Nyt on CNC-foorumin tukeminen helppoa!
Maksu onnistuu PayPalin kautta myös kortilla
Konemies kiittää

Nelosakseli harmoonisesta vaihteesta

Aloittaja Jarkko Nieminen, 08.05.21 - klo:15:22

« edellinen - seuraava »

0 Jäsenet ja 1 Vieras katselee tätä aihetta.

Jarkko Nieminen

Moi,

Mulle on nää harmooniset vaihteet aavistuksen vieraita mekaaniselta kestoltaan....  Eli kysymys arvon tietäjille.

Mulla siis Harmonic Driven HFUS 2UH sarjan 25 ja 40 kokoiset vaihteet 100:1 välityksellä , joita käytän rakenteilla olevassa Trunnion pöydässä 4 ja 5 akseleina, 5 akselin pöydän halkaisija vielä vähän auki mutta varmaan luokkaa 300mm ja optiona sorvin tai keskittävä pakka 125mm/penkki. pöydässä varmaan alumiinia 300mm halkaisijaa jyrsitään ( ei juuri voimia) mutta penkeissä sitten myös terästä. pöydän alle mulla varattuna 22222CA/W33 tai erilaisia NN3024 ktn9 spw33 laakereita lisätueksi.

Kestääkö nämä vaihteet teräksen jyrsimistä suoraan vai pitäisikö rakentaa levyjarrut vaihteen ja pöydän / pakan väliin, ajattelin tuota isompaa 4 ja pienempää 5 akselin alle.

Heitelkääs kommentteja .... Tässä linkki vaihteiden data lehteen
https://harmonicdrive.de/fileadmin/user_upload/ED_HFUS-2UH-SO-SH_E_1019645_12_2018_V02.pdf

Alla kevyt hahmotelma  4 akselista, osa seinistä puuttuu ja materiaalit tulossa paksumpana jne mutta idea tuossa. Vaihteesta tulossa akseli pakalle.
ex nimimerkki jarkko.j

Snowfly

#1
Lainaus käyttäjältä: Jarkko Nieminen - 08.05.21 - klo:15:22
Moi,

Mulle on nää harmooniset vaihteet aavistuksen vieraita mekaaniselta kestoltaan....  Eli kysymys arvon tietäjille.

Mulla siis Harmonic Driven HFUS 2UH sarjan 25 ja 40 kokoiset vaihteet 100:1 välityksellä , joita käytän rakenteilla olevassa Trunnion pöydässä 4 ja 5 akseleina, 5 akselin pöydän halkaisija vielä vähän auki mutta varmaan luokkaa 300mm ja optiona sorvin tai keskittävä pakka 125mm/penkki. pöydässä varmaan alumiinia 300mm halkaisijaa jyrsitään ( ei juuri voimia) mutta penkeissä sitten myös terästä. pöydän alle mulla varattuna 22222CA/W33 tai erilaisia NN3024 ktn9 spw33 laakereita lisätueksi.

Kestääkö nämä vaihteet teräksen jyrsimistä suoraan vai pitäisikö rakentaa levyjarrut vaihteen ja pöydän / pakan väliin, ajattelin tuota isompaa 4 ja pienempää 5 akselin alle.

Heitelkääs kommentteja .... Tässä linkki vaihteiden data lehteen
https://harmonicdrive.de/fileadmin/user_upload/ED_HFUS-2UH-SO-SH_E_1019645_12_2018_V02.pdf

Alla kevyt hahmotelma  4 akselista, osa seinistä puuttuu ja materiaalit tulossa paksumpana jne mutta idea tuossa. Vaihteesta tulossa akseli pakalle.


