpg]

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 14.05.2010, 18:31 Uhr

Die Maschine ist aufgrund der Rosa Farbe anscheinend auch fuer Frauen gemacht

ne mal I'm Ernst: ich wuensch dir viel Freude mit deiner Neuen!
Wirst sicher schneller und genauer sein als mit deiner alten!

Moeglicherweise bekommst du auch Rosa Wendeplatten

Danke!

Wie heißt es so schön: der Appetit kommt beim Essen.

Ich glaube, diese Maschine und ich, das ist der Beginn einer wunderbaren Freundschaft, rosa hin, rosa her.


Gruß Sharky

Zusammengefaßt, was bis jetzt zur Opti 320x920 von meiner Seite zu sagen wäre:

1.) Da sie ja nun anscheinend die herstellerseitig angegebene Genauigkeit von 0.015 locker unterbietet, und mit 0.004 oder aufgerundet 0.005 Rundlauf eine sehr präzise Maschine zu sein scheint,

2.) hardwaremäßig echt gute Features aufzuweisen hat, nämlich 2 Schaltgetriebe, eine Gewindeuhr, sehr sinnvolle Anordnung der Bedienelemente,

3.) eine gute Stabilität aufweist

4.) ein sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis,

bin ich sehr froh, daß ich ganz instinktiv für mehr Gewicht, also für 500 kg anstelle von 125 kg entschieden habe.

Die einzige Alternative unterhalb 1000 kg, gemessen an der Präzision, wäre die Wabeco gewesen, die hat aber besagte 125 kg, von denen ich mich instinktiv nach langen Jahren des Drehens an kleinen Maschinen unbedingt verabschieden wollte. Wabeco gibt an Rundlauf 0.005, das war das Risiko, daß man sich mit der Opti tatsächlich das dreifache einfängt, wie vom Hersteller als Grenzwert angegeben, 0.015, aber wie wir nun gesehen haben, das Zittern hat sich gelohnt.

Von dem Betrieb, eine reine Dreherei, wo der Bolzen vermessen wurde, habe ich noch den Hinweis erhalten:

Die ganze Präzision geht nur solange, bis die Maschine mal richtig aufbrummt. Dann stimmt nichts mehr mit der Geometrie.

Ich bin allerdings in den letzten 5 Jahren mit mehreren kleinen Maschinen noch niemals aufgebrummt.

Wollen wir hoffen, daß die Strähne anhält.

Jedenfalls, ich bin ein ziemlich kritischer Mensch, kann aber an der Opti D320 bis dato keinen wirklichen Kritikpunkt feststellen, mit Ausnahme der Betriebsanleitung. Die ist in manchen Passagen für die Füße.

Die wurde aber aufgrund meines Einwirkens schon in einigen Punkten geändert.

Die Maschine aber, mit Digi, für ca. 5000 Euro plus Zubehör, ist für meine Begriffe top.

Guter Wurf von Optimum.

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 14.05.2010, 18:56 Uhr

Zum Omron FU.

Es gibt eine (bei der Lieferung nicht mitgelieferte) ausführliche Betriebsanleitung dazu.

Die kann man sich downloaden.

Das sind 150 Seiten DIN A 4.

Die Lektüre ist nicht gerade das, was man als "anregend" bezeichnen würde, aber informativ.

Problem bei der gestrigen Einstellung: der Ausgangsstrom. Der begann im Leerlauf mit 6,x Ampere und ist damit natürlich viel zu hoch für einen FU, welcher max 7 A Dauerlast fahren kann.

Bei dem (heutigen) Versuch, den programmierten Wert für den Motorstrom (tatsächlich 3.6 A) von 5.0 A schrittweise abzusenken, trat der alte Fehler von gestern abend, nämlich "FU Überlast" (ol2) btw. "Motor Überlast" (ol3) auf. Das war zu erwarten, weil der Ausgangsstrom bei 6.2 A beginnt und unter Last, wie schon befürchtet, auf über 8 A hochgeht.

Aber warum?

