Technische Bauteile: Linearschiene

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    • Technische Bauteile: Linearschiene

      Von den großen Linearschienenherstellern bekommt man auch deren CAD-Modelle.
      Wir werden wohl eher bei cnc-discount einkaufen, also ist mal wieder DIY angesagt :)

      Vor einer Weile noch gab es diese Bilder auf cnc-discount:

      Die Schnitte sind eigentlich zu klein, um was damit anzufangen und maßstabsgerecht sind sie auch nicht ...
      ... aber wo ein Wille - findet sich auch ein Weg ;)

      Wie man Bilder einlädt habe ich ja schon beim Erstellen des Aluprofiles erklärt.
      Also laden wir uns kurzerhand das ganze Bild in Blender. Gleiches Prozedere wie bei der Aluschiene.

      Ich mach das Beispiel mit einer 20er Schiene, also brauchen wir als Rohling einen Quader (Cube) mit den Abmessungen 20x600x18
      Bei Location geben wir bei Z den Wert 9 ein, dann steht der Rohling auf der X-Achse.

      Genauso positionieren wir obiges Bild als Hintergrundbild. Bei mir kam eine Vergrößerung von 400 raus mit den Offset-Koordinaten: 107/-45

      Auch hier überlegen wir kurz: was muss an dem Bauteil genau sein? Für den Zusammenbau einer Baugruppe muss die Höhe des Schlittens stimmen, genauso wie alle Befestigungsbohrungen. Ob das Profil der Schiene jetzt 1mm daneben liegt - interessiert niemand.

      Wir nehmen wieder den Drahtgitter-Darstellungsmodus, sodass wir die Zeichnung gut sehen können.
      Die Oberkante der Schiene auf der Zeichnung entspricht der Oberkante unseres Rohlings.
      Zählen wir also, wieviele Kanten die Profilschiene hat ... ich komme auf 6 Kanten.
      Wir starten den Bearbeitungsmodus (TAB) gehen mit der Maus auf eine der senkrechten Seitenkanten und drücken STRG+R. Mit dem Mausrad vergrößern wir die Anzahl der Umfangslinien auf 6 - anschließend klicken wir in die Zeichnung und beenden den Befehl mit ESCAPE.

      Wenn wir mit dem Mauszeiger auf eine Umfangslinie fahren und ALT+R drücken, dann wird diese Umfangslinie ausgewählt und wir können sie mit G Z verschieben, sodass jede Umfangslinie auf einer Ecke zu liegen kommt:

      Von der obersten Ebene können wir den Umfang nicht mit ALT+R auswählen. Wir müssen in der 3D-Ansicht die oberen Eckkanten (in Y-Richtung) des Rohlings auswählen. Mit S X können wir die Ebene schmaler machen und zu der Fase kommen (in Wirklichkeit ist es eine Hohlkehle, aber das kümmert uns hier nicht).
      Die neu hinzugefügten Umfangslinien lassen sich dagegen mit ALT+R auswählen und können mit S X in der Breite angepasst werden:

      Ok, damit können wir den Bearbeitungsmodus verlassen (TAB).
      Für die Bohrungen der Linearschiene erzeugen wir einen Zylinder mit Radius 3 und Depth 40 und geben bei Location für Y -270 und für Z 10 ein.
      Anschließend erzeugen wir einen Zylinder mit Radius 4,75 und Depth 10 und geben bei Location für Y -270 und für Z 23 ein. Höhe der Linearschiene ist 18, Höhe des Zylinders ist 10 - also 18 + 10/2 = 23
      Damit sitzt der Zylinder genau auf der Linearschiene. Die Senkung soll 8,5mm tief sein, also geben wir ein: G Z -8,5 ENTER
      Aus den Werkzeug-Details (grünger Bereich) wählen wir den Schraubenschlüsseĺ und fügen dem Zylinder einen Boolean-Modifier zu.
      Operation ist "Union" und Object der andere Zylinder.
      Die Operation wenden wir an (Apply) und löschen den anderen Zylinder.
      Die Bohrung sitzt jetzt 30mm von einem Ende entfernt - also so, wie es im Idealfall sein sollte :whistling:

      Fügen wir dem Bohrausschnitt einen neuen Modifier zu. Diesmal wählen wir "Array".