Alotetaan nyt jostakin... Itsellä ei ole nytten aikaa käydä laskuja läpi mitkä dokumentissa on todella hyvin kuvattu miten kaikki voimat yms kestot voi laskea...
Mutta lainaan manuskasta seuraavat tärkeät kohdat:

4.1.3 Stiffness Based Dimensioning
In addition to the "Torque Based Dimensioning" stated on page 30, we recommend a selection based on stiffness. For this,
the values provided in table 33.1 for the individual resonance frequencies recommended for each application should be taken
into account.
Taulukko 33.1                       [Hz]




Applicationfn
Milling heads for metal machining*, B axes in turning milling centers for metal machining≥ 40
Milling heads for metal machining*, B axes in turning milling centers for metal machining with high requirements regarding
surface quality*
≥ 50
Milling heads for metal machining with very high requirements regarding surface quality*≥ 60

Eli tarkastellaan paketti myös resonanssin mukaan....Se että jos työstö ei osu ollenkaan tähän resonanssi alueelle niin vaihteisto kestää huomattavasti kauemmin. Varsinkin tilanteet joissa sulla on pöytä ns. paikoillaan vain voi olla täysin kuormituksen puolesta kestävä mutta jos työstö sattuu resonanssi alueelle niin vaihteiston elinikä voi jäädä lyhyeksi.


Elikkäs ensiksi tarkistetaan kestääkö vaihteisto työstövoimia... tähän vaikuttaa se mitä materiaaleja jyrsit ja kuinka paksulla lastulla tässä katsotaan worst case scenario...
Tämän voit arvioida esimerkiksi tällä: https://www.imc-i.com/mpwr/company/taegutec
"Kaiva se isoin ja jäätävin terä mitä käyttäisit yms ja naputtele laskimeen niin se kertoo sulle tarvittavan väännön ja voiman.."

Ne arvot jotka saat tuosta laskurista niin niiden avulla pystyt sitten käymään dokumentista sivun 30 - 4.1.1 Torque Based Dimensioning avulla laskemaan sen keston.

Laskenta tapoja on sitten monia mathlab, excel tai vanha kunnon kynä ja paperia ihan miltä tuntuu :D

Tämän jälkeen tehdään sitten vielä tarkastelu resonanssin osalta...

Itsellä on sorvissa servon päässä harmoninen vaihteisto joka ajaa sitten suoraan kuularuuvia ja hyvin on pelannut :D tosin se vaihteisto on nyrkin kokoinen vain :D

Snowfly

Naputtelin vähän aamu tuimaan exceliä... tosin työstöistä yms ei ole mitään hajua mitä käytät :D niin katoin googlesta ekan terän mikä sattu kohalle :D
Eniten jouduin miettimään miten sinun tapauksessa Tav määritellään.
1. Kappale on paikoillaan. Tällöin harmonisen akselin vääntö voimahan tulee vipuvarresta (ruuvipenkki + kappaleen korkeus yms) + karan aiheuttamasta työstö voimasta. Kun koneen koosta ei ole hajua niin en pystynyt tätä arvioimaan... palaan tähän asiaan kohdan kaksi jälkeen miten itse ottaisin tämän huomioon
2. Kappaletta pyöritetään. Tällöin akseliin vaikuttaa kappaleen halkaisija ja jyrsin terän etäisyys keskilinjasta. Taas tullaan siihen että mitä isompi kappale niin sitä isompi vääntö.

Sitten se miten itse ottaisin tämän huomioon:
Mittaisin kappaleen maksimi korkeuden mitä kone voi ajaa akselin keskilinjasta. Tämä olisi ns. vipuvarsi joka vaikuttaa kyseiseen vaihteistoon. Se että onko se 30cm vai 150cm sitä en nyt tiedä.
No niin oletetaan että se on 150cm eli 1.5m tästä vipuvoimasta johtuen helpottamaan päävaivaa että ei tarvitse kaikkia voima vektoreita yms miettiä niin laskemme perus varmuuskerroin 2 + vipuvarsi eli 1,5 = 3.5.
Tämän syötämme sitten laskurin varmuuskerroin kohtaan joka laskee karan vääntömomentista karan tuottaman vääntömomentin kauimmaisessa vipupisteessä asia jonka otimme huomioon varmuuskertoimessa.


Saa korjata jos on joku aivopieru tullu näin aamusta kun tätä näpyttelin :D





Se että jos ajat kuin alla oleva video niin tod. kannattee päivittää nettilaskurin arvot :D
https://www.youtube.com/watch?v=Sbs5BjM4wgk



Snowfly

Ettei unohdu mainita niin... ethän ole monen sadan kilon rauta möykkyjä lyömässä tohon kiinni?
Kerta vipumitta + kappaleen massa niin se voi ylittää tuon kestävyyden työstön aikana.

