Effiziente Programmierung von Frästeilen, Für Kleinserien und Einzelherstellung

Hallo,

@Sharky:

Ich danke dir von ganzem Herzen wie du deine Überlegungen hier mitteilst, und ich soooo viel lernen kann.

Doch eines erklär mir bitte mal.



Dank deines Bildes kann ich mir eine Innenbohrung vorstellen, aber bei dem Gegenstück, der Aussenbohrung wirds echt schwer.

Siehst du, genauso ist es nicht.

Ich erkläre nicht, ich beschreibe.

Und was ich beschreibe ist, was man an der kleinen BF20 hinkriegt mit welchen Mitteln.

Sind wir beide klar damit?



Gruß Sharky

Ich hab für Bohrungen 3-Punkt Meßschrauben, Skala ist 5/1000.

Messen ist aber das eine, ich mache auch gern ein Probestück und presse das Lager mit der Handpresse ein. Am Hebeldruck fühlt man, ob man mehr oben oder unten an der Grenze liegt. Ist das zu knapp, kann man beim Drehen mit Schmirgelpapier noch um die letzten erforderlichen 1000el erweitern. Das geht ganz gut und für meine Zwecke reicht das.

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 29.04.2009, 19:08 Uhr

In dieses Lager wird innen eine Hülse eingepreßt, die als Schutz gegen das später in die Bohrung einzuspannende Werkzeug dient bzw. als Führungshülse, um das mit der Hand leichtgängig zu führen.

Würde da eine schwere Welle sitzen mit 8000 U würd ich das so nicht machen, ehrlich!

Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 29.04.2009, 19:22 Uhr

Die Innenbohrung ist bei einer mehrstufigen Bohrung mit mehreren Durchmessern die kleinste.

Ist doch leicht zu verstehen, oder?



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 29.04.2009, 19:26 Uhr

Und zum Schluß mal eine Frage an die Profis, haben wir ja hier reichlich.

Verstehe ich nämlich nicht:

Wenn der Lagersitz H7 ist, dann ist das Lager doch außen herum gar nicht fixiert? Das müßte doch bei höheren Drehzahlen ordentlich vibrieren, oder nicht?




Sharky

Hallo,

Lagersitze sind meist K oder J, H trifft man bei langsam drehenden Teilen.

Das kommt ganz darauf an was dein Lager aussen für eine Toleranzklasse hat

Es glaubt mir ja keiner, aber ich schwöre, es ist wahr:

Die BF 20 läuft jetzt bei 32 Microsteps, was einer Auflösung unterhalb 1/100 entspricht.

Mit sehr viel Mühe wurde das Spindel-Umkehrspiel vermessen, und ich behaupte mal, die Korrektur liegt jetzt so um 1/100 herum drin oder dran. Bedeutet, daß die Kreisform der Fräsung ebenfalls da liegt, sagen wir 1/100.

Wenn ich nun Lagersitze fräse mit einem VHM Schlicht, und fahre die Radiuskorrektur um 3 Tausendstel herunter,

ich schwöre, dann macht die Späne!

Hat man den Wert für die Radiuskorrektur für das bestimmte Werkzeug auf diese Weise (nicht durch Messen, sondern durch Probieren) einmal ermittelt, sind die Ergebnisse immer gleich. Die Lager pressen sich mit demselben Druck, nicht mal so und mal so.

O.K., mir glaubt keiner, aber es ist so.



Gruß Sharky

Nein, du erreichst keine so gute Rundheit wie du behauptest. Bei jedem Viertelkreis ändert sich die Drehrichtung der Spindel. Dort hast du einen kurzen Moment in dem sich dein Fräser hinzieht wo er will, halt im Bereich des Umkehrspiels. Dazu kommen noch Steigungsfehler der Spindel. Schnittdruck etc. Ich glaube es dir einfach nicht, da nicht mal alle Industriefräsen eine runde Passung fräsen können!

Ich bin kein Wissenschaftler, kann das nur so aus meiner Hobby-Praxis aus dem Bauch heraus einschätzen.

Für die von mir häufig verwendeten 61903 2Z, also 30er für 17er Bolzen, Tragzahl sollte so knapp an die 5 liegen, Referenzdrehzahl ist 50.000, behaupte ich:

Wenn das Lager lediglich eine Welle tragen muß, die etwas führen muß, also nicht die Höllen-Drehzahl macht, und auch thermisch nicht belastet wird,

kannst du das ganz ohne Gewissensbisse in Eine Alu-Bohrung mit 1/100 unter Maß einpressen.

