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Auslegung und Konstruktion einer CNC Gravier und Fräsmaschine


Stichworte: CNC Graviermaschine
Typ: Diplomarbeit
Jahr: 2006
Fachbereich: Maschinen- & Anlagentechnik
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Ziel des Projektes war es für die HTL Vöcklabruck eine CNC Gravier- und Modellfräsmaschine zu konstruieren und zu bauen, die für Werkstücke mit den Maximalmaßen von 500 x 300 x 150mm geeignet ist. Außerdem sollte sie Kupfer, Aluminium und Stahl bearbeiten können, die gegebene Spindeldrehzahl sollte sich zwischen 15000 und 30000 U/min befinden. Nach einer anfänglichen Marktanalyse, bei der wir uns auch mit der Materie vertraut machten, wurden diverse Vorschläge der Konstruktion auf Vor- und Nachteile überprüft. Hierbei gewann die Variante mit dem beweglichen Portal, auf dem die X- und Z-Achse sitzen. Also suchten wir nach Angebote einer ganzen CNC Graviermaschine von Firmen, die ein spezielles Kostenangebot für Schulen haben. Leider mussten wir erkennen, dass unsere Geldmittel zu knapp waren um eine ganze Maschine erwerben zu können. Bald wurde klar, dass wir die Software von der Firma Step- four beziehen würden, da diese bereits die Software für ein anderes Projekt der HTL Vöcklabruck lieferte. Weiters konnten wir schon die Firma Nanotec als unsere Motorenlieferanten festsetzen. Wir setzten uns bei der Firma STIWA mit einem Experten zusammen, der uns über unsere Fehler bei der Konstruktion aufklärte und uns auch auf diverse Lösungsvorschläge aufmerksam machte und uns diese erklärte. Hier wurde auch eine Besprechung mit der Firma THK ausgemacht, bei der die Verhandlung über die Preise ihrer Führungen und Spindeln äußerst positiv ausging: Sie erklärten sich bereit uns Spindel und Führungen gratis zur Verfügung zu stellen. Währenddessen war schon die Berechnung der Schnittkräfte der einzelnen Achsen vorangegangen, für die wir dann wirklich die Hilfe eines STIWA- Mitarbeiters bezogen, Die Konstruktion musste erneuert werden, da wir ja vorher noch daran gedacht hatten eine Linearführungskomponente für die Z- Achse zu wählen, Auch die Tischkonstruktion sowie der Rahmen wurden noch einmal runderneuert, da wir uns für eine schwere Stahlplatte entschieden, an der alle Komponenten befestigt werden würden. Die Y-Spindel fand nun in der Mitte des Tisches Platz, der vorher durch den Schwingungsdämpfer völlig ausgefüllt war. Die Bewegung wird nun über eine schmale Platte, an der die Spindelmutter befestigt ist, an die Führungen übertragen, die am Rand des Tisches angebracht sind. Weiters ist es nun nicht mehr so, dass die gesamte Tisch- und Portalkonstruktion am Rahmen aufliegt, sondern so, dass der Rahmen eine gesonderte Konstruktion um die Einheit darstellt. Somit kann der Computer auf diesem Rahmen gestellt werden, ohne dass er durch die Arbeit an der Maschine gestört wird. Außerdem ist auch die gesamte Rahmenkonstruktion dadurch viel stabiler. Bei der Besprechung mit THK wurde auch klar, dass die gesamte Konstruktion nicht mehr geschafft werden kann, und da eine Arbeitsstelle für die Ferien bei der STIWA in Aussicht gestellt wurde, wurde beschlossen, das Projekt auf 2 Jahre aufzuteilen. Somit fallen also die Feinkonstruktion und die schlussendliche Bestellung der Komponenten sowie die Montage in die Hände unserer Nachfolger.


Projektteam: Schobesberger Maria, Fuchs Stephanie, Mayrhofer Peter
Jahrgang und Klasse: 5WMA 2005/06
Betreuer/Betreuerin: Dipl.-Ing. Josef Staflinger
Abteilung: Wirtschaftsingenieurwesen, Leitung: Waser Friedrich, Dipl.-Ing. OStR
Lehranstalt: Höhere technische Bundeslehranstalt Vöcklabruck
Bahnhofstraße 42
4840 Vöcklabruck
Kontakt: htlvb_office@eduhi.at

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