Die Lösung des Problems liegt in der U/f Regelung. U=Spannung, f=Frequenz.

Bei Fehlermeldung ol2 (FU-Überlast) wird in der Anleitung empfohlen, die Einstellwerte für die Spannung abzusenken (bzw., das turnt richtig an, den FU gegen ein Modell mit mehr Leistung auszutauschen). Das erschien mir unlogisch, denn wenn die Spannung abfällt, muß die Stromstärke ja steigen. Daher habe ich die Werte für die Spannung auf beinahe das Doppelte angehoben.

Nach der alten Schulweisheit: Leistung = Spannung * Stromstärke, muß die Stromstärke bei mehr Spannung abfallen, und zwar um beinahe die Hälfte, wenn man die Spannung beinahe verdoppelt. Genaugenommen gilt das für Gleichstrom, so fit bin ich in Elektrik wirklich nicht, daß ich genau sagen könnte, wie sich das bei Drehstrom innerhalb eines FU verhält, es ist also sozusagen zur Hälfte geraten, oder sagen wir mal: Intuition.

Trotzdem, genauso verhält es sich.

Nach der Umprogrammierung liegen jetzt ausgangsseitig ohne Last (allerdings nicht ganz ohne Last, die beiden Getriebe laufen ja mit) knapp 4 A an, die unter Last so auf 6 A hochgehen, und damit ist alles im Grünen Bereich.

Zur Vorsicht (weil der FU da auch bockig wurde) habe ich die Beschleunigungs- und Bremszeiten von 2 auf 10 Sek. hochgesetzt, denn beim schnellen Anlauf ziehen die beiden Getriebe natürlich richtig Strom, und beim Bremsen kriegt der FU ja die Ströme vom auslaufenden Motor (auslaufender Motor = Generator) noch reingedrückt. Und siehe da, mit den 10 Sek. ist der FU nun so zufrieden, daß er nicht mehr meckert.

Die möglichen Drehzahlen sind tatsächlich nach unten unbegrenzt. Die Maschine kann 1 U/Min. laufen, und da ist richtig Kraft drauf. Einmal durch das Getriebe, einmal durch die Eigenschaft des FU, daß das Drehmoment beinahe über den gesamten Frequenzbereich konstant ist. Drehmoment ist konstant, nicht die Leistung (logisch). Es liegen aber ganz unten herum grob geschätzt noch mehr als die Hälfte der Nennleistung an.

Diese Kombination FU/Getriebe ist z.B. ideal für das Gewindeschneiden.

Für das Gewindeschneiden sollte man dann, weil ja so gut wie keine Last anliegt, die Bremszeit auf 0 setzen. Dann steht die Spindel augenblicklich. Ob das geht, muß ich ausprobieren. Es sollte gehen, weil der Motor praktisch keinen Auslauf hat und dem FU nichts reindrücken kann.

Alternativ, als stolzer Eigner einer Gewindeuhr, kann man natürlich genausogut die Schloßmutter öffnen.

Ich hab es allerdings schon erlebt, daß die Schloßmutter je nachdem, wie sehr sie unter Last steht, in dem Sekundenbruchteil gar nicht zu öffnen ist. Da hilft dann nur noch Notaus, und so wollen wir ja nicht schaffen.

Welche Methode die bessere ist, die Kollision mit dem Stoß abzuwenden, muß ich praktisch ausprobieren. Die ÜBerlegungen sind bisher nur reine Theorie. Zwar geht es bei der Metallbearbeitung ganz sicher nicht ganz ohne Theorie, aber, wie wir seit Goethe wissen, sie ist grau.

Faust I:

Grau, mein Freund, ist alle Theorie.

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 13:43 Uhr

Hi Sharky,

hier hast du mal ein Foto vom Getriebekasten für den Längs- und Planvorschub. Funktioniert alles ohne Kegelrad.

Gruß

Was ist das für eine Gewindespindel oben im Bild? Das ist doch nicht etwa die Leitspindel? ???