Das Lager bleibt absolut leichtgängig, passieren tut da gar nix.



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 29.04.2009, 20:13 Uhr

Das ist das Problem, kann man sogar hören. Bei 12,3,6 und 9 Uhr macht die Umkehrkorrektur sozuagen eine Denkpause. Wir haben den Kreis an diesen Stellen quasi als Gerade=die Korrektur des Umkehrspiels.

Ändert aber nichts am Resultat, da das Lager sowieso nicht mit dem ganzen Umfang im Material sitzt. Die Innenkontur der Bohrung kannst du dir ja mikroskopisch so vorstellen wie eine Säge oder eine Wellenlinie oder eine Gebirgskette. Was den Sitz des Lagers ausmacht, ist die Summe der Punkte, die kraftschlüssigen Kontakt haben. Wie gesagt: wenn man ein Lager wieder auspreßt, kann man diese blanken Stellen sehr schön sehen.

Sind das einigermaßen viele, die einigermaßen gleichförmig um den Kreisbogen verteilt sind, bist du am Ziel. Mehr muß nicht!

Und bei der Behauptung, daß sich das Lager seinen Sitz selbst schafft, indem es nämlich beim Einpressen die Spitzen der Gebirgskette "wegdrückt", jedenfalls in Alu, bleibe ich. Preß ein Lager in Knetgummi und die weißt, wie ich das meine.

Und in dem Sinne sind die Lagerpassungen der BF 20 zwar nicht "rund", aber effektiv sind sie es eben doch.



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 29.04.2009, 20:28 Uhr

Hallo,

@Sharky:



Spann doch mal einen 3D Taster in deine Spindel, spanne einen Grenzlehrring auf den Tisch, und prgrammiere einen Kreis im Durchmesser des Lehrrings plus Kugelradius vom Taster.

Dann fährst du langsam mal den Kreis ab, nach deiner Aussage dürfte der Taster nicht mehr als 1/100stel ausschlagen.

Was ich ehrlich gesagt bezweifle, denn Maschinen im Profibereich halten 1/100stel im Raum, den Rest des Satzes spar ich mir.........

Hi,

Kann ich mit einem großen JA bestätigen - auf diese Weise taste ich seit geraümer Zeit die Mitte einer Bogrung ab!

G. thomas

@

Mit dem Grenzlehrring mache ich. Im Moment aber nicht, weil Maschine läuft und das Offset verloren ginge.

Man muß solche Ergebnisse aber auch richtig interpretieren:

Wenn der taster mehr als 1/100 rausläuft, heißt das, daß wir an der STelle in einer zu fräsenden Kontur einen Berggipfel oder ein Tal bekämen, mangels Maschinenauflösung bzw. Spindelspiel und was sonst da noch reinspielt.

ÜBER DIE STATISTISCHE VERTEILUNG DER KREISPUNKTE ist damit aber nichts gesagt! Ein Kreis kann in der Resultierenden der kraftschlüssigen Kreispunkte trotzdem rund sein, selbst wenn das geometrisch nicht der fall ist.

Man kann sich das so vorstellen: wenn die Innenkontur der Bohrung zickzackförmig ausgefranst wäre, das Lager aber nach dem Pressen exakt über der Mitte der Bohrung liegt, ist die Bohrung zwar geometrisch nicht "rund", deshalb war ich ja oben auch schon sehr vorsichtig mit der "Formtreue", die ich bei 2/100 angesetzt hatte,

aber in der Resultierenden ist das Ergebnis identisch als wenn die Bohrung auch geometrisch rund wäre.

"Unrund" vom Resultat her gesehen ist sie erst, wenn das Lager durch elliptoide Verzerrungen der Kontur nach dem Pressen NICHT MITTIG liegt oder stark verformt würde.

Es wär also sinnvoller als den Grenzlehrring zu vermessen zu ermitteln:

Liegt das Lager exakt Mitte Bohrung. Ist das Lager noch rund oder verformt?

Denn wir wollen keine Geometrie, sondern praktische Resultate. Und mehr als mittig muß nicht!



