5 Akselinen CNC-Jyrsin

[porepe]

Anna palaa Jussi ja päivittele picasaa ja youtubea kun kerkiät. Jätkä meinaa siis tosissaan näyttää mallia siitä miten pohjanmaalla osataan kääntää muutakin, kuin tahkoa tai puukkoa haavassa. ;)
Pistä ne Hal ja ini tiedostot tulemaan....

[Jussik]

mpr:

Ei toi ihan ensimmäisiä projekteja ole..... ::)

Tässä pätkä 18 tunnin muottimallin jyrsinnästä tolla omavalmiste porttaalikoneella:
https://picasaweb.google.com/JSSKangas/CNCKoneet?authkey=Gv1sRgCO6AyNfO3sv2Tw#5524145237818060466

Jotain muutakin pientä on tullut tehtyä CAM, CAD, CFD ja FEM softilla viimeiset 15v...

Toki onhan se kestotestinä aikamoinen tolle koneelle.
Ainoat ongelmat mitä voi tulla on kytkinten kesto ruuvien ja servojen välillä.
Kytkimiä meni edellisessä koneessa kun eivät kestäneet vääntöä.
Nyt on pykälää isommat kytkimet ja pienemmät akseli massat.

Vielä vaivaa tuo kiihtyvyyden "puute", Servoissa kyllä olis potkua....
Suuremmalla kiihtyvyydellä virheen minimoimiseksi tarvii tiukemman PID loopin, mutta tämä kostautuu pienillä liikkeillä kuten 0,1mm hyppäyksissä.
Tällöin kone taas tärisee kun looppi on liian tiukka.
Pitkillä liikkeillä taas luuppi on liian löysä pysyäkeen säädyllisessä virhemarginaalissa.

Pitää jatkaa virittelyä, ainakin 4000-6000mm/s2 pitääs saada noilla vermeillä.

Nyt leves Y-akselin ruuvi.... aina pitääs kaikki purkaa ja tutkia ennen asennusta.
Ruuvi on uusi mutta jo 4-vuotta maanut hyllyssä odottamassa koneeseenpääsyä.
Kuulien takaisin kieroon oli kertynyt ruostetta, joka nyt liikkeitä testatessa pääsi
irtoamaan ja takersi ruuvin liikettä.
Nyt putsattu ja uudelleen rasvattu.

tänään pitää vielä kokeilla suurempia kiihtyvyyksiä.

[mpr]

Näin arvelinkin että projekteja on ollut.
Huvitti vain kun ensimmäisen projektin linkin alta löytyi neliventtiili kansi, odotin jotain vaatimattomampaa.
Upea on kone.

[Jussik]

Terve

Juu, aikaa nykyisin niin vähän harrastuksille että joutuu keskittymään oleelliseen (kaikkea ei tarvitse tehdä itse, vaikka osaisi).
Autot ja moottorit on lähellä sydäntä ja lähinnä kilpamallit.

Käyttöautojen kannet on optimoitu parhaalle täytöksille 3500-5000rpm kieppeillä.
Tarve kuitenkin kannelle, joka tuottaa parhaimman täytöksen 8000rpm kohdilla.
Tälläisen kannen ostaminen / teettäminen tulee vähän liian kalliiksi, joten
tehdään itse....

Kanavat ja ratkaisut on sen verta radikaalimpia että normi kansista viilaaminen
on mahdotonta.

[Jussik]

Iltaa

Z-akseli kasassa.

Kone on nyt suojia, kotirajoja ja karamoottorin oikean kokoista hihnapyörää vailla valmis. (ainiin 4-akselin rasvat ja huulitiiviste puuttuu)
Huomenna yritän saada koe jyrsinnän tehdyksi, tarkoitus olisi jyrsiä poteroita ja
tapilla uraa alumiiniin.

Selvitellä mihin asti karateho ja rungon jäykkyys riittää.
Ehkä voisi jopa terästäkin kokeilla.

Kuvia laittelen illan / yön mittaan.