Gruß Sharky

Na klar ist das die Leitspindel. Die ist aber hier ja außer Eingriff.

Die Zugspindel liegt unter der Leitspindel, daher kann man die im Foto gar nicht sehen.

Die Zugspindel hat eine Nut, längs gefräst.

Wie kommt der Antrieb der Zugspindel auf den Bettschlitten?

Nach einem Blick auf die Explosionszeichnung der Ersatzteilliste des Schloßkastens würde ich darauf tippen:

mit einer Schnecke. Bettschlitten wird längs mit Schnecke angetrieben.

Was aber keine Antwort auf die Frage ist, wie wir von längs auf plan kommen.

Darüber müssen wir jetzt nochmal nachdenken.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 14:13 Uhr

Nach einem weiteren Blick auf die Ersatzteilliste würde ich tippen:

Der Planvorschub läuft über das als "verstellbarer Schaft" bezeichnete Teil (71), in Verbindung mit dem als "Nockenwelle" bezeichneten Teil (65).

Es ist anzunehmen, daß es sich dabei ebenfalls um einen Schneckenantrieb handelt.

Also: die große Schnecke (längs) wird außer Eingriff am Schloßkasten gesetzt, muß aber weiter laufen, damit eine andere Welle angetrieben wird, womöglich die als "Nockenwelle" bezeichnete, in die nun eine weitere Schnecke für den Planvorschub eingreift. Ist eine Kraftumleitung von 2x90 Grad.

Abgriff 1x90 Grad = Längsvorschub (eine Schnecke).

Abgriff 2x90 Grad = Planvorschub (zwei Schnecken).

So könnte es sein. Damit Schnecke 1 die zweite Schnecke antreiben kann, wird eine Welle benötigt, welche von Schnecke 1 angetrieben und von Schnecke 2 abgegriffen wird. Wir müssen uns jetzt nur noch vorstellen, daß dabei die kraftschlüssige Verbindung mit dem Schloßkasten in Längsrichtung getrennt wird, denn Schnecke 1 muß ja weiter laufen, der Schloßkasten darf aber nciht mehr angetrieben werden.

Wie das genau funktioniert, ist für mich aus der Explosionszeichnung auch nicht ersichtlich. Vielleicht für einen Fachmann ja.

Ähm ....

Also rein funktionell betrachtet ist ein Schneckenantrieb völlig dasselbe wie ein Antrieb über Kegelräder, weil die Kraft in der Achse um eine Gradzahl umgeleitet wird, in diesem Falle 90 Grad. Die Schnecke kann nur 90 Grad, Kegelrad kann auch andere Gradzahlen.

Schnecke ist aber konstruktiv wahrscheinlich die beste Lösung für eben diese 90 Grad.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 14:41 Uhr

Eine Getriebe-Drehmaschine in Kombination mit einem FU ist einfach nur "scharf", um das Wort "mega-geil" zu vermeiden.

Man hat also irgendeine Getriebeübersetzung drin, und zugleich kann man am Poti die Drehzahl vom Stand bis max. aufdrehen. Also in jeder Getriebestufe regelt der Poti vom Stand bis max. Das ist ungefähr so das Gegenteil von dem, was man sich unter einer Getriebemaschine vorstellt.

Aber so ist es, wenn der FU funzt. Und nachdem ich den umprogrammiert habe, funzt der jetzt richtig.

Eine sehr schöne Anzeige ist der Ausgangsstrom.

Wir spielen einmal herum:

Wir nehmen die größte Übersetzung am Hauptspindelgetriebe, und machen mit der passenden Spindeldrehzahl (=passende Schnittgeschwindigkeit) 2mm Zustellung in Stahl bei einer 40 mm Welle.

Wir sehen IOut = 6.5 Ampere.

Nun schalten wir das Getriebe zurück, auf mittlere Übersetzung, und drehen den Poti, bis dieselbe Spindeldrehzahl "gefühlt" anliegt (mangels Drehzahlmesser).

Und machen weiter mit unserer Welle mit 2 mm Zustellung.

Was sehen wir dort?