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 08:57 Uhr

Auf der Suche nach dem perfekten Kreis können wir zwar aus einer Baumarkt Maschine keine Hermle machen

aber wir können von der Softwareseite tätig werden. Hier wurde ja gesagt, es gibt hier doch etliche Programmierer-Interessenten, die würde man nicht sehen, wären aber trotzdem da. Um die Maschine softwareseitig voll auszureizen, decken wir sie mit ISO-Befehlen so zu, daß die Maschinen-Auflösung überschritten wird. Das ist programmiertechnisch sehr einfach:

Statt G2 lösen wir den Kreis in viele Kreispunkte auf und gehen in den G1 Modus. Nehmen wir als Beispiel eine 30er Bohrung. Umfang ist dann 15*Pi = ca. 47 mm. Die Auflösung von 1/100 hieße ca. 47*100=4700 Punkte. Wir geben der Maschine aber noch etwas mehr Futter und gehen in Tausendstel Schritten vor. Dann haben wir 47000 G1 Befehle mit einer Schrittweite von 1/1000. Das kann man locker in einer Datei unterbringen. Die Maschine kriegt also genauere Daten als sie kann, sie wird damit hardwaremäßig voll ausgereizt.

Dazu mal ein kleines C++ Programm. Kann man mit dem DEV++ Compiler fahren, der Compiler ist kostenlos downzuloaden. Für die, deren Programmierkenntnisse etwas eingerostet sind, hab ich farblich abgesetzt dazu kommentiert. Viel Spaß beim Ausprobieren!



Gruß Sharky


#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;

double const pi= 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592 ;
long aufloesung;
double kreisradius;
double sin_grad(double winkel);
double cos_grad(double winkel);
void berechne_kreis(long anz_kreispunkte, double offset_x, double offset_y, double radius);

// ******************************************** MAIN
int main(int argc, char *argv[])
{
kreisradius=15.0;
double offx=0.0;
double offy=0.0;
double rad=15.0;

/* Hier wird die Auflösung festgelegt, auf den mm Umfang mit 100 multipliziert ergibt 100el, ebenso kann man 1000el oder Nanometer machen */


long aufloesung=long(kreisradius*pi*100+1);

berechne_kreis(aufloesung,offx,offy,rad);
system("PAUSE");
return EXIT_SUCCESS;
}

// ******************************************** END


void berechne_kreis(long anz_kreispunkte,double offset_x,double offset_y,double radius)
{
char ISO_BUFFER[81]="";

/* VOrsicht vor Integer-Divisionen! Ergebnis wäre dann 0. Wir müssen daher implizite Typumwandlung von 360 in double machen:*/

double vollkreis=360.0;
double winkelschritt=vollkreis/anz_kreispunkte;
double winkel_aktuell=0.0;
double x,y;
for (long l=0;l<anz_kreispunkte;l++)
{
/* mit diesen beiden zeilen werden die Koordinaten berechnet. Wir reservieren dafür keinen Speicher, weil die double-Zahlen ganz schön fressen und den Speicher knacken würden. Statt dessen machen wir gleich ISO-Code daraus und speichern den ab, bei Bedarf, hier erstmal nur Bildschirmausgabe: */

y=sin_grad(winkel_aktuell)*radius+offset_y;
x=cos_grad(winkel_aktuell)*radius+offset_x;

/* Erzeugung von ISO-Code: Nx G1 Xn Yn mehr ist das ja nicht! Der Code wird in den Buffer geschrieben, und am Bildschirm sieht man an der Numerierung, wieviele Programmzeilen eine entsprechende Datei hätte. Eine Datei mit mehreren 100.000 Zeilen macht nichts, kann die Steuerung problemlos fressen*/


sprintf(ISO_BUFFER,"N %i6 G1 X %1.10f Y %1.10f \n",l,x,y);

/*Bildschirmausgabe /wahlweise in Datei speichern: */

printf(ISO_BUFFER);
/* der Kreis wird in der gewünschten Auflöung abgefahren, dafür rücken wir den Zeiger um die Differenz weiter: */
winkel_aktuell=winkel_aktuell+winkelschritt;

[b]/* Das hier ist Gürtel und Hosenträger zugleich, der Fall wird nie eintreten: */
[/b] if (winkel_aktuell>=360.0) winkel_aktuell=0.0;
}

}


double sin_grad(double winkel)
{
double zahl;
zahl=sin(winkel*pi/180);
return(zahl);
}

double cos_grad(double winkel)
{
double zahl;
zahl=cos(winkel*pi/180);
return(zahl);
}

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 09:24 Uhr

So sieht die Bildschirmausgabe bei einer Auflösung von 1/1000 mm aus. Entsprechend stünden diese 47.000 Datensätze in einer .tap Datei.