Jarkko Nieminen

Moi,

Kiitos Snowfly näistä.
Todennököisemmin materiaalina alumiinia ja siitä aisi 316 ja kaikkea tähän väliin. Plaanatessa varmaan 40mm 3 leikkuinen vaihtopalallinen seco  max 0.3 mm ap. kovametallitapeista varmaan 10mm 3 leikkuinenap 10mm ae max 1mm.  Aihiot varmana alle 5kg luokkaa, halkasijat varmasti alle 100mm, lukuun ottamatta alumiini levyjä jotka  max 300x300mm ja paksuutta max 30mm mutta näiden aiheuttamat voimat kovin pieniä.

Ajo enimmäkseen indexointia ja paikallaan olevaa kappaletta koneistetaan, jotan tuo ajattelemani paineilma toiminen levyjarru sopisi valtavan hyvin tähän.

Kara bt30 Rattmotor ATC max 24.000rpm 3kw (ebay) tai itse tehty bt40 max 7500rpm..... karaa hankkimassa tai rakentamassa.

-Jarkko

ex nimimerkki jarkko.j

Snowfly

#5
Lainaus käyttäjältä: Jarkko Nieminen - 10.05.21 - klo:22:20
Moi,

Kiitos Snowfly näistä.
Todennököisemmin materiaalina alumiinia ja siitä aisi 316 ja kaikkea tähän väliin. Plaanatessa varmaan 40mm 3 leikkuinen vaihtopalallinen seco  max 0.3 mm ap. kovametallitapeista varmaan 10mm 3 leikkuinenap 10mm ae max 1mm.  Aihiot varmana alle 5kg luokkaa, halkasijat varmasti alle 100mm, lukuun ottamatta alumiini levyjä jotka  max 300x300mm ja paksuutta max 30mm mutta näiden aiheuttamat voimat kovin pieniä.

Ajo enimmäkseen indexointia ja paikallaan olevaa kappaletta koneistetaan, jotan tuo ajattelemani paineilma toiminen levyjarru sopisi valtavan hyvin tähän.

Kara bt30 Rattmotor ATC max 24.000rpm 3kw (ebay) tai itse tehty bt40 max 7500rpm..... karaa hankkimassa tai rakentamassa.

-Jarkko



Siis jos tollasista asioista on kyse niin et tarvi sitä paineilma jarrua ollenkaan... vääntöjen puolesta ne oli 6x ylimitoitettu kestään voimat :D
Kerta veikkaan että sulla tulee muualta joustoa enemmän entä toi harmonisen vaihteen klappi... joka on aivan helvetin pieni... itsekkin meinasin tehdä 4:n akselin koneeseen harmonisesta vaihteesta puhtaasti sen tarkkuuden takia...

Resonanssi tarkastelua yms en ole tehnyt... että löytyykö sieltä yllätystä...

Excelistä näet sen random terän joka oli 80mm 5 palan plaanari 2mm ap:lla 10k rpm ja 0.15 hammas syötöllä :D ja materiaali S275:n

Jarkko Nieminen

Nii ja runkona FUJI IP3 ladontakoneen teräs / valurautarunko painoa 2500kg ja kaikki muut osat koneistan töissä kohtuu tukevasta raudasta, johteet 20 tai 30mm leveitä THK:n
ex nimimerkki jarkko.j

Snowfly

#7
Ai niin... jos kattoo mallia niin... järeistä vehkeistä...
https://www.haascnc.com/machines/rotaries-indexers/5-axis-rotaries/models/tr310.html
Kiinnostavat kohdat:

SPINDLE - A (TILT)   
Max Speed 50 °/sec
Max Torque 407 Nm
Backlash 30 arc-sec
Gear Ratio 72:1
Timing 3:1
Brake Torque @ 100 psi/6.9 bar - 1356 Nm


SPINDLE - B (ROTARY)
Max Speed 50 °/sec
Max Torque 407 Nm
Runout Max 0.025 mm
Backlash 30 arc-sec
Gear Ratio 72:1
Timing 3:1
Brake Torque @ 100 psi/6.9 bar - 678 Nm

Eli sinne on rakennettu 2kpl todellakin järeää ilma levyjarrua... mutta mikä ehkä vielä enemmän pistää silmään on toi Timing 3:1... että minkä ajotusta toi meinaa sitä en tiedä..,. vai onko siellä yksi lisä välitys jolloin tuo olisi 72*3=216:1 välityksellä... hihnavälitys =???