4 Ampere.

Wie ist das möglich?

Die Spindeldrehzahl ist ja gleich, der Vorschub ist gleich, wie ist es möglich, daß dasselbe Spanvolumen erzeugt wird mit weniger Leistung?

Müßte nicht dasselbe Spanvolumen diesselbe Leistungsaufnahme zur Folge haben?

Mit FU ist das "gefühlt" offenbar nicht so.

Wieso nicht?

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 16:34 Uhr

Um das zu klären, braucht man unbedingt einen Drehzahlmesser, da wegen des FU die anliegende Drehzahl völlig unklar ist, egal, welche Getriebestufe man wählt.

Hat man die Drehzahl und den Stromverbrauch, kann man rechnen.

Von Opti wird das angeboten, die DPA 2000s, für die Vario-Version, genau wegen dem bechriebenen Problem. ich hab aber verpaßt, die zu bestellen.

Gruß Sharky

Jetzt wollen wir mal ganz theoretisch werden und überlegen, woher der Stromverbrauch eines Motors resultiert.

Es ist klar, wenn ein kleiner Motor einen Elefanten an einem langen Hebel hoch stemmen muß, daß die Motorleistung unendlich groß wird (Motor verraucht), und die Leistung bei Null bleibt.

Demgegenüber wird ein starker Motor, der eine Nylonschnur nach oben zieht, nur Leerlaufsstrom ziehen.

Strom zieht der Motor einzig aus dem Bremsmoment an der Welle.

Bei gleicher Leistung müßte aber das Bremsmoment gleich sein, egal ob es aus hoher Drehzahl mit kleiner Übersetzung resultiert oder aus kleiner Drehzahl mit großer Übersetzung?

Theoretisch ja, in einem Mittelbereich ist es so.

Gerät man aber mit einer zu großen oder zu kleinen Übersetzung aus diesem mittleren Bereich, ist es nicht mehr so.

Die Erklärung ist nicht eigentlich die Effizienz des Motors, auf dem ja der FU sitzt, der ihm den Drehmomentkeller abgewöhnt, sondern die Effizienz des gesamten Antriebsstrangs.

Um zu erklären, warum bei gleichem Spanvolumen unterschiedliche Stromstärken anliegen können, muß man nicht (nur) die Effizienz des Motors, sondern die des gesamten Antriebstranges berechnen, und genau das werde ich demnächst mal tun, wenn ich einen vernünftigen Drehzahlmesser angebracht habe. Ohne Drehzahl geht da gar nix.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 17:16 Uhr

Um von der allgemeinen Theorie des Weltalls und der Abstammung des Menschen und der Drehmaschinen mal wegzukommen:

Diese Opti mit FU ist einfach nur gut.

Man kann beinahe egal welche Getriebeübersetzung anliegt alles drehen, was man will, und wird nur selten genötigt sein, die grob vorgewählte Übersetzung zu ändern.

Das Ausgangsproblem für den FU war ja das Problem beim Plandrehen:

Die Planfläche benötigt nach innen eine deutlich höhere Drehzahl als außen herum, um die Schnittgeschwindigkeit einigermaßen konstant zu halten.

Das kann man mit einer Getriebemaschine nicht realisieren, weil die dafür angehalten werden muß.

Mit FU muß die aber nicht angehalten werden, die Maschine fährt Planvorschub nach innen oder außen, und man regelt am Poti hoch oder runter.

Wirklich einfach nur gut. Man modelliert die Planfläche mit dem Poti. Man steht daneben und sagt das, was man ohne Poti nicht sagen könnte, und die Maschine versteht das sofort.

Wirklich einfach nur gut.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 17:30 Uhr

An der rechten Seite der Drehmaschine ist die Leit- und Zugspindel gelagert. Diese Lagerstelle hab ich gelöst, damit ich den Schlosskasten vom Bettschlitten lösen und nach vorne heraus nehmen konnte.