[Jussik]

No niin

Ensimmäiset lastut on otettu jyrsimellä.
Alumiinia ajettiin 4-akselissa.

Teränä 8mm secon minimaster 3-leukkuu pallopää.
myötöjyrsintä meni ihan puhtaasti, vasta jyrsinnässä runko antoi hiukan periksi.
Tämä ilmeni ihan värinänä rungossa.

Nyt vielä lopulliset suojat paikoilleen niin päästään töihin....

[Jussik]

Ajattelin päivittää tätä pitkästä aikaa, kun muitakin kunnostus ja retrofit tapauksia on ilmennyt

Eli vanha runko on hylätty, ei toki romutettu vaan jää odottelemaan uusio käyttöä tuonnemmaksi.
NC ohjattu pistokone tulisi pian tarpeeseen.

Eli laitan nyt tämän samalle projektille, koska servot ja ohjaus siirtyneet uudelle mekaniikalle ja sama periaate, eli 5 akselisuus säilyy.
Nykyinen masiina on Mori Seiki MV sarjan kones vuodelta -84.
Painoa noin 4500kg kaikki ylimääräinen riisuttuna, bt 40 kara 6000rpm, liikeet: X 600mm, Y 425mm Z 450mm.
Ajettu noin 2000h ja sähkövian jälkeen seisonut varaosa koneena lämpöisessä.
Joka akselilla on THK kuularuuvit tuplamutereilla ja THK HRS sarjan lineaari johteet.

Eli  Ohjaus järjestelmä on EMC2, servoina vanhat tutut indramatit ja 6000rpm 8Nm servot XY akseleilla ja
2,4Kw 6000rpm ZA akseleilla, 400W 9000rpm servo C akselilla.

Koneella olen jo jonkin verran jyrsinyt 3 akselisena, mutta harrastus vaatii sen verran monimutkaisia osia,
että pitää pian saada kaikki 5-akselia toimimaan.

4 ja 5 akseli on perinteinen AC pöytä (trunnion table), Vaihteistona on Fanuc robotin juurivaihteistot (Tejin seiki vigo drive).
Vaihteistot ovat välyksettömiä ja hyvin tarkkoja, lisäksi vaihteistot on itsessään laakeroitu kantamaan suuria kuormia joka suunnassa.
A-akselin vaihteisto on uusi ja C akselin käytetty, mutta sain sen sovitettua välyksettömäksi.
C-pöydän halkaisija on 250mm.
Tänään sain nuo pellin palat liimailtua kasaan (ohuin pelli mitä noissa on käytetty on 20mm).
Pöytä valmiina painaan noin 350kg paikkeilla, tossa pitäisi massan ja jäykkyyden piisata alumiinin koneistukselle ihan hyvin.

Nyt ei ole tarkoitus kovin paljon tehdä varsinaista 5 akseli koneistusta, vaan helpottamaan ja vähentämään kiinnityksien määrää.

[Jussik]

Päiviä

Eli muutoksia tuohon edelliseen kokoonpanoon sen verran, että noita osia koneistellessa
käsiin sattui jäämään hyvä kuntoinen NIKKEN trunnion table.
Kapistuksen iän ja käyttämättömyyden myötä tiivisteet oli päässeet kuivamaan ja nyt tiputtaa vähän öljyä.
Tässä vaiheessa kun vuoto on sen verran vähäistä, että korjauksia en ala vielä tekemään.

Kotiutus toteutettu servojen index pulsseista jotta nolla piste pysyy riittävän tarkasti kohdillaan.
5-akseli työstöissä ja indexsoinnessa käytetään omaa nolla pistettään ja muut nollat vapaasti muussa käytössä.

Ohejlmat teen NX CAM ja samaten konesimulointi suoraan G koodista.
Mallensin EMC2 ohjausken NX konesimulointi malliin.

Puriristin on Gresselin C1 65 keskittävä tarkkuuspristin hammas leuvoilla, täytyy sanoa, että hiukan heikotti ensikertaa ottaa kunnon lastua noin pienellä kiinnittimellä.
Mutta pysyy kuin tauti, hampaat painuu alumiiniin ja pitää palikan paikallaan todella hyvin.

