Allow tapping of perforated parts?

Ein Baukasten-System mit genormten (Metall-)Bauteilen für Entwicklung und Prototyping von kleineren Maschinen. / A Metal Construction Set for prototyping and fast devolpment of small devices.
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J.R.I.B.
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Allow tapping of perforated parts?

Beitrag von J.R.I.B. » Fr 15. Jul 2016, 02:30

Hey there,

http://github.com/faerietree/universal_ ... t/issues/8
Oli, could you check this ? I'm bringing the designs where UniProKit has been used and I'm involved to a constructable state.

Over the course I found some bugs and adapted the files to the new worlddevelopment blender<->freecad<->openfoam<->0install standards.

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J.R.I.B.
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Re: Allow tapping of perforated parts?

Beitrag von J.R.I.B. » Fr 15. Jul 2016, 11:50

Everything that I need to know is if you could drill the holes in .00324 m instead of .0042 m?

Do you think this is okay for your design goals and Bohrautomat?

It would be really nice to be even more flexible by just tapping / create threads because it saves nuts and allows tighter designs because nuts are not in the way.
And the old state still can be restored by drilling the holes bigger.

--

The multimachine lightspeed precise will use 2 motors and many belts because belts are very affordable. The construction might be simplified using tapped holes.

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case
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Re: Allow tapping of perforated parts?

Beitrag von case » Fr 15. Jul 2016, 19:32

Hab Dir grad ne PM geschickt.
--- Man wächst nur, indem man etwas zuende bringt und etwas anderes beginnt ---

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Bastelmike
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Re: Allow tapping of perforated parts?

Beitrag von Bastelmike » Mi 31. Aug 2016, 09:56

Hallo J.R.I.B. und Case,

Everything that I need to know is if you could drill the holes in .00324 m instead of .0042 m?

Do you think this is okay for your design goals and Bohrautomat?

It would be really nice to be even more flexible by just tapping / create threads because it saves nuts and allows tighter designs because nuts are not in the way.
And the old state still can be restored by drilling the holes bigger


Also Du willst M4 Gewinde in die Teile schneiden?
Ich habe zu dem Thema hier früher mal was geschrieben, aber jetzt gerne nochmal.

Wir haben hier 3 und 4 mm dicke Bauteile aus weichem Aluminium.

Bei normalfesten Schrauben und normalem Baustahl sollte die Einschraublänge wenigstens 0,8 x D betragen. Bei M4 wären das also 3,2 mm.
Bei Aluminium rechnet man aber mit einer minimalen Einschraublänge von 1,2 bis 1,4 mal D. Wären in unserem Fall eine Gewindelänge von 4,8 - 5,6 mm.
4 mm dickes Aluminium würde also so gerade mal für M3 ausreichen.

Es gibt noch ein weiteres Problem mit Innengewinden in Aluminium. Die Erfahrungen zeigen, dass Stahlschrauben sehr leicht die Gewindegänge im Aluminium abscheren. Bei mehrfachem Ein-/Ausschrauben sind die Gewindegänge meist schnell gestrippt = weg!
Und wenn sowas von Leuten ohne Erfahrung und vielleicht wenig Geschick gemacht wird, dann geht das schon oft beim ersten Einschrauben schief, weil die Schrauben schief angesetzt werden.

Also von der Praxistauglichkeit der Gewinde bin ich nicht überzeugt.

Gruß Mike

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case
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Re: Allow tapping of perforated parts?

Beitrag von case » Do 1. Sep 2016, 00:34

Hallo Mike,

erstmal danke für den Hinweis.

Dh., man könnte M3 für ein reguläres Gewinde verwenden, während M4 keine große Haltbarkeit der Verbindung verspricht. Vielleicht könnte man das aber noch für nicht so starke Verbindungen verwenden, wasweissich, zb. um mal ein Erdungskabel mit dem Rahmen zu verbinden ?

Aber davon abgesehen, Jan wollte genau den entgegengesetzten Fall, dh. M3 statt M4 Gewinde. Und er wollte u.a. deswegen Gewinde, weil bei allem, was größer als M4 ist, sich Schraubenköpfe und Muttern (die ja einen größeren Durchmesser haben als das M-Gewinde) bei einem gewinkelten Profil mitunter gegenseitig im Weg sind, sofern sie in direkt gegenüberliegenden Löcher positioniert sind.

Das kann ich nur bestätigen und es war eigentlich auch der hauptauschlaggebende Grund dafür, warum ich mich damals für M4 als Standard-Loch-Durchmesser entschieden hatte.

Aber, die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass selbst wenn bei M4 die Kopfdurchmesser an sich nebeneinander passen, damit noch nicht allzuviel gewonnen ist, weil es manchmal schwierig bis unmöglich ist, die Schrauben überhaupt reingedreht zu bekommen, weil der "Einführweg" der Schraube ebenfalls noch Platz benötigt. Manchmal gehts, wenn man eine feste Reihenfolge einhält.

Ausserdem kommen mir die M4-Schrauben oft zu spillerig vor.

Darum habe ich mich jetzt zu einer Neuauflage des Standards, also zu einer Version V.2 entschlossen, Dabei ist eine fundamentale Änderung, dass die Standard-Lochgröße M6 sein wird. Ich habe lange darüber nachgedacht. Es hat sowohl Vor- als auch Nachteile, aber ich bin der Ansicht, dass erstere überwiegen.

Der wichtigste davon ist die Kompatibilität zu den T-Slot-Profilen. Es hat sich i.d. Praxis gezeigt (und leuchtet auch irgendwie von sich aus ein), dass man meist die T-Slots verwendet für den Grundkorpus und die "tragenden" Teile eines Projekts/Gerätes, und die Winkelproifle und die Flachbänder eher für das Interieur, etwa als eine Art Montage-Platte.