Auf diesem Foto siehst du ganz unten ein Zahnrad, welches unscharf ist. Wie genau die Drehbewegung zustande kommt kann ich dir nicht mehr genau sagen. Ist ne Weile her, dass ich das demontiert habe.
Auf jeden wird dieses Zahrad von der Zugspindel angetrieben und dreht sich, solange sich die Zugspindel dreht. Dann erfolgt die Drehbewegun auf das mittlere Zahnrad mit stirn- und umfangsseitigen Zähnen. Mit dem Vorschubhebel kannst du dieses Zahnrad verschieben, damit du deinen Längs- oder Planvorschub hast.

Hallo Stefan,

Ich sehe da oben die Leitspindel, die uns nicht weiterhilft, und um den Mechanismus der Zugspindel zu sehen, bräuchte man eine Schnittzeichnung quer dazu, die wir nicht haben. Von der kann man auch kein Foto machen, weil der Schloßkasten seitlich davor sitzen würde.

Technisch ist es aber so, daß eine Umleitung der axialen Kräfte um bestimmte Winkel mit Zahnrädern allein nicht zu bewerkstelligen ist. Was diese Kräfte winkelgerecht umleitet, sind Schnecken oder Kegelräder.

Trotzdem nett, daß du das reingestellt hast.

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 15.05.2010, 18:45 Uhr

Hallo...

Ich habe mit Interesse den Thread verfolgt.
Als Zerspaner a.D. betreibe ich die Sache nur noch zum Privatvergnügen.
Ich war auch längere Zeit in einem sozusagen stärker Hobbyorientierten Forum wie diesen unterwegs
wo alle möglichen "Opti" Drehen einen grossen Stellenwert einnahmen. Diverse Drehen dieses Herstellers
habe ich für einige Hobbyisten aus meinem Bekanntenkreis auch nachgearbeitet.

Eins vorweg....es gibt in dieser Preis/Gewichtsklasse keine Alternative zu diesen Maschinen die auch unter diversen anderen
Namen vertrieben werden. Jede dieser Maschinen kann man als Unikat ansehen,weil man nie weiss was einem erwartet
wenn die Maschine in Betrieb genommen wird...die QC in China ist das Hauptproblem.
Wenn die anfängliche Euphorie erstmal verflogen ist für so wenig Geld eine so grosse Maschine gekauft zu haben
merkt man schnell,das auch die grösseren Maschinen nur eine maßstäbliche Erweiterung der kleinen sind.

Das eigentliche Stabilitätsverhältnis zur Zerspanleistung/Werkstückgrösse ist kaum anders als bei den kleinen.
Nur werden meist die gleichen kleinen Werkstücke nun auf einer grösseren Maschine bearbeitet,was dem Anwender erstmal eine bessere Stabilität vorgaukelt.

Ich will mich aber jetzt nicht bei den "Meckerern" einreihen weil dann normalerweise nichts konstruktives mehr dabei rumkommt.

Bei Optimum Maschinen ist aber im Problemfall eine längere Stillstandszeit einzuplanen.ebenso passen oft auch irgendwann gelieferte Ersatzteile
nicht ohne Nacharbeit.

Die Opti Maschinen wurden mal alternativ mit einer "Sino"?? DRO angeboten die einen FU Steuerausgang besaß und die Drehzahl selbstständig
dem sich veringernden Werkstückdurchmesser anpassen konnte. Evtl nochmal Nachfragen,ob sich noch ein Austausch der vorhandenen DRO durchführen lässt...falls die besagte DRO noch in deren Lieferprogramm ist !

Zum FU...ich habe mehrere im Einsatz...meist Lenze und Allen-Bradley..leider keine Omron.

Bei hörerer Zerspanleistung und längerer Betriebsdauer bei niedriger Drehzahl muss unbedingt die Motortemperatur kontroliert werden
weil die übliche Lüftung des Motor nicht mehr ausreichend ist und evtl um einen zusätzlichen Lüfter erweitert werden muss.