      Normalerweise ist der Offset relativ. Das passt uns im Moment nicht, deshalb löschen wir den Haken von "Relative Offset" und setzen ihn bei "Constant Offset".
      Laut Specs haben die Bohrungen einen Abstand von 60mm (Maß F), deshalb tragen wir bei Y 60 ein.
      Bei Count können wir 10 eingeben, eine Schiene mit 600mm Länge sollte 10 Bohrungen haben.
      Wir können die Zeichnung in der 3D-Ansicht kontrollieren.
      Danach klicken wir die Schiene an, fügen ihr einen Boolean-Modifier zu und setzen als Object den Bohrungsausschnitt.
      Schauen wir die Schiene im Separee an, dann sollte sie 10 Bohrungen haben.
      Wenn dem so ist, dann wenden wir den Modifier an und haben unsere fertige Schiene.

      Die Datei speichern wir als Linearschiene.blend und haben unsere 2. Datei unserer zukünftigen Bauteile-Bibliothek.
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      Django013
    • Kommen wir zum Linearwagen. Laut Specs ist der 44x74x26
      Erzeugen wir also einen Quader der Größe 44x74x26 - der Koordinaten-Ursprung liegt genau mitten im Quader.
      Verschieben wir den Quader um die halbe Höhe nach unten: G Z -13 ENTER
      Ok, Maß M (Höhe des Wagens über Befestigungsfläche) ist das wichtigste Maß für uns. Dies soll 30mm sein.
      Also verschieben wir den Quader jetz um 30mm nach oben: G Z 30 ENTER
      Passt :)

      Überlegen wir kurz, wie wir den Wagen bearbeiten müssen: wir müssen eine Nut für die Schiene ausschneiden und die Nut soll der Kontur der Linearschiene entsprechen. Starten wir also den Bearbeitungsmodus für den Schlitten, führen den Mauszeiger auf eine der waagerechten Ränder und drücken STRG+R. Mit dem Mausrad erhöhen wir die Anzahl der Umfangslinien auf 2. Anschließend führen wir den Mauszeiger zu einer senkrechten Kante, drücken wieder STRG+R und erhöhen mit dem Mausrad die Anzahl der Umfangslinien auf 7

      Wie schon vorher bei der Schiene wählen wir eine Umfangslinie mit ALT-R und verschieben sie mit G Z
      Sollte dann ungefär so aussehen:

      Wir sorgen mit Druck auf "A" dafür, dass nichts ausgewählt ist und in der Drahtgitteransicht wählen wir mit "B" alle horizontalen Linien im Mittelbereich aus, die von der Linearschiene verdeckt werden (die oberste der neu eingefügten Umfangslinien liegt über der Linearschiene, wird also nicht ausgewählt).
      Wir drücken ENTF und im daraufhin erscheinenden Menü wählen wir Edges aus und erhalten folgendes Bild:

      bzw. das hier:

      Wie man sieht, haben wir zwar eine Nut, aber der Körper ist defekt - und das richten wir jetzt:
      Jetzt werden jeweils die zusammengehörenden Linien von Vorder- und Rückseite ausgewählt und mit "F" wird eine Fläche eingefügt.
      Wichtig ist, dass wir das für jedes senkrechte Linienstück separat machen, denn wir wollen die inneren Kanten ja noch seitlich verschieben.