Itseasiassa koko konemalli on mallennettu puristinta ja työkaluja myöten NX:än.
Puristimen leuvat liikkuvat aihion koon mukaan, jopa 0,1mm uppouma aihioon on huomiotu...

Vielä koneen putsaus, ja sähköjen viimeistely niin saisi myöntää itselleen projektin valmistuneeksi.
Eli projekti alkoi 2006-7 ja nyt ensimmäiset 5-akseli lastut on tullut otetuksi.
Aika paljon tähän väliin on mahtunut...

Tässä video ensimmäisestä kokeilusta:
https://www.youtube.com/watch?v=3BMjwQSDb4g

Sama NX simuloinnissa:
https://www.youtube.com/watch?v=FpaywPSqsbo

[PekkaNF]

Todella mielenkiintoinen projekti. Hyvin dokumentoitu, joten tästä on helppo kysellä?

Välissä oli melkoisia käännekohtia, jotka mainittiin, mutta syitä ei oikein kerrottu. Olisi kiva tietää mikä asia nousi vastaan tai mikä sai muuttamaan mieltä? Osa mekaniikasta (esim 36 mm kuularuuvit tms) ja ensin pienehköt servot ja sen jälkeen kokolailla isot sai mut miettimään evoluutiota. Missä vaiheessa mikäkin osa runkoo lähti resonoimaan ja mikä rajasi mitäkin kiihtyvyyttä.

Pekka

[Jussik]

No lähdetään rungosta.
Mitä jäykempi rakenne ja materiaalilla suurempi kimmokerroin sen parempi.
Massa taasen vaimentaa värähtelyjä...
Eli koneen pitää olla oikeasti iso, jos sillä meinaa koneistaa eikä hioda.
Koko sen takia, että mitä kauvempana pinnat ovat toisistaan sen jäykempi rakenne.
Tolla omalla betoni rungolla vaikkakin se painoi 500kg ei voinut terästä ajaa ilman särkemättä kovametalli teriä.
HSS Co terät meni hiukan kauvemmin, mutta niilläkin se homma oli niin turkasen hidasta.
Alumiinin kanssa tolla pärjäsi kohtuullisesti.


no tosi asia kuitenkin on, että toi kone ei käytännössä maksanut juuri mitään ja se on mekaanisesti täysin kunnossa.
Eli ajatus siirtää jo olemassa oleva servo järjestelmä isompaan ja jäykempään runkoon oli vaan niin houkutteleva....

Sama homma tuon 5-akselisuuden kanssa, omat pöydät on koneistettu ja 4 testattu.
Mutta siinä vaiheessa tuli mahdollisuus hankkia tommoinen tehtaan paapan pöytä, johon noi indramatin servot meni heittämällä.

Oikeastaan kiihtyvyyttä ei rajannut mikään muu kuin EMC2, sinne toistaiseksi ei saa S-curve kiihtyvyyttä.
Eli toisin sanoen oma mekaanisten osien säästely lähinnä, tuos S-curve kiihtyvyys mahdollistaisi paljon pehmeämmän askelvasteen.

200w servot olivat liian pienet tuohon projektiin, ja nuo indramatit sattuivat sopivasti kohdalle.

[Jussik]

Tuli kokeiltua 5-akselista rouhintaa ja viimmeistelyä hankalempaan muotoon.
Eli impellerin koneistus alumiinista, mutta mitenkään aerodynaamisesti tuo ei ole oikea.
Testattiin ja kokeiltiin enimmäkseen siiven muodon laskentaa ja valmistusmenetelmää.

https://picasaweb.google.com/100325893956269903721/CNC?noredirect=1#6025786327137116642

[Timo Hotti]

Tässä mahtava peli erilaisten isojen kappaleiden mallien tekoon.
Esimerkki isosta koneesta joka ei ole hirvittävän massiivinen ja tekee tehtävänsä riittävällä tarkkuudella..

https://www.youtube.com/watch?v=nITLI_WcnuM#t=131

Timi