Meist haben die FU,s noch eine sog. "Boost" Funktion,die das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich noch merklich über eine Kennlinie steigern.
Auch lässt sich normalerweise eine halbwegs brauchbare "Bremse" mittels Bremswiderstand am FU Einrichten,wenn keine mechanische vorhanden ist.

Ich bin zwar wenig zuversichtlich,das es eine Opti Drehe gibt die keine gravierenden Mängel entweder an der Spindellagerung oder Maschinengeometrie
besitzt die Zeitintensiv nachgearbeitet werden müssen......wünsche dir aber etwas Glück und Spaß dabei das die Drehe deine Erwartungen trotzdem erfüllt.
Denn darauf kommts ja an.Einen Wohnwagen zieht ja auch keiner mit dem Lamborghini.


Gruß,Micha(der sich trotzdem keine Opti gekauft hätte;-)

Danke für den Kommentar.

Die von dir erwähnten DROs scheinen sich nicht im Lieferumfang zu befinden, was Optimum aktuell anbietet, kann man online sehen, in dem Menüpunkt "Katalog online", hier abzurufen:

http://www.optimum-maschinen.de

Mit dem FU kann man aber über das externe Poti die Schnittgeschwindigkeit beim Planen schon recht ordentlich aufrechterhalten.

Die sonstigen Punkte über die China-Maschinen, na ja. Das klingt nicht so toll, das klingt so, als müßte man mit seiner Maschine im Einzelfall auch "Glück haben".

Was nun die Zerspanungsleistung betrifft:

Ich hatte das Problem, daß ich über D=100 hinausmußte. Und mit meinen kleinen 125 kg Maschinen habe ich mich mit dem Meißel weit zum Fenster rausgelehnt, auf FU umgerüstet und es ging trotzdem nicht.

Eine 150er Scheibe kann man auf einer 210x400 nicht drehen, theoretisch ja, praktisch nein.

Insofern hat die Gewichtsklasse 500 kg schon mehr Stabilität, wenn man es nicht übertreibt und versucht, darauf 300er Scheiben zu drehen.

Aber wie du schon sagtest: in dem Preissegment gibt es zu diesen Maschinen keine Alternative.

Wenn der Lottogewinn realität wird, schreibe ich dir eine PM und frage dich, was ich nehmen sollte.

Versprochen.



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 16.05.2010, 11:53 Uhr

Erste Messungen zur Effizienz im FU-Betrieb.

Mit dem FU kann man, für eine Getriebemaschine unüblich, dieselbe Drehzahl über verschiedene Untersetzung realisieren.

Im Prinzip kann man mit der größten Übersetzung sogar das gesamte Drehzahlband abdecken, falls man dem FU nach unten keine Begrenzung vorgibt.

Das wäre ein Betriebsmodus, bei dem der FU ANSTELLE eines Getriebes eingesetzt wird.

Grobe Richtung erwarte ich folgendes:

Wird die Drehzahl von einer großen Übersetzungsstufe stark abgesenkt, vergrößert sich mechanisch gesehen der Lastarm, und der Motor entfernt sich von der Nenndrehzahl, nämlich 1500 U/min. Dazwischen wirkt der FU, der das Drehmoment trotzdem konstant hält, und mögliche Leistungseinbrüche des Motors, wie schon gesagt wurde, "boostert". Dessen ungeachtet steht zu erwarten, daß der Motor aufgrund des größeren Lastarms mehr Strom zieht, wenn er hoch übersetzt bei kleiner Drehzahl schaffen muß.

Wie das in Zahlen aussieht, habe ich heute mal nachgemessen:

Gegeben seien 2 Getriebestufen, in der normalen Maschinenvariante mit 330 btw. 1150 U/min. angegeben. Man darf sich vorstellen, daß diese Drehzahlen mit der Motordrehzahl von 1500U/Min. korrelieren.

Nimmt man nun den FU dazu, kann man mit beiden Getriebestufen z. B. exakt 300 U/fahren. Würde bedeuten, daß der Motor in der höheren Übersetzung auf ca. 500 U/min. heruntergefahren wird. Möglicherweise aber auch nicht, ich weiß effektiv nicht, ob der FU die Motordrehzahl streng proportional absenkt.