Ist vom Volumen her nichts, wo sich der PC irgendwo aufregen würde.

Bis 500.000 Datensätze ist erlaubt.

Was dem Programm fehlt, ist die Rundungsfunktion. Die macht aber nur Sinn, wenn man wüßte, wieviele Stellen die Steuerung verarbeiten kann. Wenn man das nicht weiß, läßt man sie daher besser weg.

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 09:40 Uhr

Es wurden im Programm ein paar Kleinigkeiten bereinigt (Zeilen-Numerierung) und das so geändert, daß es sowohl auf dem Bildschirm ausgibt als auch abspeichert, in die Datei

"Vollkreis.tap", welche man dann im aktuellen verzeichnis des Compilers findet.

Öffnen der Datei mit std::ofstream out("Vollkreis.tap");

Dazu muß oben im include der Filehandler eingebunden sein: #include <fstream>

Und die Datensätze werden geschrieben mit out<<(ISO_BUFFER);

Achtung daß man da das EOL Zeichen \n reinsetzt. Entweder hat der Buffer das schon (wie im vorliegenden Fall), sonst separate Zeile:

out<<datensatz
out<<"\n" =EOL Markierung

Diese Datei hab ich hier in einer Auflösung von 1/100 Schritten mal angehängt zur Betrachtung.

Mußte sie dazu von .tap in .txt umbenennen.

Der Typ double hat in c++ übrigens 16 aktive Nachkommastellen. Ein bißchen mehr als wir brauchen.


Gruß Sharky





Das geänderte Programm, lauffähiger Code:

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <math.h>
#include <fstream>

using namespace std;

double const pi= 3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592 ;
long aufloesung;
double kreisradius;
double sin_grad(double winkel);
double cos_grad(double winkel);
void berechne_kreis(long anz_kreispunkte, double offset_x, double offset_y, double radius);

// ******************************************** MAIN
int main(int argc, char *argv[])
{
kreisradius=15.0;
double offx=0.0;
double offy=0.0;
double rad=15.0;
long aufloesung=long(kreisradius*pi*100+1);
berechne_kreis(aufloesung,offx,offy,rad);
system("PAUSE");
return EXIT_SUCCESS;
}
// ******************************************** END
void berechne_kreis(long anz_kreispunkte,double offset_x,double offset_y,double radius)
{
char ISO_BUFFER[81]="";
double vollkreis=360.0;
double winkelschritt=vollkreis/anz_kreispunkte;
double winkel_aktuell=0.0;
double x,y;
std::ofstream out("Vollkreis.tap");
for (long l=0;l<anz_kreispunkte;l++)
{
y=sin_grad(winkel_aktuell)*radius+offset_y;
x=cos_grad(winkel_aktuell)*radius+offset_x;
sprintf(ISO_BUFFER,"N %06i G1 X %1.10f Y %1.10f \n",l+1,x,y);
printf(ISO_BUFFER);
out<<(ISO_BUFFER);
winkel_aktuell=winkel_aktuell+winkelschritt;
if (winkel_aktuell>=360.0) winkel_aktuell=0.0;
}
}

double sin_grad(double winkel)
{
double zahl;
zahl=sin(winkel*pi/180);
return(zahl);
}

double cos_grad(double winkel)
{
double zahl;
zahl=cos(winkel*pi/180);
return(zahl);
}

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 10:25 Uhr

Das Lager sitzt so drin, daß es sich streng vertikal einigermaßen leichtgängig einführen läßt. Das liegt so im Bereich etwas enger als H7, nicht gerieben, sondern gefräst. Warum nicht Preßpassung wurde oben erklärt.

Wo soll denn da jetzt das Problem mit der Formschlüssigkeit sein?

Haben wir eigentlich keine Augen mehr im Kopf? Beim Autokauf sehen wir die kleinste Fuge, UNFALLWAGEN, beim Lager wollen wir behaupten, daß wir 1/100 oder 2 nicht sehen würden? Hallo! Aber beim Haarlineal geht es wieder? Wie es gerade paßt?

WEnn die Bohrung in der Rundheit 1/100 Fehler hätte oder gar 2/100, dann müßte das Lager doch klemmen???

Das klemmt aber kein bißchen.

