Som ni redan vet håller jag på att bygga en BT30 spindel, den kommer jag temporärt montera på min nuvarande Julafräs men tanken var från början att med ny spindel behövs en ny fräs i samma klass som spindeln.
Jag har från och till under en längre tid ritat olika fräsar, först funderade jag på en svetsad stålkonstruktion, sen funderade jag på EG, sen en svetsad stålkonstruktion med EG fyllnad. Sen läste jag i krilles tråd om ett billigt gjuteri(Lyrestads Gjuteri). Jag kastade iväg ett mail till de och jag fick ett pris på 30-35kr/kg + moms om jag bygger en egen fysisk modell(lite trä, spackel och klarlack så är det fixat), så nu är jag inne på spåret att gjuta en stomme.
Kan tillägga att det kommer troligen kommer dröja minst ½-1år innan jag faktiskt börjar bygga en ny fräs(eller så kanske jag ger upp, det får tiden utvisa). Spindeln ska vilket fall som bli klar först, sen måste designen på fräsen bli klar med, kombinera det med att jag jobbar 07-16 på vardagar så finns inte så mycket tid över.
Nu till min första fråga, "pre-tensioning" av kulskruvar.
För att få en så styv konstruktion som möjligt och även högre precision hade jag tänkt att sträcka ut kulskruven mellan 2 fasta block. Jag har läst mig till att under normal operation brukar kulskruvstemperaturen öka med delta 2-3 grader, vi kan räkna med 3 grader. Säg att skruven är 500mm, det betyder att skruven expanderar 17µm (500 * 0.0000115 * 3), vi kan säga att vi vill sträcka ut skruven 20µm. Det handlar om en 25mm skruv med 5mm stigning, den har en snittyta på 350mm2(värdet har jag fått från en Steinmeyer katalog), elasticiteten på materialet(young's modulus) är 210000N/mm2(också ett värde jag fått från Steinmeyer katalogen). Det krävs 2940N kraft att dra ut skruven (210000 * ( 0.02 / 500 ) * 350). Med 25mm skruv kan jag få en ändbearbetning med diameter 20mm för kullagrena, vinkelkontakt är the-way-to-go, jag är inte gjord av pengar så högprecitionslager har jag inte råd med, men universalmatchade 7304 lager känns vettigt, ett lager tar upp 19000N i dynamisk belastning, eftersom vi vill ha så lång livslängd som möjligt på lagret så kan vi räkna med 20% av det värdet, då ligger vi väldigt nära gränsen, så jag väljer då 2 lager. Jag använde sen SKF's kullagerkalkylator, med de belastningarna kommer jag få en förväntad livslängd på 26000h (axiell belastning 2000N(1500N per lager på förspänningen, sen 500N extra per lager för fräskraft och dyl), 3000rpm och lite andra värden). Det kommer inte alltid gå i 3000rpm, eller alltid belastas med 2000N/lager, men kan vara bra som ett beräkningsvärde(jag menar, 15000mm/min(5mm stigning * 3000rpm) är ju inte fel som snabbmatning).
Nu till mina frågor, delade bara med mig om lite beräkningar om någon mer är intresserad av sträckta kulskruvar, förklarade jag för dåligt eller om jag räknade fel så säg till!
Jag har gjort designen såhär, behöver jag det 3:e lagret som ni ser i blocket vid motorn? Min tanke är att det kan vara bra att ha om det blir för varmt och kulskruven expanderar mer än de 3 grader jag har räknat med, gör det det får jag glapp i hela skruven, men har jag då det lagret så får jag inget glapp. De 3 graderna har jag läst mig till används i produktionsmaskiner. Vad är era tankar kring det? Kan det vara bra att ha eller ska jag skippa det extra lagret?
Hur ser designen ut överlag?
Med utsträckta kulskruvar, när temperaturen ökar, då expanderar inte skruven/stigningen förändras inte utan förspänningen minskar bara mellan blocken, är det rätt tänkt? Eller blir det även en stigningsförändring?
Kan även visa hur jag hade tänkt fräsen, det är inget slutgiltigt och jag kan fortfarande ändra allt. Det ni ser i bilderna väger runt ~520kg, så färdig design lär väl landa runt 700kg, förutsatt att jag fortsätter på det spåret jag kör på nu, inte gör den mindre/större.
Förresten, vad heter denna typen av fräs? Jag har fått för mig att det heter L-formad eller C-formad fräs, stämmer det?
[edit: rubriken fixad för att underlätta sökning senare - hcb]