Wie auch immer das sein möge, es wäre zu erwarten, daß der Radfahrer im großen Gang bergauf mehr Antriebsleistung benötigt als im kleinen Gang bergauf, nur wie sieht das in Zahlen aus?

Wir haben mit der niedrigen Übersetzung 330 bei 300 U/Min. eine Grundlast von 3.4 Ampere. Die Grundlast bezieht sich auf alles, was sich dreht, dabei dürfte das Hauptspindelgetriebe der größte Brocken sein.

Senkt man aus der hohen Übersetzung 1150 die Drehzahl ebenfalls auf 300 ab, liegen 4.1 Ampere Grundlast an.

Warum?

Nun, streng mechanisch ist der Lastarm größer als mit der kleinen Übersetzung, die Bremswirkung ist dieselbe vom Betrag her, aber der Hebel der Antriebsquelle ist ungünstiger. Die 0.7 A, die jetzt mehr anliegen, entsprechen (weil die Leistung ja identisch ist) einer Verschlechterung des Wirkungsgrades, und zwar des gesamten Antriebsstranges.

Läßt man nun den Meißel einrücken, um einen bestimmten Betrag an Zustellung, addiert sich zu der Grundlast die eigentliche Leistung, die das Spanvolumen erzeugt.

Hier nehmen wir eine 50 mm Stahlwelle und stellen 1.0 mm zu.

Das Ergebnis:

Mit der hohen Übersetzung 1150 geht der Strom von 4.1 auf 5.6 A hoch,

mit der niedrigen Übersetzung 330 von 3.4 auf 3.7 Ampere.

Was heißt das?

Das heißt, insgesamt arbeitet die Maschine in diesem falle mit der hohen Übersetzung wesentlich unwirtschaftlicher als mit der niedrigen.

Nicht nur, daß der Gesamtstromverbrauch absolut viel höher ist, noch viel größer ist die Differenz von der Grundlast zur Gesamtleistung:

in der kleinen sind das 0.3 Ampere, in der großen 1.5 Ampere, was ca. das 5fache an Zuwachs darstellt und belegt, wie wenig effizient der Antriebstrang insgesamt hier arbeitet. Der Wirkungsgrad des gesamten Antriebsstrangs ist also um den Faktor 80 Prozent schlechter, bezogen auf die Differenz.

Man sollte meinen: gut, jetzt lassen wir die Maschine eine Stunde mit der kleinen Untersetzung schaffen, haben das Spanvolumen X erzeugt, und insgesamt nur 3.7 Amperestunden auf der Rechnung, anstelle von 5.6 Amperestunden.

So einfach ist es aber nicht!

Wir könnten nämlich nun überlegen: warum wollen wir die hohe Übersetzung nicht dort laufen lassen, wo der Motor in der Nähe der Nenndrehzahl schafft? Sagen wir, bei 900 U/min. Bei dreifacher Drehzahl wäre ja auch der Vorschub der Zugspindel dreimal so groß, und um dasselbe Spanvolumen zu schaffen, bräuchten wir nur 0.33 mm Zustellung.

Gesagt, getan.

Bei 900 U liegt der Strom bei 5.0 A, stellt man 0.33 zu, geht er auf 5.7 A.

Damit ist noch nichts gewonnen, gegenüber der kleinen Übersetzung hat sich in der Effizienz nichts gebessert.

Würden wir allerdings nun 0.5 zustellen, wären wir in 2/3 der Zeit fertig wie mit der kleinen Übersetzung. Probieren wir mal:

900 U, Zustellung 0.5, Strom = 6.1 Ampere.

Mit 2/3 von den 6.1 sind wir schon sehr in der NÄhe dessen, was wir mit der kleinen ÜBersetzung gefahren sind. Nun verscuhen wir mal, 1.0 zuzustellen:

900 U, Zustellung 1.0, Strom = 6.4 Ampere.

Damit sind wir in 20 Minuten fertig, dieselbe Zustellung, dreifacher vorschub.

