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Die Wiedergeburt der EMS - P1 - Fräse:

 

In den letzten Jahren ging es mit der Leistung der EMS-Fräsen ja immer nur bergauf. Natürlich gingen damit auch die Preise nach oben. Aber ein "normaler" Modellbauer braucht eigentlich nicht die Leistung einer P2 oder P3-Cobra. Diese Fräsen liegen in ihrer Leistung ja schon weit über dem Modellbausektor (sind aber auch die weitaus stärksten Maschinen in ihrem Preisniveau am Markt).

Wenn Sie „normaler“ Modelbauer sind, wird Ihnen die Leistung der P1 sicher reichen. Wenn Ihr Hobby aber das Fräsen selbst ist, sollten Sie eine Fräse wie die P2 oder die P3-Cobra erwerben. Deren Fräsleistung ist natürlich unvergleichbar höher. 

Was braucht ein Modellbauer? Eine Fräsfläche (Verfahrweg) von Y=1060 mm mal X=610 mm dürfte genügen. Auch ein Z-Verfahrweg von etwa 190 mm genügt normal. Durchlaß unter dem Portalbalken bis zum Alufrästisch 220 mm. Durchlass unter der Z-Achse 210 mm. Was fräst ein Modellbauer? Holz, Kunststoff und Aluminium. Das alles muss eine Fräse aber bis zu einem Fräserdurchmesser von 8 mm absolut sicher leisten. Wie schnell muss so eine Fräse sein? Normal genügt eine Verfahrgeschwindigkeit der Achsen von 4000 mm/min für alle Aufgaben. Wie hoch sollte die Genauigkeit sein? Fräsaufgaben sollte so eine Hobbyfräse mit einer Genauigkeit < 0,03 mm schaffen (bei Bauteilen < 100 x 100 mm). Das Umkehrspiel des Antriebs darf nicht größer wie 0,02 mm sein, eher kleiner oder eben spielfrei, was natürlich Geld kostet, aber bei der P1 "fast" verwirklicht wird.

 

Genau diese oben beschriebenen Ansprüche soll die neue P1 schaffen. Und das zu einem Preis von etwa 2599 Euro. Ich kenne keine Fräse am Markt, die diese Ansprüche für diesen Preis erfüllen kann! Auch eine Fräsfläche (Verfahrweg) von Y=630 mm mal X=610 mm wird zu einem Preis von 2499 Euro zu erwerben sein. Die neue P1 hat alle Qualitätsmerkmale und Qualitätsbauteile der starken Maschinen P2 und P3.

 

Nur einige Einsparungen waren natürlich leider nötig, was aber nur etwa 40 % weniger Leisung gegenüber der P2 ausmacht (Fräsen in Alu ist kein Problem).

 

Zunächst mal einige Bilder der Bauteile und die Beschreibung des Aufbaus:

Dass fast alle Auflagen der Linearführungen von EMS überfräst werden, versteht sich von selbst. Einige Auflagen der Führungen sind aber nicht überfräst und das ist so gewollt. Dadurch, dass die Auflagen zueinander nicht genau sind (im 1/100-Bereich), verspannen sich die Linearführungen zueinander. Es entsteht also eine sehr hohe Vorspannung zwischen diesen Führungen, was die Wagen ja leicht aushalten. Das betrifft allerdings bei der P1 nur die Z-Achse.  Durch diese Vorspannung erhalten Sie über Jahre eine sehr hohe Leistung der Achsen.

Viele Kunden fragen immer, warum diese P1 als doch günstige Fräse auch angetriebene Kugelumlaufmuttern erhält. Ganz einfach; es handelt sich dann um Standardspindeln, ohne Abdrehungen an den Enden usw., es kann also jegliche Spindel mit Mutter verbaut werden. Ich bin ja schon älter und wenn kein Nachfolger zur Verfügung steht, kann der Kunde im Fehlerfall einfach die Spindel mit Kugelumlaufmutter ausbauen und diese komplett zur Firma NEFF zum Service senden. Der Mutternhalter selbst hält ja ewig, aber eine Spindelmutter kann bei schlechter Behandlung natürlich auch mal ausfallen (keine Schmierung, fräsen von Steingut ohne Schutz usw. usw.). Aber selbst der Mutternhalteblock kann von Jedermann zerlegt und neu gelagert werden, was aber sicher nie stattfinden wird. Ich will, das meine Kunden ihre Maschinen auch ohne mich in der Zukunft warten können, darum diese angetriebenen Muttern.

