TTC Kinematic Mount Design

Summary

In diesem Video erklärt der Designer den Entwicklungsprozess eines abnehmbaren Werkzeugmessers für die X7-Maschine. Er beschreibt, wie er eine platzsparende Lösung entwickelte, die eine hohe Wiederholgenauigkeit und Flexibilität für verschiedene Aufspannungen bietet. Die Konstruktion nutzt ein Kinematiksystem mit drei Kugellagern und V-Nuten zur präzisen Positionierung und zur Vermeidung von Verzerrungen. Ein Labyrinthdichtsystem schützt das Werkzeug vor Spänen, und die Höhe des Messers wurde so gewählt, dass es mit verschiedenen Werkzeugen und Vorrichtungen kompatibel ist. Der Designer teilt seine Erfahrungen und Herausforderungen, insbesondere bei der Anpassung an eine Job-Shop-Umgebung.

Takeaways

• 😀 Der Hauptzweck des Projekts war es, eine abnehmbare Werkzeugmessermontage für die X7-Fräsmaschine zu entwickeln, um die begrenzte X-Reise zu optimieren und die Flexibilität bei der Bearbeitung zu erhöhen.
• 😀 Das Design wurde durch ein Video von Titans of CNC inspiriert, das eine ähnliche Lösung für eine andere Maschine zeigte, wodurch die Motivation zur Umsetzung gestärkt wurde.
• 😀 Die Montage besteht aus zwei Hauptteilen: einem unteren, der auf dem Tisch montiert wird, und einem oberen, der mit dem Werkzeugmesser verbunden ist und abnehmbar sein soll.
• 😀 Das Design verwendet ein kinematisches Montagesystem mit drei Kugellagern und V-förmigen Rillen, um eine präzise, wiederholbare Positionierung zu gewährleisten.
• 😀 Die Wahl der 60° Rillenwinkel für das Montagesystem sorgt für mehr Stabilität und Widerstand gegen vertikale Verschiebungen, was die Genauigkeit bei der Positionierung des Messers erhöht.
• 😀 Magnetische Vorspannung wird eingesetzt, um die Kugellager in den Rillen zu halten und die vertikale Verschiebung des oberen Teils zu verhindern.
• 😀 Der untere Teil der Montage ist in einem Pocket untergebracht, um das Eindringen von Spänen zu verhindern, was die Wartung und die Wiederholgenauigkeit des Systems verbessert.
• 😀 Die Höhe der Montage wurde so gewählt, dass genügend Platz für größere Werkzeuge und eine bessere Spindelklarheit bleibt, ohne dass es zu Interferenzen kommt.
• 😀 Das System wurde unter Berücksichtigung der Anpassungsfähigkeit entwickelt, um verschiedene Bearbeitungsaufträge und Setup-Konfigurationen zu ermöglichen.
• 😀 Der Designer betont die Bedeutung der Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit des Systems, um auch in einem Job-Shop-Umfeld mit wechselnden Anforderungen effizient zu arbeiten.

Q & A

Warum wurde ein abnehmbarer Werkzeugsetzer für die X7 CNC-Maschine entwickelt?

Der abnehmbare Werkzeugsetzer wurde entwickelt, um das Problem des begrenzten X-Verfahrens (16 Zoll) der X7 CNC-Maschine zu lösen. Das Ziel war es, Platz für größere Spannvorrichtungen und Visiere zu schaffen und den Werkzeugsetzer bei Nichtgebrauch entfernen zu können.

Was sind die drei Hauptunterschiede zwischen diesem Design und dem von Titans of CNC?

Die drei Hauptunterschiede sind der Montierungsmechanismus, das Hinzufügen eines Gehäuses zur Verhinderung von Spänen und die Höhe des Designs.

Was ist der Zweck des kinematischen Montagesystems mit den Kugellagern?

Das kinematische Montagesystem mit den Kugellagern sorgt dafür, dass das obere Teil des Werkzeugsetzers stabil positioniert bleibt, ohne dass es zu Verzerrungen kommt. Es ermöglicht eine präzise Wiederholbarkeit bei der Montage des Setzers.

Warum wurde ein 60°-Winkel für die Rillen im Design gewählt?

Ein 60°-Winkel wurde gewählt, weil er den Widerstand gegen das Abrollen des oberen Teils des Werkzeugsetzers verbessert und eine stabilere Positionierung bei Belastung ermöglicht. Der steilere Winkel bietet zudem eine bessere Präzision bei der Positionierung.

Welche Materialien wurden für das Design des Werkzeugsetzers verwendet?

Das Design wurde aus 4140-Stahl mit einem Durchmesser von 2 5/8 Zoll gefertigt, um die nötige Steifigkeit und Haltbarkeit zu gewährleisten.

Welche Rolle spielt der Magnetmechanismus im Design?

Die Magnete bieten eine Vorbelastung für das kinematische System und sorgen dafür, dass die Kugellager in Kontakt mit den Rillen bleiben, um das Abrollen in jede Richtung zu verhindern und die Genauigkeit der Positionierung zu gewährleisten.

Warum wurde das Gehäuse in das Design aufgenommen?

Das Gehäuse wurde eingebaut, um Späne und Schmutz vom Werkzeugsetzer fernzuhalten. Dies hilft, die Wiederholgenauigkeit zu wahren und reduziert den Wartungsaufwand, da der Setzer nicht ständig gereinigt werden muss.

Wie wurde die Höhe des Werkzeugsetzers berücksichtigt?

Die Höhe wurde so gewählt, dass der Werkzeugsetzer ausreichend Platz für die Messung von größeren Werkzeugen bietet, während er gleichzeitig die Spindel und andere Maschinenkomponenten nicht beeinträchtigt. Diese Position ermöglicht es, das Tool beim Entfernen und Wiederanbringen mit minimalem Aufwand und ohne Umkonfiguration des Setups zu verwenden.

Wie wurde die Wiederholgenauigkeit des Werkzeugsetzers getestet?

Der Werkzeugsetzer wurde auf seine Wiederholgenauigkeit getestet, um sicherzustellen, dass er bei jeder Wiederverwendung genau in die gleiche Position zurückkehrt, idealerweise innerhalb eines hundertstel Millimeters.

Warum ist die Anpassungsfähigkeit des Designs für den Benutzer wichtig?

Da der Entwickler ein Anfänger im Job-Shop-Bereich ist, ist es wichtig, dass das Design flexibel und anpassungsfähig ist, um eine Vielzahl von Aufträgen und Setups zu bewältigen. Es wurde darauf geachtet, dass der Werkzeugsetzer für verschiedene Werkstücke und Maschinenkonfigurationen geeignet ist.