Neue Z-Achse, Eigenanfertigung aus Kaufteilen

Fragen, Erfahrungen und Tipps – von Lesern für Leser

Postby woldig » Tue Nov 17, 2009 12:00 am

Liebe Profiler-Gemeinde!

Über die Qualität der „alten“ Z-Achse des Profilers ist hier im Forum ausführlich berichtet worden. Lange habe ich nach einer Möglichkeit gesucht die Z-Achse meines Profilers zu ersetzen. Zunächst habe ich mich darauf konzentriert Linearschienen und Linearwagen für einen Eigenbau zu verwenden. Linearauszüge aus dem Baumarkt schieden aufgrund der zu großen Toleranzen aus, Angebote aus dem Internet, einschließlich Auktionen waren mir zu teuer.

Bei einer Recherche nach Fräsern im Internet stieß ich auf einen Anbieter von Bauteilen für Portalfräsen. Dieser Anbieter zeigt seine Waren im Bild und mit Abmessungen. Ich begann mit diesen Informationen eine neue Z-Achse zu konstruieren (siehe: Abb.: 01, Konstruktion). Das Ergebnis war: es ist machbar, zu einem Preis unterhalb der allgemeinen Kosten für zwei Linearschienen und vier Linearwagen. Die gesamte Aufbauhöhe und das Gewicht sind etwa vergleichbar zu Linearschienen.

Nach der Materialbeschaffung (siehe: Abb.: 02, Einzelteile) konnte ich mit dem Bau meiner neuen Z-Achse beginnen. Es gab keine besonderen Hindernisse die Zeichnung in die Realität umzusetzen. Man sollte allerdings über eine Schiebelehre sowie eine Säulenbohrmaschine verfügen und Gewinde schneiden können (2mm bis 6mm). Es mußte exakt gearbeitet werde, da alle Bauteile auf geringste Toleranz auszurichten sind. Die notwendige Zeit hatte ich unterschätzt, aber mein Arbeitsergebnis (siehe: Abb.: 03, Neue Z-Achse) erfüllte meine Erwartungen.

Die alte Z-Achse wurde demontiert (siehe: Abb.: 04, Profiler ohne Z-Achse) und bei dieser Gelegenheit eine DB9-Kupplung an das Kabel angelötet. Die neue Z-Achse kam an die alte Stelle (siehe: Abb.: 05, Profiler mit neuer Z-Achse). Der Motor erhielt ebenfalls einen Stecker, an den noch die Leitungen zum Freigeben von Spindel und Staubsauger angeschlagen wurden. Der erste Einsatz der neuen Z-Achse erfüllte alle Erwartungen!

Gruß, woldig

Fröhliches Fräsen oder happy milling.
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Postby woldig » Tue Nov 17, 2009 12:00 am

Fortsetzung
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woldig
 
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Postby 021aet04 » Wed Nov 18, 2009 12:00 am

Die Achse sieht sehr gut aus. Vielleicht baue ich mir auch eine. Muss aber noch andere Dinge fertig machen.
021aet04
 
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Postby jokurt27 » Tue Dec 01, 2009 12:00 am

Hallo Woldig,
darf ich um den Namen des Herstellers der Linearführungen
bitten ? Ihre Z-Führung sieht sehr gut aus.
Ich habe selber noch keine preiswerte kleine Führung gefunden.
MfG, Kurt Gammel
jokurt27
 
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Postby woldig » Wed Dec 02, 2009 12:00 am

Hallo Kurt,

- antworte zum Wochenende, bin auf Reisen.

Gruß, woldig
woldig
 
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Postby woldig » Sat Dec 05, 2009 12:00 am

Hallo Kurt,

Deine Anfrage habe ich per e-mail beantwortet.

MfG, woldig
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Postby woldig » Mon Dec 07, 2009 12:00 am

Baubeschreibung einer neuen Z-Achse für den (alten) Profiler

Vorwort:
Ich habe mir sagenlassen, es gibt Leute die das Internet nach Gesetzesverstößen durchforsten um dann z. B. Abmahnungen zu verschicken und/oder Schadensersatzansprüche anzumelden.

Ich weise ausdrücklich darauf hin, die nachfolgenden Texte sind KEINE Bauanleitung sondern meine Beschreibung wie ich eine neue Z-Achse gefertigt habe.