      Haben wir eine Seite geschlossen, drehen wir die 3D-Ansicht (Mausrad gedrückt halten und Maus bewegen) so, dass wir von der restlichen offenen Seite die Mittellinien von Vorder- und Rückseite gut auswählen können und schließen die einzelnen Flächen genauso. Die unterste Fläche erreicht man durch reinzoomen.
      Anschließend wechseln wir in die Vorderansicht und wechseln in den Knotenmodus (erstes Symbol grüne Klammer).
      Mit "A" sorgen wir dafür, dass nichts ausgewählt ist und ziehen einen Rahmen ("B") um die senkrechten Mittellinine zwischen 2. und 3. Umfangslinie vom oberen Ausschnittrand.
      Mit S X ziehen wir die Flächen soweit auseinander, dass etwas Luft zwischen Linearschiene und Wagen entsteht (ungefär soviel Luft, wie über der Oberkante ist).
      Das wiederholen wir für alle Linien in der Nut.
      Zum Schluss wählen wir noch die äußeren Kanten (ganz unten ganz außen) und erzeugen mit S X eine umlaufenden Fase.
      Wenn die Seiten eine Fase haben, umschalten zur Seitenansicht (3 auf dem Ziffernblock).
      Sollte anschließend ungefär so aussehen:


      Ok, kommen wir zu den Befestigungslöchern der Wagen:
      Gewinde M5 und 8mm tiefes Sackloch.
      Wir erzeugen uns also einen Zylinder mit Radius 2,5 und Länge (Depth) 10
      Oberkante des Wagens liegt auf 30mm, also geben wir dem Zylinder bei Location einen Z-Wert von 35 - damit steht der Zylinder genau auf dem Wagen.
      In X-Richtung haben die Bohrungen einen Abstand von 32mm - also bekommt der Zylinder bei Location einen X-Wert von -16
      In Y-Richtung liegen die Bohrungen 36 mm auseinander, also bekommt der Zylinder bei Location einen Y-Wert von -18
      Die richtige Tiefe des Sackloches von 8mm erreichen wir mit G Z -8 ENTER
      Wir kopieren den Zylinder mit Umschalttaste+D (+ ESCAPE) und verschieben sie an die nächste Postion mit G X 32 ENTER
      Anschließend erweitern wir die Auswahl um den ersten Zylinder (Umschalttaste linke Maustaste), kopieren beide mit Umschalttaste+D und verschieben sie an die richtige Postion mit G Y 36 ENTER.
      Zuletzt wählen wir den Schlitten an, fügen ihm Boolean-Modifier mit Operation Difference und den Zylindern als Object zu - für jede Bohrung.
      Nach Kontrolle die Modifier anwenden und die Bohrungszylinder löschen.

      Voila - der Linearwagen ist fertig.
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      Django013
    • Geheimtip :)

      Wer aufgepasst hat, hat bemerkt, dass ich die Linearschiene gleich zu Beginn in der Höhe verschoben habe - und zwar auf die X-Achse.
      Das war keine Marotte, sondern deshalb, um später bei der Verwendung der Linearschiene eine einfache Bezugsebene zu haben.

      Damit Schiene und Linearwagen aber dem folgen, müssen wir beide noch ein klein wenig patchen ;)
      Überzeugt Euch, dass der 3D-Cursor im Nullpunkt steht (Infobereich rot, Abschnitt 3D-Cursor).

      Wenn dem so ist, dann wählen wir zuerst die Schiene an und wählen aus dem unteren Menü Object->Transform->Origin to 3D Cursor
      Anschließen wählen wir den Wagen aus und führen auch hier den Befehl aus dem unteren Menü aus: Object->Transform->Origin to 3D Cursor

      Wenn wir später in der Baugruppe den Bezugspunkt für die Linearschienen festgelegt haben, den 3D-Cursor dorthin setzen und die Schiene verwenden, dann ist sie gleich richtig positioniert und wir brauchen uns nie mehr Gedanken darüber machen, wie hoch Schiene oder Wagen sind.



      Habe fertsch :)
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      Django013
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