 

 P1

 

Achtung! Der Antrieb der Z-Achse wird bei allen P1 die noch nicht ausgeliefert sind mit Zahnriemen gemacht, da fast alle Kunden das wünschen. Es ist auch keine Option die mehr kostet, sondern die Mehrkosten übernimmt EMS für Sie.

Der Antrieb der X-Achse (Portalachse) wird mit Zahnriemen und angetriebener Mutter gemacht. Zu sehen ist auch das 90 x 90 mm X-Profil.

Der Frästisch der P1 wird mit 90 x 90 mm Profilen in leichter Ausführung erstellt. Die Führung ist eine 25 mm Führung, genau wie bei der P2/P3, aber "nur" mit einem Wagen (aber in langer Ausführung mit extremer Leistung). Zwischen den Längsprofilen werden drei 45 x 90 mm Profile als Querprofile befestigt.

 

Es wird eben alles etwas leichter und dadurch auch günstiger gemacht. Vom Aufbau her ist diese Fräse aber auch eine "echte EMS-Fräse", mit allen Merkmalen einer hochwertigen Fertigung und auch mit Spindeln von NEFF (16 x 5 mm Steigung) usw..

 

Haben Sie etwas Vorstellungsvermögen?

Der Portalbalken wird ein 90 x 90 mm Profil in schwerer Ausführung. Die untere Führung am Portalbalken ist eine 25 mm Führung mit langem Wagen. Die obere Führung am Portalbalken ist eine 20 mm Führung, mit einem normalen Wagen. Der X-Antrieb erfolgt auch mit einer angetriebenen Mutter, diese machen mir inzwischen weniger Kosten und Arbeit wie ein normaler Antrieb einer drehenden Spindel.

Wenn Sie was von Konstruktion verstehen, werden Sie bemerkt haben, dass der obere Wagen ja keine direkte Anbindung an die ZX-Platte haben kann. Die angetriebene Mutter steht ja im Weg. Aber das Gehäuse dieser angetriebenen Mutter wird diese Kopplung zur ZX-Platte übernehmen. Der obere Wagen wird über einen Winkel an das Gehäuse der angetriebenen Mutter angekoppelt (das Gehäuse dieser angetriebenen Mutter hat mehr Leistung als 20 mm starkes Alumaterial). Diese ist ja an der ZX-Platte angeschraubt. Auch wird das Antriebsmoment dadurch zwischen die beiden X-Führungen eingeleitet, was normal immer ideal ist.

X und Y-Achse haben also eine angetriebene Mutter. Die Spindelsteigung ist 5 mm in allen Achsen. Wenn Sie 10 mm Spindelsteigung für sehr schnelles Verfahren benötigen, kostet das etwa 50 Euro mehr. Die Konstruktion bleibt dabei ja vollkommen gleich. Mir ist das egal, aber ich würde lieber mit 5 mm Steigung arbeiten, schon wegen der Kraft und der kleineren benötigten Antriebsleistung. Übrigens, alle Motore sind NEMA 23 Motore, mit etwa 47 mm Bohrabstand (das Gehäuse kann aber auch 60 mm haben - wie bei der P2 oder der P3-Cobra).   Alle Motore mit >2 Nm Leistung und 8 mm Welle sind geeignet. Bei 10 mm Spindelsteigung müssen Sie 3 Nm Motore verbauen!

Der Durchlass unter dem Portalbalken wird 220 mm, unter der Z-Achse 210 mm. Der Verfahrweg der Z-Achse wird 190 mm. Alle Angaben bis zum Alumaterial des Tisches ohne Opferplatte. Der X-Verfahrweg (Portalbalken) ist 610 mm und der Y-Verfahrweg (Frästisch) wird normal 1060 mm. Die Länge der großen P1 über alles ist 1580 mm. Die Breite ist immer 810 mm.

 

Das Portal von der Seite. Unten die 25 mm Führung, oben die 20 mm Führung.  Auch ist das "schön geschnittene" schwere 90 x 90 Profil zu sehen (wird vor Auslieferung überfräst).

Der obere Wagen wird mit einem Winkel an die angetriebene Mutter angeschraubt (der Winkel wird noch viel stärker gemacht). Auch hat der Balken noch keine Einfräsung für die Führungen - ist ja nur, dass Sie sehen, um was es geht....

Zu sehen ist die Kugelumlaufmutter. Die Riemenscheibe ist eine HTD 3mm mit 48 Zähnen. Übersetzung 1:1

So ist die P1 aufgebaut:

Der Aufbau der Z-Achse erfolgt mit Zahnriemen und nicht mit Wellenkupplung ( wie bei der P2 / P3 mit Zahnriemen ). Somit weden alle Achsen über HTD 3mm Riemen angetrieben. Die Zahnriemenscheiben sind aus Europa und die Bohrungen macht EMS selbst.