Sollte jemand einen Nachbau anfertigen so macht er dies in Eigenverantwortung. Ich schließe jegliche Garantie, Haftung und/oder Schadensersatzansprüche aus welche durch Nachahmung (Nachbau) entstehen oder entstanden sind. Meine Einleitung ist unschön, - aber leider unvermeidlich!

Aufzählung der verwendeten Materialien:

1.Grundplatte, Aluminium 5 mm, L: 110 mm, B: 260 mm
Platte hochfest aus AlZnMgCu 1.5
2.Trägerplatte, Aluminium 5 mm, L: 110 mm, B: 260 mm
Platte hochfest aus AlZnMgCu 1.5
3.Trägerplatte, Motorhalter, Aluminium 5 mm, L: 60 mm, B: 100 mm
Platte hochfest aus AlZnMgCu 1.5
4.Distanzblech, Motorhalter, Aluminium 2 mm, L: 50 mm, B: 60 mm
Blech aus AlMg 3
5. Winkel, Motorbefestigung, Aluminium 2 mm, L: 58 mm, B: 60 mm
Eigener Bestand
6.Blech, Abdeckung, Aluminium 1,5 mm, L: 65 mm, B: 85 mm
Eigener Bestand
7.Motorhalter
8.Wellenbock, SK 12, stehend
9.Linearwelle 12 mm, CF 53, gehärtet, geschliffen, gerichtet
10.Linearwagen mit Kugelumlaufbuchse 12 mm
11. Mutterblock TR12
12.Mutter TR12
13.Spindel TR12-300
14.Spannhals 43 mm
15.Rillenkugellager, 22 mm, Bohrung 8 mm
16.Lagerflansch, 22 mm
17. Winkel, Lagerflansch
18. Montageplatten, Micro-Schalter
19. Microschalter
20. diverse Schrauben (Imbus)

Arbeitsschritte:
Zunächst habe ich oben in den Motorhalter Gewinde geschnitten. Dann den Motorhalter auf der Trägerplatte-Motorhalter ausgerichtet. Jetzt durch Trägerplatte-Motorhalter in den Motorhalter vier Löcher in das volle Material gebohrt. Anschließend in den Motorhalter Gewinde geschnitten, die Löcher in der Trägerplatte-Motorhalter aufgebohrt und den Motorhalter auf der Trägerplatte-Motorhalter festgeschraubt. Auf das überstehende Ende der Trägerplatte-Motorhalter das Distanzblech-Motorhalter aufgelegt und beides in der Mitte der Grundplatte ausgerichtet. Danach am unteren Ende der Trägerplatte-Motorhalter zwei Löcher durch Trägerplatte-Motorhalter, Distanzblech-Motorhalter und Grundplatte gebohrt. In die Löcher der Trägerplatte-Motorhalter habe ich Gewinde geschnitten, die Löcher in der Grundplatte und Distanzblech-Motorhalter aufgebohrt und von vorn in der Grundplatte abgesenkt (Imbus-Senkkopfschrauben). Dann wurden an jeder Ecke der Grundplatte die Wellenböcke lose befestigt, wobei in der oberen Reihe die inneren Befestigungen komplett ausgelassen wurden. Danach wurde die Trägerplatte-Motorhalter mit Distanzblech-Motorhalter in der Mitte der Grundplatte ausgerichtet und die zwei noch fehlenden Löcher gebohrt. In die Trägerplatte-Motorhalter wurde Gewinde geschnitten und die Löcher in Distanzblech-Motorhalter und Grundplatte aufgebohrt. Jeweils zwei Linearwagen wurden auf eine Linearwelle geschoben und die Linearwellen und die Wellenböcken ausgerichtet und lose befestigt. Die beiden oberen Linearwagen wurden nach oben gegen die Wellenböcke geschoben, die Trägerplatte auf den Linearwagen derart ausgerichtet, daß diese unten gegen den Motorhalter stößt. Dann habe ich für die obigen Linearwagen jeweils das obere äußere Befestigungsloch gebohrt und diese beiden Linearwagen an der Trägerplatte lose befestigt.

