Vorbereitungen

Vor dem Zusammenbau diese Anleitung und die Informationen unter „Wissenswertes“ lesen.

Schraubverbindungen

Wo immer möglich sollten große Unterlegscheiben verwendet werden, damit der Anpressdruck auf eine möglichst große Fläche verteilt wird.

Gewinde

Hinweis: Falls ein Gewinde in den Aluteilen beschädigt wird oder misslingt, kann ein Ersatzgewinde eingebracht werden. Stichworte hierzu sind Helicoil, oder die günstigere Alternative V-Coils.

Folgende Gewinde sind zu schneiden:

Längsträger

  • je 4x M12-Gewinde an beiden Stirnseiten je Längsträger:Gewinde-Längsträger
  • bitte beachten: bei den schweren Längsträgern sind die vier M12-Gewinde um 45° versetzt angeordnet. Bei der Bestellung von Alufrästeilen bitte daher angeben, ob ihr leichte oder schwere Längsträger verwenden wollt. Das Bohrbild in den Stirnplatten ist dann entsprechend angepasst.

Portalbalken:

  •  je 6x M8 Gewinde an beiden Stirnseiten:Gewinde-Portalbalken

Portalwange:

  • 3x M6 Gewinde inkl. Bohrung an der Stirnseite – Bild unten (siehe auch Schritt 2: Das Portal)

Gewinde-Wange

 

Abstützung:

  • 2x M5 Gewinde inkl. Bohrung an der Stirnseite für die Verbindung zur Kreuzplatte

Gewinde-Abstützung

 

Z-Platte:

  • 2x M6 Gewinde inkl. Bohrung für Montage Z-Motorplatte – im Bild oben (siehe auch Schritt 5: Z-Achse)
  • (+ Gewinde für Spindelhalter/weitere Anbauteile nach eigenen Vorstellungen)

Gewinde-Z-Platte

 

Montage des Tisches

Zuerst werden die Linearführungen an die Längsträger montiert. Hierbei ist auf einen gleichen Überstand von 15mm an beiden Enden des Längsträgers zu achten. Optional können die Holräume der Längsträger noch mit alten Lappen vollgestopft oder auch mit trockenem Sand lose zu 1/3 befüllt werden. Am einfachsten ist die Montage der Linearschienen, wenn die Schrauben mit den Nutensteinen bereits an der Schiene befestigt werden und die Schiene dann erst in den Längsträger eingeschoben wird. Der Abstand zwischen Oberkante Linearwagen und Längsträgeroberkante beträgt 1mm bzw 13mm zwischen Linearschiene und Oberkante. Die Linearschiene muss an beiden Seiten 15mm über den Längsträger hinausragen:

13mm
YFührung2

Ein einfaches Ausrichten der Führungen gelingt mit einer simplen Hilfskonstruktion: Die Kreuzplatte und das Auflager-X werden miteinander verschraubt. Als Abstandshalter zwischen diesen beiden Platten werden 0,5mm Passscheiben doppelt verwendet. Dies ergibt eine Höhe von 13mm. Diese Hilfskonstruktion wird nun mit Schraubzwingen auf der Oberkante des Längsträgers so befestigt, dass das Auflager-X als Anschlagpunkt für die Linearführung dient. An diese Hillfskonstruktion wird von unten die Schiene mit einer Schraubzwinge angepresst und anschließend die jeweilige Schraube angezogen. Dies wird mit jeder Schraube wiederholt und zur Sicherheit das Ergebnis mit der Messuhr kontrolliert. Eine Abweichung über die gesamte Länge von maximal 0,03mm sollte sich so einstellen lassen.

Im nächsten Schritt wird der erste Längsträger an beiden Enden mit den Stirnplatten verbunden. Darauf folgen dann der erste und letzte Querträger: Wieder die Schrauben mit den Nutensteinen (Nut10 – M6) lose in die Stirnplatten einsetzen und die Querträger aufschieben, aber noch nicht festziehen:

Hiernach kann auch der 2. Längsträger montiert werden. Wichtig: Die Längsträger so genau wie möglich horizontal (parallel zueinander) ausrichten und die Schrauben in den Stirnplatten noch nicht anziehen. Das Portal gibt nachher die endgültige Position der Längsträger und die Breite des Tischs vor, nicht umgekehrt! Die Längsträger, die Querträger und die Stirnplattenoberseiten sollten sich beim endgültigen späteren Festziehen der Schrauben in einer Ebene befinden. Auch hier ist eine Aluplatte als Anschlag hilfreich.