Der Antrieb der Z-Achse mit Zahnriemen kostet 40 Euro mehr, aber diese Kosten übernimmt EMS für Sie. Die obere Z-Antriebsplatte wird mit zwei 80 x 80 Zinkwinkeln an der ZX-Platte befestigt. Die Z-Linearführungen und die untere X-Linearführung sind ja nur 36 mm hoch, damit wird der Abstand zum Portalbalken sehr klein (kleiner Hebel). Auch die Z-Platte wird von vorne an die Führungen angeschraubt (in den Führungen sind Gewinde).

Diese Fräse wurde in "LEGO-Bauweise" konstruiert - Steinchen für Steinchen (was Sie ja als Kind gelernt haben). Ist jeder "Stein" genau ausgerichtet, ist die Fräse fertig...

 

Links die ZX-Platte von vorne. An den großen Bohrungen unten wird der lange 25 mm Wagen der X-Führung angeschraubt. An den kleineren Bohrungen werden die zwei 25 mm Wagen der Z-Führung angeschraubt. Geht alles sehr einfach und immer von vorne (viel einfacher wie bei der P2 oder P3).

Rechts die P1 von hinten. Gut zu sehen ist die hoch angebrachte X-Spindel des Portals. Und keine Angst, die beiden Wangen halten den Arbeitsdruck dieser Spindel sicher leicht aus und es gibt sicher kein "Verkanten" der X-Achse. Zu sehen ist auch die versetzte Tischspindel, die in den Hauptarbeitsbereich gebracht wurde.

 

Wie schon gesagt; wenn Sie wesentlich mehr Leistung wollen und fordern, dann kaufen Sie einfach die P2 oder P3 (ist eben eine Preisfrage).

Noch eine Anmerkung zu Kundenfragen. Ich werde immer gefragt, warum ich den Portalbalken nicht breiter mache wie die Wangen (wie der Aufbau bei Konkurrenzmaschinen). Aber bedenken Sie, Sie müssen die Frästeile ja auch auf dem Tisch abspannen können. Was bringt es mir, wenn ich bis zur letzten Ecke fräsen kann, aber meine Teile dann nicht mehr am Tisch befestigen kann? Dann wird doch der Fräsraum auf dem Tisch extrem kleiner als eigentlich gewollt und geplant! Ein Frästeil muss doch rundum abgespannt werden können! Auch könnten Sie dann, wie es viele und echte Profis machen, keinen Null-Anschlag auf dem Tisch in XY-Richtung befestigen - wo und mit was auch, mit "Siemens-Lufthaken"?

 

Eine kleine Änderung. Der Antrieb der X-Portalachse wird tiefer gesetzt. Rechts im Bild die Anordnung. Beide Teile sind im Shop zu erwerben. Der Motorhalter und die angetriebene Mutter mit je einer Zahnriemenscheibe mit 48 Zähnen. Die Länge des Riemens ist 363 mm, auch diesen werde ich in Zukunft verkaufen. Angetriebene Mutter und Antrieb stehen also direkt aneinander an (mit 0,5 mm Abstand).

Die angetriebene Mutter muss dabei aber mit 2 mm Alublech unterlegt werden. Das ist notwendig, dass der Schmiernippel nicht an der Befestigungsebene streift. Der Schmiernippel der angetriebenen Mutter ragt etwa 1 mm über die Breite des Mutterngehäuses der angetriebenen Mutter hinaus. Also entweder eine Vertiefung machen, oder unterlegen...

Es gibt natürlich auch kleinere Schmiernippel, wo dann das Unterlegen des Mutterngehäuses nicht nötig ist, aber ich verwende normale Schmiernippel. Wenn Sie so ein angetriebenes Mutterngehäuse bei mir bestellen, liefere ich Ihnen natürlich auch gerne eine Unterlage mit - einfach anfragen...

Bilder der neuen P1, die jetzt schon viele Kunden bestellt haben:

Das Portal von vorne. Die Wangen sind nun 165 mm breit und mit 15 mm starkem Material gefertigt.

Gut zu sehen ist der Überstand des Portals nach hinten, wenn das Portal ganz nach hinten verfahren wird (etwa 100 mm).

Zu sehen ist die Kugelumlaufmutter. Die Riemenscheibe ist eine HTD 3mm mit 48 Zähnen. Übersetzung 1:1

 Die Z- und die X-Achse der neuen P1:

 

Links die ZX-Platte von der Motorenansicht aus. Die Riemenscheiben der Z-Achse oben haben 44 Zähne und eine Übersetzung von 1:1. Rechts die ZX-Platte ( Antriebsseite ).

