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Hallo

rüste meine konv. Fräse auf CNC um. Erwartungsgemäß kommt die Frage nach erforderlichen Nm der Schrittmotoren. Hauptsächlich interessiert mich die Z-Achse da sie die größten Kräfte benötigt.
Bin als Laie mit den Formeln völlig überfordert!!!

Hier die Daten der Z-Spindel: 25mm Durchm., 5mm Steigung, zu bewegendes Gewicht(Tisch) 250-300Kg(ohne Werkstück),
                              max. Drehzahl: 300

ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen

im voraus dankend

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Trapezgewinde oder Kugelgewinde?
(Die Reibung im Trapezgewinde hat großen Einfluss auf das benötigte Moment.)
Wie schwer sind Werkstück und Spannmittel maximal? Es nützt Dir doch nichts, wenn Du nur den leeren Tisch auf und ab fahren kannst, das dann aber CNC-gesteuert...

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Hallo Ulrix,

wiege die einzelkomponenten des Tisches noch. wird natürlich auf kugelgwinde getauscht. Da ich leider begrenzten Platz für Antriebsunterbringung(Motorengröße) habe reicht mir derweil ein ungefährer wert auch. nehmen wir vorerst 300Kg an.

Gruß rendlon

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Wenn Du ohnehin auf eine relativ spielfreie Spindel umsteigst, könntest Du auch über einen Gewichtsausgleich nachdenken.

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Wenn du die Umrüstest, dann müsste ja vorher alles per Hand verstellbar sein. Die Handkraft ist zwar relativ ;D aber damit kann man sich ja an das notwendige Moment herantasten das ein Antrieb anstelle eines Handrads benötigte.

HTH

Grüße,
Chris

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"Grade die Geschichte dieser theoretischen Entwicklung ist ein Schulbeispiel dafür, wie wirklichkeitsfremd rein theoretische Forschungen werden, wenn die Grundlagen und Vorraussetzungen der Rechnungen nicht genügend überprüft sind."
1937;Dr.-Ing. Bruno Eck

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Es gibt eine kleine Anleitung von THK zum Thema.

Der Wirkungsgrad des Gewindetriebs ist abhängig vom Reibungskoeffizienten und vom Steigungswinkel (erstes Diagramm).
Offenbar geht man bei THK davon aus, dass der Reibungskoeffizient von Kugelgewindetrieben zwischen 0,003 und 0,01 liegt.

Der Steigungswinkel beträgt in Deinem Fall
beta = arctan ( 5mm / (25mm * Pi )) = 3,6°

Aus dem Diagramm kannst Du ablesen, dass der Wirkungsgrad mindestens 85% beträgt.

Mit Gleichung (1) auf Seite 15-7 erhältst Du:

T =(3000N * 5mm)/(2 * 3,1415 * 0,85) = 2809 Nmm = 2,8 Nm

Hierbei ist allerdings noch überhaupt keine Reibung der Führungsbahn berücksichtigt. Ist es eine Gleit- oder Wälzführung? Bei Gleitführungen können die Reibungskräfte nur unter extrem günstigen Bedingungen vernachlässigt werden.

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Hallo Ulrix,

danke für die prompte Antwort. Habe Gleitführungen. Bin aber ein wenig erstaunt da zb. die kleine "Optimum 20Vario" bereits auf der Z-Achse 4,4Nm hat.

Gruß rendlon

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Ich glaube, dass das schon zusammen passt.
Zwar wiegt der Kopf der Optimum Vario BF20 wohl keine 300 kg.
Aber im CNC-Betrieb möchte man ja sicherlich die Z-Achse auch mal für den Vorschub beim Bohren nutzen. Und beim Bohren ins Volle können ja große Vorschubkräfte erforderlich sein. Hinzu kommt, dass die Optimum ja offenbar ebenfalls Gleitführungen hat. Da die auftretenden Kräfte in Z-Richtung nicht in der Mitte der Führung auftreten, sondern versetzt, wirkt ein Kippmoment auf den Kopf, das wiederum Reibungskräfte in der Führung zur Folge hat, die der Antrieb auch noch überwinden muss.
Die oben genannten 2,8 Nm beziehen sich ja nur auf die Hubbewegung Deines 300 kg-Tisches, ohne Berücksichtigung der Reibung in der Führung und ohne Berücksichtigung der der Vorschubkraft, die an der Werkzeugschneide wirken soll.

Übrigens: Wo beschaffst Du die Komponenten (Kugelgewindetriebe / Motoren / Steuerung) für Deinen Umbau?

Nachtrag: Die Drehmomentangabe alleine sagt nicht viel aus. Wenn die BF20 beispielsweise eine Gewindesteigung von 10mm hat, dann hat sie, nach Gleichung (2) bei 4,4 Nm und 85% Wirkungsgrad eine Kraft von "nur" 2350N.

[Diese Nachricht wurde von ulrix am 27. Mrz. 2014 editiert.]

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Frase.pdf Frase1.pdf Frase2.pdf

am besten ich schicke ein paar bilder der Maschine. von wem ich die Teile beziehe wiß ich noch nicht, es geht mir momentan nur um einen Überblick um letztendlich auch die Kostenfrage zu klären.

Keine Sorge wegen urheberrechte, die Maschine wird seit 30 Jahren nicht mehr gebaut und es gibt Firmenseitig keine Ersatzteilversorgung mehr

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Sorry, muß erst herausfinden wie das mit den Unities geht

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