Als letzter Schritt wird die Antriebsspindel vorläufig eingesetzt: Zuerst wird geprüft, ob sich die Lagerschalen auf die Spindelenden schieben lassen. In keinem Fall die Lagerschalen „aufpressen“. Sollte das nicht gelingen, den Spindelumfang mit feinem Schleifpapier solange gleichmäßig umfahren, bis die Lagerschalen sich leicht aufschieben lassen. Dann kann der Einbau in den Tisch beginnen: Den Mutternhalter auf die Mutter schieben und mit 2 Schrauben leicht fixieren. Die Spindel von oben durch den Tisch in die Stirnplatten einfädeln und die Lagerschalen locker montieren:  Die Festlagerseite ist bei allen Achsen gleich aufgebaut und besteht aus 2 Lagerschalen mit Schrägkugellager, die mit dem Bund zueinander montiert werden. Auf das Spindelende werden eine Passscheibe und anschließend 3 Tellerfedern gesteckt. Die große äußere Auflagefläche der Tellerfedern zeigt in Richtung Schrittmotor (von der Spindel weg). Dieser Aufbau wird mit einer M12-Mutter gespannt. Die Einspannung der Y-Spindel ist ähnlich aufgebaut: Ebenfalls werden hier 2 Lagerschalen mit Rillenkugellager(!) mit dem Bund zueinander montiert. Die Einspannung erfolgt über 2 gegenüberliegende doppelte Tellerfedernpaare [Aufbau wie folgt: (())(())] und ebenfalls einer Passscheibe zwischen Spindel und 1. Kugellager. Die richtige Vorspannung kann auf 2 Wegen eingestellt werden: Die Tellerfedern haben ungespannt eine Höhe von 4,4mm. Die Mutter solange drehen, bis die Höhe nur noch 3,6mm beträgt. Alternativ die Mutter mit der Hand locker anziehen bis sie Kontakt mit den Tellerfedern hat und dann weitere 288° (3/4 Umdrehung + „ein bisschen mehr“) drehen. Die Tellerfedern der Einspannung dürfen nicht vollständig angezogen werden – siehe auch Ergänzungshinweise  -> Festlager & Loslager.

Die Lagerschalen werden provisorisch mit Schrauben an den Stirnplatten befestigt, damit keine Biegekräfte auf die Spindel wirken, sich die Spindel aber noch selbst ausrichten kann.

Die übrigen Querträger werden später eingebaut, da sie aktuell nur den weiteren Baufortschritt erschweren würden. Die Arbeiten am Tisch sind damit erst einmal abgeschlossen.

Montage des Portals

Die Unterkante der Linearwagen der X-Achse ragen 2mm unter den Portalbalken hinaus, alternativ beträgt der Abstand zwischen Linearschiene und Portalunterkante 10mm:

XAchse

Hier empfiehlt sich eine ähnliche Vorgehensweise wie bei den Linearführungen am Tisch. Hinweis: Die Linearführungen der X-Achse sind 2mm kürzer als der Portalbalken um evtl. Toleranzen ausgleichen zu können. Die obere Schiene wird nur lose eingeschoben, da diese später ausgerichtet wird. Das Auflager-X mit den beiden Linearwagen auf einer ebenen Platte ausrichten miteinander verschrauben und auf die untere Linearführung schieben.

In die Wangen sind stirnseitige Bohrungen möglichst passgenau anzubringen. Folgender Vorschlag zur Vorgehensweise hierzu: Den Portalbalken auf beiden Seiten mit M8 Gewinden  versehen und die Portalwangen montieren. Dies geschieht idealerweise auf dem Kopf stehend auf einer ebenen Fläche (Küchenarbeitsplatte o.ä.).  Den Verbinder provisorisch auflegen, möglichst exakt positionieren und mit Schraubzwingen fixieren.  Durch die Schraubenlöcher im Verbinder können nun die Positionen der Stirnbohrungen in den Wangen gekörnt/angebohrt (markiert) und anschließend gebohrt werden.
Der Verbinder sollte so positioniert werden, dass dieser 5mm Abstand zur Hinterkante des Portals hat:MontageVerbinder

Hierzu einfach die Wangenhinterkante durch Auflegen eines Winkels verlängern und den Abstand zwischen Verbinderkante und Winkel auf Höhe der Portalunterkante messen und einstellen (siehe auch Frieda-Konstrukion). Das genaue Einstellen der Winkligkeit erfolgt später.

Tisch mit Portal verbinden

Das Portal  mit einer 2. Person  oder mittels Unterlegen in Position heben und mit den Linearwagen verschrauben. Wichtig: Das Portal muss immer beidseitig abgestützt sein! Ein einseitiges „hängen “ des Portals ist zu vermeiden. Den Portalbalken möglichst senkrecht zu den Längsträgern ausrichten. Hierzu einen Winkel auf Längsträger sowie Portalbalkenrückseite ausrichten.

Das Portal sollte sich jetzt mit der Hand bereits gleichmäßig hin und her bewegen lassen. Das Portal mehrmals flott über die gesamte Länge verfahren.

Den Portalverbinder montieren und anziehen. Nun kann der Tisch endgültig justiert und montiert werden. Das Portal langsam hin und her bewegen und zuerst die Schrauben an den Stirnplatten anziehen. Dazu das Portal unmittelbar vor die Stirnwange fahren und die Oberkanten der Längsträger und der Stirnplatte fluchten lassen. Wenn beide Stirnplatten angezogen sind, werden die restlichen Querträger auf die gleiche Weise montiert: Portal an die jeweilige Position fahren, Querträger einsetzen, Tischoberkanten zueinander ausrichten und anschließend den Querträger mit 4 Winkeln befestigen. Bei den Querträgern direkt an den Stirnplatten analog verfahren.