Katos: Max Weight on Platter 227.0 kg niinku arvelin näissä on painorajoitukset :D

Jussik

Terve Jarkko

Tein itse aikoinaan PMJ groupin kasauskoneesta jyrsimen ja nyt on käytössä 6 akselinen Mori Seiki MV JR.
kara bt40 6000 rpm 3.7/5.5 kw
A-akselina detlev hoffmann 160.2 ja BC akselina Nikken AX-120
linuxcnc ja indramat servot.

Tee ihmeessä siihen harmoniseen vaihteistoon jarru, tuo on vielä aika rimpula.
Ongelma ei ole momentin kesto vaan nimen omaan sen rakenteen jäykkyys.
Mulla on ollut kaksi cycloidi vaihteistoa 4-akselina, robotin nivelakseleita ja jopa ne olisi kaivannut levyjarrun.

Toinen homma on toi kara.
Jos meinaat plaanata terästä 40mm tasojyrsimellä niin unohda toi kiinan 3kw 24000rpm kara, siinä vaan ei yksinkertaisesti piisaa vääntö.
Mulla 40mm sandvik tasojyrsin ap=1mm lastulla ae=75% D, 1600rpm.
Noilla arvoilla ottaa noin 50-60% karatehosta (5.5kw).
Jos taas alumiinia koneistelet niin toi kiinankara vois siinä olla ok.

karatehona toi 3.7 / 5.5 kw on ok, jos kara on välitetty tonne max 6000-8000rpm.
silloin pystyy plaanamisessa käyttämään max 50mm terää teräksessä, just jollain 0.5mm ap.
Silloin menee perus rouhinnassa tommonen 25mm sanvik r390-11 3-kolmileikuunen ihan hyvin.

Mulla on karamoottorin päivitys tuloillaan , hommasin uuden indramatin 7.5/11kw 8000rpm
Taajaria ei voi sitten valita tehon mukaan, vaan max. virran mukaan.
Moottorin arvot on 180Vac /35A, joten taajari pitää olla noin 20kW että ulostulo virta piisaa.

Jos rupeat omaa karaa tekemään, niin se on hiukan isompi homma kuin äkkipäältään arvaakaan.
Perus ajatus on yksinkertainen; 4 viistokuulalaakeria akseli ja laakeripesä.
Mutta niin kuin kaikessa: Devil is in details.
Tossa mun tarina karalaakereiden vaihdosta:
https://www.facebook.com/groups/575970189545223/permalink/830778120731094
Eli, tarvit vähintään mittatason, tonnikellon, suosittelen FAG super presision UL sarjan laakereita (hiottu niin että asennus järjestyksellä ei väliä)

https://www.schaeffler.com/remotemedien/media/_shared_media/08_media_library/01_publications/schaeffler_2/brochure/downloads_1/ac_41130_7_de_en.pdf
"The second letter in the set
designation of universal bearing
sets is U. The bearings in universal
bearing sets can be mounted in any
arrangement without suffering
performance loss"

Akseli tulee olla karkaistu ja hiottu, gripperi riittävän voimakas, ton paketin suunnittelu ja valmistaminen / valmistuttaminen...

Pointtina, ton kaiken rojun hommaaminen ja tekeminen maksaa niin paljon,
että hommaat siihen hintaan kiinasta suoravetoisen BT40 7kw karan vaihtajalla ja taajarilla, ennen kuin toi on kasassa.

esim tommosen:
http://www.theta-spindle.com/product_detail.asp?fkindno=F000884&skindno=S001170&Itemno=&pidno=201409040002
https://www.twspindle.com/direct-drive-spindle.htm
http://www.jian-ken.com/automatic-pneumatic-tool-change-spindle-motor/jgl-200-7-5kw-3000rpm-9000rpm-bt40-automatic.html

noitahan sitten riittää.