ERGEBNIS:

In diesem falle ist es am wirtschaftlichsten, mit 900 U in der großen Untersetzung zu fahren, was 6.4/3=2.15 Amperestunden kostet, anstelle von 3.7 Amperestunden.

Dabei ist jetzt noch nicht eingerechnet, wie es wäre, würde man bei der kleinen Übersetzung den Vorschub am Vorschubgetriebe verdreifachen. Möglicherweise ginge das, möglicherweise wäre das dann die wirtschaftlichste Lösung.

Ohne daß man die Werkstoffe, die dazu passenden Schnittdaten usf. gegeneinander verrechnet, wird man da keine Lösung finden. Die Lösung muß natürlich auch die Stabilität der Maschine berücksichtigen. Wie die Maschine mit FU am besten einzustellen ist, ist also im Einzelfall nicht einfach zu übersehen.

Für den Hobbybetrieb nehme ich aus den ersten Messungen mit:

1.) Vermeide große Last bei kleiner Drehzahl, sprich: benutze das Getriebe, damit der Motor möglichst in der NÄhe der Nenndrehzahl schafft.

2.) Gehe mit den Drehzahlen nicht zu hoch, weil dann die Maschine an die Stromgrenze von ca. 7 A gerät.


Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 16.05.2010, 11:37 Uhr

Die wichtigste Anzeige beim FU ist IOUT.

IOUT: I=STROM, in Ampere.

Was der Bediener vorher machen muß: für das Werkstück Schnittgeschwindigkeit und passende Getriebeübersetzung bestimmen, damit der Motor nahe der Motornenndrezahl läuft. Wenn also 100 m/min. gewünscht werden bei einem Bolzen von 60 mm,

errechnen sich: 60Xpi=ca. 200, multipliziert mit 5 sind wir bei 10, macht dann ca. 520 U/min.

Die stellt man am Getriebe so ein, daß 500 draufstehen. Mit dem FU hat man nun die Möglichkeit, von den 500 runter auf nahezu Null zu laufen, oder die 500 auf über 1000 hochzudrehen.

Nun kommt der Betrieb, der Meißel steht im Eingriff.

Jetzt kann man die Drehzahl fein nachregeln, mit Blick natürlich auf die Zerspanungsbedingungen und die Stabilität, aber vor allem auf IOUT.

Man wird dann feststellen, wenn der Antrieb mit 6.0 A arbeitet, daß man mit dem Nachjustieren der Drehzahl am Poti leicht auch mit 5.0 fahren kann. Meistens muß man dazu die Drehzahl anheben, Elektromotoren hassen Last an der Welle und lieben Drehzahl. Man kann dann, um das Optimum zu finden, zunächst mit der Zustellung im laufenden Betrieb arbeiten. Meistens ist es die Zustellung. Bringt auch das nichts, ist möglicherweise der Vorschub zu stramm, man senkt dann am Vorschubgetriebe ab, fährt neu rein und sieht an der IOUT, ob man richtig liegt.

Hat man kein IOUT, kann man die Belasstung der maschine so exakt gar nicht einschätzen.

Es ist klar, den Hobbydreher mit seiner kleinen Spankiste interessiert der Stromverbrauch nicht wirklich.

Was am IOUT interessiert, ist, daß die Maschine in dem Bereich arbeitet, wo der Antriebsstrang insgesamt gesehen den besten Wirkungsgrad hat. Und hohe Ströme sind entweder Zeichen dafür, daß man an der Leistungsgrenze der Maschine schafft, meistens aber, daß die Kombination von Drehzahl, Vorschub und Zustellung in Bezug auf das Material nicht optimal eingestellt ist.

Alles was man mit 6.5 A drehen kann, kann man auch mit 4.5 A drehen, dann liegt die Maschine im "grünen" Bereich.

Und um den herauszufinden, ist der FU mit seiner IOUT Anzeige geradezu geschaffen.



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 16.05.2010, 12:47 Uhr