Tja, das mit den Schwingungen:
Es helfen weder
Drehzahl, noch Zustellung, noch Meißel, noch Schnittwinkel. Bei kleinen Drehzahlen schwingt sie mit niedriger Frequenz, bei hohen mit hoher, die Vibration ist IMMER da.
Sie treten aber nur auf, wenn der Reitstock im Einsatz ist. Ergo darf man vermuten, es ist das Bett, was Schwingungen auslöst.
Daher Blick auf die Aufstellung der Maschine: sie steht auf zwei Blechkästen (der serienmäßig mitgelieferte Unterbau) und hat ein Riesen-Bodenblech (die Wanne) sowie eine riesige Wannen-Rückwand. Diese Riesen-Bleche die zittern merklich mit. Also viel Blech ohne Dämmung und Riesen-Resonanzkörper.
Man wird hier an erster Stelle wohl mal an ein vernünftiges Maschinen-Fundament mit Schwinungsdämpfung denken können anstelle der Opti-Serien-Blechkästen.
Ich arbeite an dem Problem.
Bevor ich mein Erstlingswerk mit der neuen Drehe vorstelle (weiter unten) zum Betrieb mit FU/
Getriebe.
Im Grunde dreht die Maschine sich selbst, und dann kommt ein bißchen Material dazu (die Zerspanungsleistung).
In Zahlen sieht das so aus:
Leerlauf mit Hauptspindelgetriebe sagen wir 4 Ampere, geht der Meißel in den Schnitt, haben wir 4,x Ampere. Die Maschine verwendet also ca. 80 Prozent der Antriebsleistung, um sich selbst zu
drehen.
Nun können wir eine bestimmte Drehzahl durch Herunterregeln einer großen Getriebeübersetzung fahren, oder durch Heraufregeln einer kleinen Getriebeübersetzung. Der Effekt ist dramatisch: regelt man die kleine Übersetzung nach oben, sinkt die Stromstärke gegenüber der anderen Variante um bis zu 50 Prozent bei gleicher Zerspanungsleistung!
Das entspricht dem grundsätzlichen Verhalten ALLER Elektromotoren, mit FU oder ohne egal, vor allem der Gleichströmer:
Klemmt man den Motor bei kleiner Drehzahl an der Welle, gleicht er den sinkenden Wirkungsgrad mit erhöhter Stromaufnahme aus, kurz gesagt: er schaufelt Strom ohne Ende. Alles was reingeht. Bei Gleichströmern bis zum Abwinken: Motor verraucht.
Merke: Elektromotoren lieben hohe Drehzahlen bei kleiner Last. Bei hoher Last an kleiner Drehzahl sinkt der Wirkungsgrad dramatisch.
Das ist klare Ansage für einen Betrieb einer Getriebemaschine mit FU: nimm die kleinste mögliche Getriebeübersetzung und fahr die Drehzahl hoch. Dann hast du dieselbe Zerspanungsleistung bei nahezu halben Strömen = optimaler Wirkungsgrad des Antriebs.Hier mein Erstlingswerk mit der neuen Drehe:
Ein Magnettisch D=140. Unmöglich, eine 140er VA Scheibe mit einer Mini-Drehe mit 125 kg herzustellen. Die D320 packt alles, was ohne Reitstock nur am Futter geht, dagegen hervorragend an, und sie hat dank Getriebe richtig Kraft auch für kleine Drehzahlen. Sie wurde eigentlich aus dem einzigen Grund angeschafft, damit ich die Möglichkeit habe, VA-Scheiben oberhalb 120 mm selbst zu drehen.
Im Bild 1 die Komponenten für den Magnettisch:
Tisch, Fuß, und das Innenleben zur Bewegung des Magneten. Dabei fehlen allerdings die Welle sowie der Exzenter (siehe Bild 2).
Mal zurück zur alten Mechanik: sowas kriegt man als Einzelstück in
CNC auch nicht schnell(er) hin, da sind nämlich einige Bohrungen und Gewinde und sonstige "Hakeleien" verbaut, z. B. Einstiche für die Sicherungsringe etc.
Der Magnet wird gehalten durch den Hubkolben. Der Hubkolben ist im Querschnitt H-fö
rmig, zerfällt also in zwei Räume und einen Zwischenboden. Oberhalb des Zwischenbodens sitzt der Magnet, im unteren Teil werkelt der Exzenter. Die Fräsungen dort resultieren aus dem Durchlass für die Welle (siehe Bild 2). Damit der Exzenter arbeitet (Zwangsführung des Kolbens) hat er also im oberen Teil den Zwischenboden des Kolbens verfügbar, unten braucht es noch die abgebildete Alu-Scheibe, damit der Exzenter in die Kammer eingeschlossen wird. Der Ring dient dazu, den Magneten, der in der oberen Kammer des Kolbens untergebracht ist, festzuhalten.
Der Magnet: ein regelrechtes Monster. Siehe im Bild 1 unten rechts. Es handelt sich um einen N51 (N51=magnetische Flußdichte in Tesla) Neodym-Magneten von 70x30 mm, der sage und schreibe 300 kg hebt. Und das ist keine Übertreibung, beim Umgang mit diesem Magneten ist
allerhöchste Vorsicht angesagt, insbesondere, da ja in der Werkstatt alles aus
Metall ist. Ideal wäre beim Umgang mit solchen Magneten Werkzeug aus Holz, Titan oder VA. Alles was mit Metall zu tun hat, ist eine enorme Gefahr für die Hände, für die Augen und für die Maschinen die so drumherumstehen. Man sollte solche "Powermagneten" auch nicht lose herumliegen lassen, sondern immer sorgfältig wegschließen.
Bild 2: die im Bild 1 fehlende Welle mit dem Exzenter. Den Exzenter mußte ich aus Bronze neu drehen, weil es nicht möglich war, den ersten (aus Stahl gefertigt) überhaupt zu montieren, weil der Magnet ja vorher reinmußte. Keine Chance! Sobald der Magnet in der Nähe ist, hat man keine Hilfsmittel mehr, z. B. eine Zange packt der sich so, daß man mit 80 kg Körpergewicht dagegenziehen muß, um die überhaupt wieder loszukriegen. Werkzeuge benutzen in der Nähe des Magneten ist nicht. Man ist da völlig hilflos.
Die vielen Kratzer an den nagelneu gedrehten Teilen resultieren aus genau dieser Hilflosigkeit beim Kampf mit dem Magneten!
Bild 3: Fertig montierter Magnettisch.
Obwohl der Magnet, bedingt durch die Dicke der mittleren Schicht des Tisches, 3 mm von der Oberfläche weg sitzt, hat der eine geradezu barbarische Kraft. Nimmt man die senkrecht stehende Ronde waagrecht, kann man die mit kleinen Werkzeugen ohne weiteres
fräsen.
Herausgestellt hat sich aber, daß der Exzenter-Hub von 12 mm zuwenig ist. Damit der Magnet mal von seinen Objekten abläßt, wären mindestens das Doppelte erforderlich.
Dieses Problem kann man aber lösen, indem man den Fuß um den Betrag höher baut und den Exzenter etwas abändert.
Nochmal Opti D320:
Alles was am Futter sitzt, macht sie hervorragend. Und hat tierisch Kraft. Wirklich eine gute Maschine.
Das Problem mit den Vibrationen am Bett ist das andere.
Probleme gibt es grundsätzlich aber nicht wirklich, Probleme aller Art sind bloße Einbildungen, es gibt nur ungeeignete Lösungen.
Gruß Sharky
Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 25.05.2010, 18:28 Uhr
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