Das "natürliche" Maß, was für T-Slot am besten passt ist M6. Zum einen kann man damit schön stabile Eckverbindungen bauen (siehe https://wiki.opensourceecology.de/Erg%C ... t_Frameset), weil die T-Slot-Profile stirnseitig ein 5.5er Loch haben, in das man leicht ein M6er Gewinde schneiden kann (... und das ist übrigens ab V.2 auch standardmässig vorgesehen bei allen T-Slot Bauteilen) und auch bei Befestigungen am T-Slot-Profil selbst ist M6 das perfekte Maß, denn die Nute ist ebenfalls 6mm breit sod ass eine M4er Schraube sozusagen schlabbert, während eine M6er Schraube perfekt sitzt. Und bei M6 können die Nutensteine, die immer sehr teuer sind, durch keicht modifizierte M6er Vierkantmuttern ersetzt werden. Damit kriegt man eine maximal stabile Verbindung hin welche (im Gegensatz zu M4er-Schrauben und -Nutensteinen) nicht nur eine Kraft- sondern auch eine Form-schlüssige Verbindung ermöglicht.

Aus diesem Grunde bin ich i.d. Praxis schon lange bzw. von Anfang an dazu übergegangen, sämtliche von mir für das UniproKit konstruierte 3D-Bauteile aus Plastik, respektive aus dem 3D-Drucker erhältliche Bauteile) für M6er Befestigungslöcher auszulegen.

Wenn man nun also als letzten Schritt auch noch die Lochgrößen der Profile daran anpasst, dann hätte das noch einen unschlagbaren Vorteil: Man braucht insgesamt nur ganz wenige verschiedene Schrauben-Typen. In 90% der Fälle vernutlich sogar nur 2 verschiedene Längen.


Die Schattenseite besteht m.E. aus zwei Aspekten. Einerseits dem Umstand, dass direkt nebeneinanderliegende Bohrlöcher im Winkel nun garantiert nicht meher mit Schrauben/Muttern ausgestattwerden können, ohne dass sich die Muttern u./o. Scjraubenköpfe gegenseitig is Gehege kommen, man muss sie also tunlichst versetzt positionieren. Aber das muss man teilweise auch schon bei M4ern (wie oben ausgeführt), insofern ists demgegenüber also kein allzugroßer Nachteil.

Das Andere ist, dass durch die größeren Löcher das Profil auf seiner Länge stärker geschwächt wird. Das gefällt mir auch nicht, aber ich sehe den Vorteil, dei Teile schnell und unko0mpliziert miteinander verbinden zu können insbesondere beim Prototyping überwiegen. Beim nach-prototypen-Stadium kann man dann ja die Profile ersetzen durch welche, die nur an den wirklich erforderlichen Stellen überhaupt Löcher aufweisen.

Um dies zu supporten und ausserdem Wünschen wie denen von Jan (also nach anderen Lochgrößen) in flexibler Weise begegnen zu können, bedienen wir uns der "besonderen Magie", die ein OpenSource-Baukasten-System wie das UniProKit mit sich bringt: Wir konzipieren ein neues Bauteil. ;)

Welches im vorliegenden Fall ein Derivat der Winkel und Flachprofile sein wird, d.h. konkret, für jede Standardlänge gibt es eine Version des Profils, bei der einfach die Löcher noch nicht gebohrt sind, sondern sich stattdessen nur eine Ankörnung befindet. Damit ist zum eine gewährleistet, dass sich jeder selbst eine gewünschte Lochgröße bohren kann, und zum andern brauchen dann nur noch Löcher gebohrt zu werden, wo es unvermeidlich ist, aber ansonsten die Längsstruktur des Profils weiter keine Löächer ausweist.

Und noch eine letzte Änderung bei V.2 (um Dir einen umfassenden Überblick zu geben): Bei den Standardlängen wird zusätzlich noch das Maß 48cm und 56cm eingeführt. Die Reihe sieht an der Stelle dann also so aus: .... 40cm , 48cm, 58cm, 64cm.

Bei der Konzipierung damals war für mich ein wichtiger Spekt, möglichst wenig verschiedenartige Bauteile für das Grundset zu verwenden, weil es ansonsten recht schnell quasi unerschwenglich werden kann. Ich habe aber mittlerweile anhand meiner eigenen praktischen Anforderungen gemerkt, dass diese beiden Größen einem ständig fehlen. Ab V.2 dann nicht mehr ;)

Leider wird dadurch der Einstiegspreis ein bischen höher. Aber ich könnte mir vorstellen, dass es ohnehin nur hartgesottene Baukasten-Fans sind, die wirklich Wert darauf legen, ständig ein komplettes Set griffbereit auf Lager zu haben (ich selbst gehöre aber mit Sicherheit dazu ;)) während ein Grossteil des Publikums sich vermutlich eh nur explizit die Teile als Einzelbauteile bestellen würde, die gemäß einer BOM für ein bestimmtes Projekt benötigt werden.

Ich hab lange darüber nachgedacht, ob man gerade das Grundset im Nachhinein nochmal ändern sollte, aber letztlich ist es besser, dass wenn dann jetzt zu tun, so lange das Kit noch nicht groß verbreitet ist und ich bin der festen Überzeugung, dass die genannten V.2-Änderungen eine Weiterentwicklung bedeuten und das ganze System noch mal deutlich abrunden.

Ich habs leider noch nicht geschafft, das ins Wiki einzupflegen, aber dank Jan haben wir zumindest schon eine CAD-Library dafür, in allen gängigen Dateiformaten.


Ja, soweit schonmal vorab die latest news im Überblick. ;)

Gruss, Oliver
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