Als letztes wird die Y-Spindel zum Portal ausgerichtet: Den Mutternhalter lockerauf den Verbinder montieren und mithilfe eines Akkuschraubers das Portal vorsichtig verfahren. Hierbei stehts kontrollieren, dass keine Biegekräfte auf die Spindel einwirken. Das Portal zu einer Stirnplatte verfahren und die Lagerschalen nachjustieren. Nur gerade soweit anziehe, dass die Lagerschale von selbst in Position bleibt. Nun das Portal auf die Gegenüberliegende Seite verfahren und dort ebenfalls die Lagerschalen neu ausrichten. Dies wird solange wiederholt, bis sich die Position der Lagerschalen nicht mehr verändert. Auch kontrollieren, dass der Mutternhalter bei jeder Portalposition vollflächig auf dem Verbinder aufliegt. Wenn etwas nicht passt, muss nachjustiert werden. Erst dann die Lagerung und den Mutternhalter anziehen.

X-Achse montieren

Die Flanschwagen mit eingeschobener Führung an der Kreuzplatte montieren und ebenfalls auf einer ebenen Fläche an der seitlichen Kante der Kreuzplatte ausrichten. Nur die Wagen auf einer Seite anziehen. Die Wagen der anderen Seite richten sich automatisch durch die Z-Achse aus. Ebenfalls den Z-Mutternhalter mit montierter Z-Spindel an der Kreuzplatte montieren.

Bevor nun die Kreuzplatte und die Abstützung montiert werden, wird die Antriebsspindel der X-Achse eingefädelt. Auch hier wird der Mutternhalter mit der Spindelmutter verschraubt und dann die Spindel in die Wangen eingefädelt. An der Kreuzplatte den Mutternhalter für die Z-Achse mit montierter KugelumlaufMutter (& Spindel) lose anschrauben. Die Kreuzplatte auf das Auflager-X montieren. Die Abstützung auf die obere Führung setzen und so ausrichten, dass diese plan auf der Rückseite der Kreuzplatte anliegt. In der Abstützung sind 2 Stirnbohrungen zur Befestigung an der Kreuzplatte erforderlich. Diese können einfach angekörnt und dann auf der Standbohrmaschine gebohrt werden:

 

Im nächsten Schritt werd die Führungen der X-Achse zueinander ausgerichtet. Hierzu die beiden Platten lose aber ohne Spiel miteinander verschrauben und durch hin und herbewegen sich zueinander ausrichten lassen, bis anschließend sowohl die Verbindung zwischen Abstützung und Kreuzplatte, als auch die obere Führung und der Mutternhalter angezogen werden können. Die Montage des Festlagers und des Loslagers in der gleichen Weise vornehmen wie bei der Y-Spindel.

Der Aufbau der X-Achse ist damit abgeschlossen.

Z-Achse montieren

Die Z-Auflager sind mit Durchgangsbohrungen versehen und (nur) in der Z-Platte sind M5 Gewinde eingebracht.Hier kann nach Wunsch bei der Montage Klebstoff auf die Kontaktflächen zwischen Z-Platte und Auflager aufgetragen werden.

Die Montage der vorbereiteten Z-Achse ist simpel. Eine Führung an die Z-Platte schrauben und anziehen. Auf der gleichen Seite wie die Flanschwagen bei der Kreuzplatte die Führung an der Z-Platte nur lose anschrauben. Die Z-Platte auf die Flanschwagen an der Kreuzplatte schieben und die 2. Seite der Führung ausrichten und anziehen. Nun die Z-Motorplatte von oben auf die Spindel fädeln und auf der Z-Platte auflegen. Das Festlager auf der Z-Spindel montieren und an der Z-Motorplatte lose anschrauben. Darauf achten, dass alles ausgerichtet ist bevor die Stirnbohrungen an der Z-Platte gesetzt werden. Anschließend alles montieren, ausrichten und anziehen.

Der mechanische Grundaufbau ohne „alles elektrische“ ist damit beendet und die Maschine kann vermessen und eingestellt werden (separater Artikel):

Montage Schrittmotoren

Die Schrittmotoren werden mit langen Schrauben durch die Lagerschalen hindurch montiert. Damit sich die Ausrichtung der Spindel bei der Montage des Schrittmotors nicht verändert, das Portal/die X-Achse bis unmittelbar vor das Festlager der jeweiligen Achse fahren. Die Kugelumlaufmutter übernimmt dann eine Stützfunktion, so dass die Hilfsschrauben des Festlagers vorsichtig gelöst und der Schrittmotor endmontiert werden kann. Idealerweise stützt man bei der Montage den Schrittmotor leicht mit der Hand .