Danach folgten einige Überlegungen. Die Unterkante der Grundplatte soll mit der Unterkante der Befestigungsplatte des Profilers (MP100018 Front-sheet X-axis) fluchten. Die Spitze des Werkzeuges soll ca. 105 mm über der Bodenplatte des Profilers (MP100046 Cover y-axis) stehe, wenn die Z-Achse auf die obere Endposition (Z-home) gefahren ist, denn auf der Bodenplatte liegt noch die MDF-Platte (MP100080 MDF sheet). Auf diese errechnete Position wurden nun die unteren Linearwagen geschoben und ebenfalls mit je einer Schraube an den unteren Außenkanten lose befestigt. Dann habe ich die Trägerplatte auf den Achsen auf und ab bewegt, Wellenböcke und Linearwagen justiert, bis alles ohne Spiel leichtgängig lief. Damit waren die Positionen der noch fehlenden Bohrungen für die Linearwagen gegeben.

Von einem Aluminiumwinkel (aus eigenem Bestand), mit den Schenkellängen 60 mm und 30 mm, schnitt ich ein Stück von 60 mm Länge ab. In das Abdeckblech wurde auf der rechten Seite das Loch für die Kabeldurchführung gebohrt und dann das Abdeckblech an der Rückseite des Winkels befestigt. Der Schrittmotor für die Z-Achse wurde auf dem Winkel zentriert befestigt. Diese Kombination wurde oben auf dem Motorhalter verschraubt. Die Motorkupplung wurde einseitig auf 6 mm aufgebohrt. In die aufgebohrte Seite der Kupplung, gegenüber dem Luftspalt, habe ich eine Madenschraube mit 3 mm Durchmesser eingebracht. Mit der Madenschraube ließ sich die Welle später senkrecht ausrichten. Die TR-Mutter wurde in dem TR-Mutternblock befestigt und die TR-Spindel in die TR-Mutter eingedreht. Das abgeflachte Ende der TR-Spindel wurde in die 6 mm Bohrung der Motorkupplung gesteckt und die Kupplung auf den Motorzapfen. Dann kam das Rillenlager auf das untere Ende der TR-Spindel. Anschließend habe ich mit Lagerflansch, einem Stück Aluminiumwinkel und Rillenlager die TR-Spindel unten abgestützt.

Bei den obigen Berechnungen wurden fernerhin die Positionen von Mutterblock, Spannhals und Micro-Schalter bestimmt. Zunächst habe ich auf der Grundplatte zwei Micro-Schalter (Z-Home-Position und Frässpindel/Absauger „AUS“) auf Distanzstücken justierbar, über der Grundplatte montiert. Dann in der Trägerplatte die Bohrungen für Mutterblock und Spannhals eingebracht und den Spannhals verklebt und verschraubt. Zwischenzeitlich hatte ich Gewinde in die Grundplatte der neuen Z-Achse zum Verschrauben an der Befestigungsplatte des Profilers (MP100018 Front-sheet X-axis) eingebracht. Danach habe ich die Micro-Schalter verkabelt, diese Drähte und die Motoranschlüsse an eine SUB D-Stiftleiste angeschlossen. Hierbei war darauf zu achten, daß der braune und der schwarze Draht des Motors zu tauschen waren, da nunmehr Z-home oben ist!

Abschließend habe ich die Trägerplatte mit Linearwagen und Mutterblock verschraubt und die gesamte Montage an dem Profiler befestigt. An das Kabelende wurde noch eine SUB D-Buchsenleiste angeschlossen. Stecker und Buchse wurden verbunden und der Profiler eingeschaltet. An den Micro-Schaltern waren noch minimale Justierungen notwendig, danach konnte ich alle Befestigungen endgültig festziehen.

Gruß, woldig
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Postby jokurt27 » Tue Dec 08, 2009 12:00 am

Hallo woldig,

Danke für die ausführliche Beschreibung.

lg, Kurt
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Postby woldig » Sun Feb 21, 2010 12:00 am

Hallo, Profiler-Gemeinde!

Seit ich den obigen Beitrag veröffentlicht habe sind etwa drei Monate vergangen.

Es interessiert mich ob sonst noch jemand eine Z-Achse in Eigenarbeit erstellt hat. Insbesondere interessiert es mich ob andere oder auch bessere Lösungen gefunden wurden.

Für Antworten auf diese Fragen wäre ich sehr dankbar!

Mit einem Gruß, woldig
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Postby akku-seins » Sat May 01, 2010 12:00 am

Hallo,

ich habe mich jetzt dazu durchgerungen meinen Profiler mit einer neuen Z-Achse auszustatten.

Kannst Du mir sagen, welche Steigung die Original-Trapezgewindespindel hat?

AKKU
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