Mä käyttäisin sen karan suunitteluun ja tekemiseen menevän ajan rungon ja ohjausen parissa, että ne saa riittävän jäykäksi ja tuetua.
Säästäisin hiukan aikaa / hermoja ja hommaisin tommosen puolikunnollisen karan kiinasta.

Toivottavasti noilla pääset eteenpäin valinnoissa.

Jarkko Nieminen

No kiitos JussiK !

Tässä oli aikasta paljon tietoa... mä ehkä vähän huonosti selitin ton karan diy ajatuksen....mulla on 3 vanhaa karaa, jotka ostin yhdeltä sorvarilta. nää on bt40 kartiolla ja sisällä FAG B7012A viistokuulatpari ja ylhäällä joku 1 laakeri jonka tyyppiä en nyt muista. noissa karoissa on jännä työkalukartion kiinnitys karan alapuolella sellainen rengas jolla työkalu kiristetään kartiolle. näiden pitäisi kestää noin 6000rpm rasvavoideltuna kaliumsaippua vaseliinilla.

ajattelin jos saisi reiän tehtyä karaputken läpi ja lautasjousilla kuulagripperin.... näiden karojen radiaaliheitto oli max muutama tonni.

tosiaan tukilaakereita olisi NN3019ktn9spw33, nn3034/spw33, nn3032/spw33, nn3032k/sp, nn3024ktn2spw33 ja 2 kpl uusia koyo 23032w33RH.... viimeisimmät aika massiiviset ja arvokkaat.

laitanpas kuvia jonnekin osista joita olisi käytettävissä..  työstökoneita on sitten doosan puma 2600sy, vaakakarainen mitsui seiki, 5 työstökeskusta, femco ja takisawa cnc sorvit yms... ei pitäisi osien jäädä tekemättä konepulan takia

toi rattmotorin kara olis juu vain alumiinille.... mut ei osaa oikein kukaan kertoa onko noista rattmotoreista mihinkään..

-Jarkko
ex nimimerkki jarkko.j

Snowfly

#10
Lainaus käyttäjältä: Jarkko Nieminen - 15.05.21 - klo:19:47
toi rattmotorin kara olis juu vain alumiinille.... mut ei osaa oikein kukaan kertoa onko noista rattmotoreista mihinkään..
-Jarkko
Tiedän täällä päin yhden rikkinäisen cnc:n jossa olis ehjä 42k rpm 11kw fischerin atc kara... Malli on MFW-1230/42 HSK-E40 eli https://shop.fischerspindle.com/MFW-1230/42/4/en
Tuo kara on varmasti myytävänä mutta en tiedä yhtään mitä se siitä pyytää...

Muisteekseni siihen löytyy joku 15 teräpidintä, sitten terän vaihtoon inductio vaihdin (lämpösovitteisia istukoita) pitäisi olla aivan vitun tarkkoja...

Kone on romuna kerta korjaus kustannus arvio on 10-15k euroa...

Snowfly

Törmäsin aamu surffailulla tällaiseen:
https://www.royal-spindles.com/
Kuvasto: https://www.royal-spindles.com/catalog/0330-%E7%BE%85%E7%BF%8C%E5%9E%8B%E9%8C%84-%E8%8B%B1%E6%96%87-%E7%B6%B2%E8%B7%AF%E7%89%88.pdf

Kunnollista hinnastoa en löytänyt... mutta pari belt drive mallia oli alibabassa noin 1500$
Mutta näyttivät suht fiksuilta jos hinta on kohillaan... kannattee huomioida että siellä on integroidulla moottorilla olevia malleja kuin myös optiona jarrulla + encooderilla varustettuja karoja... lisäksi siellä oli yksi malli joka on tehty tappikierteytykseen varta vasten...

Powered by EzPortal
SMF spam blocked by CleanTalk