Wenn man sorgfältig drauf achtet, das nicht zu verkanten, ist das satt und seidenweich einzusetzen und wenn ich bei der G41 noch 3 tausendstel wegnehme, dann merkt man das! Die BF20 ignoriert die 3/1000 keinesfalls!

Ist leider nicht genau von oben getroffen, wie man rechts an der Kante sieht (optisch unterbrochen), aber trotzdem:

Das Ding liegt auf 1/100 drin, nix dran zu rütteln!

*Sharky verzweifelt über die Skeptiker hier!*

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 12:03 Uhr

Wir leben in einem Land der 5-Achser. In einem Land, wo 15 Bar Innendruck als Hobbyausstattung gelten! Wir müßten eigentlich in einem perfekten Land leben, denn so schnell, wie die Profis das alles herstellen, kann man gar nicht gucken, und eigentlich müßten die und wir alle, wir alle sind ja Exportweltmeister, jedes Jahr seit 20 Jahren mindestens 10 Prozent mehr Gehalt kriegen.

Ist nicht der Fall? Tja, Leute, ihr glaubt wohl immer noch an den Weihnachtsmann! Wir lassen die Profis mit 150 Bar Innendruck mal weiter schaffen und kommen zum Thema:

David gegen Goliath.

Mit der bloßen Hand gegen den 5 Achser. Den stell ich mir gerade vor.

Oder kann es sein, daß die Profis ihre Sägeschnitte auch noch manuell machen?

Sei es wie es sei:

Mit dieser scheinbar recht primitiven Aufspannung liegt man auf ein Zehntel drin. Stück wird auf Parallelunterlage ausgerichtet und gegen einen 45 Grad Winkel und zugleich mit der 45 Grad Fase gegen Vertex-Anschlag gespannt.

Ich sag jetzt mal nicht 1/100, sondern 1/10. Meinetwegen auch 2/10. Reicht ja für Sägeschnitte, oder?

Die selbstgebastelte Säge läuft in y durch, Sägeblätter sind vom Ebay Stück 1 Euro, nicht von Hoffmann, man raucht dabei eine Zigarette und träufelt ab und zu etwas Öl nach mit der guten alten Ölkanne. Die schätz ich auf ungefähr 0.01 Bar.

Ist echt noch so´n4e richtige Werkstatt-Atmoshpäre der alten Art, so richtig gemütlich, ganz ohne Streß und Hightech,

nix Kabine und 150 Bar Innendruck, hey, hey ....



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 15:06 Uhr

Ich sach immer: CNC ist ja ganz nett.

Und auch programmieren ist ja auch eine schöne saubere Sache.

Aaaaaaaaaaaaber:

Wenn´s drauf ankommt, muß man mit der Hand ran. Davon versteht der Programmierer da oben im Büro nix!

Wenn die Finger wieder richtig gut ölig sind, und so einigermaßen pechschwarz aussehen, ist wieder was geschafft.

Und ganz ohne 5Achser.

Hätten sich die Leute die Subsistenzwirtschaft von der Kapitalistenbande nicht ausreden lassen, hätten wir heute keine Kurzarbeit!

Aber was rede ich!



Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 16:05 Uhr

Der Test mit dem Taster ist auch nicht besonders aussagekräftig, da die Maschine ohne Last um einiges genauer wird. Aber besser wie nichts zu messen!

Übrigens kann es sein, dass das Lager mit 1/100 Spiel passt, jedoch heisst das noch lange nicht, dass der Sitz rund ist und überall aufliegt. Es kann auch in einem Ei mit 1/100 Spiel sitzen...

Was soll denn diese Aussage wieder der Programmierer hat keine Ahnung? Nur weil du deine Programme nicht so hinkriegst, dass sie ohne viel rumkopieren lauffähig sind, heisst das nicht, dass andere das nicht können! Glaubst du ein Programmierer hat keinerlei Praxiserfahrung und bastelt einfach irgendwas vor sich hin?
Man muss sich halt vor dem programmieren auch ein wenig mit den Möglichkeiten der Maschine vertraut machen und dann das Programm danach erstellen.

Hi Sharky,

danke für das Bild. So habe ich vor Augen gehabt. Hast Du kein Ablagetischlein?

G. thomas

Das Ei bestreite ich glatt.

Wär zwar theoretisch möglich, aber sowas kann man messen!

An meiner von mir höchstpersönlich vermessenen BF20 gibt´s keine Eier!




Gruß Sharky

Der Beitrag wurde von sharky bearbeitet: 30.04.2009, 16:08 Uhr