Die Riemenscheiben der X-Achse haben 48 Zähne und auch eine Übersetzung von 1:1. Auch sehen Sie den neuen Winkel, der die obere X-Führung mit der angetriebenen Mutter verbindet ( 8 mm Material, das sicher genügt ).

Die neue P1 ist eine Maschine, die für diesen Preis eigentlich nicht machbar ist. Mein Vorteil ist aber, dass eigentlich fast alle Teile schon fertig konstruiert sind und in Serie laufen.

Sie werden es nicht glauben, aber die alte und viel schwächere P1, die vor 9 Jahren verkauft wurde, kostete mit Trapezgewindespindeln und Wellenkupplungen damals den gleichen Preis, wie die neue P1. Unglaublich - oder!?

Die X-Spindel wurde also praktisch oben über den X-Balken gelegt, somit haben Sie keinerlei Verschmutzung dieser Spindel. Aber die Abstände der Spindel zu den beiden Führungswagen sind dennnoch sehr klein, somit können Sie die volle Kraft spielfrei übertragen.

Die Z-Spindel liegt ja zwischen den zwei Z-Führungen und bleibt somit auch geschützt.

Übrigens, glauben Sie bitte nicht, dass dieser 90 x 90 mm Portalbalken „schwach“ ist. Das ist eines der stärksten Profile am Markt und durch die Überfräsungen sind beide Linearschienen total hart an den X-Balken angebunden (das Profil ist auch sehr schwer und schwingt nicht).

 

 

Die P1 wird in drei Tischlängen gefertigt, was der Y-Achse (Tischachse) entspricht.  

EMS-P1-Fräse 

Bild anklicken

Verfahrwege:      X 610 mm     Y 630mm  oder  1060 mm   oder  1360 mm    Z immer 190 mm

Aufspannfläche  X 749 mm    Y 820 mm  oder  1250 mm  oder  1550 mm

Aufstellmaße      X 810 mm    Y 825 mm  oder  1255 mm  oder 1580 mm

Kugelumlaufführungen  X 25 mm und 20 mm   Y zwei Stück 25 mm   Z zwei Stück 25 mm  

Kugelumlaufspindeln  XY  normal 5 mm (Option 10 mm) und die Z-Achse immer mit 5 mm Steigung

Kugelumlaufmutter:  Angetriebene Kugelumlaufmutter in der X und Y - Achse

Gewicht                etwa 55 bis 85 Kg,  je nach Frästisch und Zubehör

Farbe                     Alu und Stahl ( das Alu ist nicht farbig eloxiert )

Mit diesem Bausatz erhalten Sie alle benötigten Teile für den mechanischen Aufbau der Portalfräse. Die Schleppketten und Schrittmotoren sind nicht im Lieferumfang enthalten (alles was "elektrisch" ist, müssen Sie selbst machen). 

Die Maschine wird in Einzelteilen zur Selbstmontage geliefert.

Die mitgelieferten Zahnriemenscheiben haben 8 mm für die Motorwelle (wenn Sie 6,35 mm haben, bitte schreiben). Lieferung ohne T-Nut-Platte und Anbauteile...

 

Die Höhe der P1 ist bei allen Maschinen 810 mm (von der Aufstellfläche bis ganz oben, bei einem Z-Antrieb mit Zahnriemenscheiben). Bei der Höhe sollten Sie aber für Schleppkette usw. 100 mm zugeben, wenn Sie eine Umhausung bauen. Durchlass unter dem Portal bis Alufläche ist 220 mm. Z-Achse-Unterkante bis Alufläche ist 210 mm. Da die Wangen nach hinten geneigt sind entsteht ein Überstand von Y (Tischlänge) von etwa 110 mm. Der Tischabstand von der Wand in Y-Richtung muss also 110 mm sein. Alle Schrittmotore sind NEMA 23 oder NEMA 24 mit 47 mm Befestigungsabstand und bitte mit 8 mm Welle kaufen... Leistung minimal 2 Nm!

Der mitgelieferte Fräsmotorhalter der P1 ist für 80 mm Spindeln (optional und ohne Mehrkosten erhalten Sie einen Halter für 65 mm oder 43 mm). 

Bauen Sie aber bitte eine 2,2 oder auch 1,5 kW Spindel mit 80 mm Durchmesser an die Fräse an (kostet heutzutage ja fast nichts mehr). Die Fräsergebnisse werden es Ihnen danken.

Echt unglaublich, was meine Kunden mit dieser doch einfachen "Grundmaschine" treiben >>> hier

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es geht bald weiter.............