Archiv für das Jahr: 2016

Bugrad

Felgeteil für’s Bugrad – Teil 1

Was lange währt… wird (doch irgendwann mal) endlich gut… ich hatte ja angekündigt, die Felgen selbst zu machen (leichter, stabiler, günstiger). Also fangen wir mal mit dem Bugrad an…

Vorarbeiten: Den Drehbank-Kreuztisch durch einen dicken Alublock ersetzt, damit ich an den Außendurchmesser des Rohlings noch vernünftig herankomme. Da bleiben nur noch 9 mm bis zum Schlitten… Der auf dem Klotz befestigte Gewindebolzen zur Multifix-Aufnahme war auch noch schnell zu drehen. Alle Werkzeuge mit den Multifix-Haltern eingemessen (das ist eine Einmalaktion, Halter schnappen auf 20 μm genau wieder in die Endlage). Dann kann es auch schon losgehen:

  1. Ronde aus AW 7075 in Form bringen:
    • Die Rückseite kreisförmig mit der Fräse aushöhlen, dass die abgesetzten Außenspannbacken des 125er Dreibackenfutters innen greifen können und gleichzeitig nicht vom Drehmeißel bei der Innenbearbeitung getroffen werden.
      Rohling.

      Rohling.

      Aushöhlung.

      Aushöhlung.

    • Dann ganz langsam außen abdrehen, bis der Rohling halbwegs rund läuft. Bei dem Durchmesser kommt der lächerliche Zahnriemen der Drehbank beim Schruppen schnell ans Limit (mehr Drehzahl hätte geholfen, aber das ging wegen der Unwucht nicht).
  2. Vorderseite mit CNC-Programm abdrehen (dabei Passung für’s Kugellager beachten – drehen – messen – drehen – messen).

    Vorderseite fertig bearbeitet.

    Vorderseite fertig bearbeitet.

  3. Rückseite bearbeiten:
    • Ein 80er Dreibackenfutter im 125er Futter einspannen (ich habe keine weichen Backen, die vom 125er sind zu groß).
    • Innenspannen in der Kugellagerpassung (eigentlich ein No-Go wegen der darunter leidenden Oberfläche – und zu kurz ist das Bäckchen auch noch).

      Kreative Einspannung.

      Kreative Einspannung.

    • Abdrehen!

      Rückseite fertig bearbeitet.

      Rückseite fertig bearbeitet.

  4. Die Erleichterungsöffnungen auf der CNC-Fräse herausausarbeiten.

    Freifräsen.

    Freifräsen.

  5. Gewinde schneiden (manuell).

Lessons learned: Das Wunder der Einzelstückbearbeitung schlägt wieder zu; die Fertigungsplanung und der Hilfsmittelbau braucht länger als die eigentliche Bearbeitung des Teils selbst. Spänehaken statt Finger verwenden (3x in die Fingerkuppen geschnitten). Weiterhin: Schnittgeschwindigkeit (>150 m/min)  und Vorschub rauf, dann bricht auch das AW 7075 in schöne, ca. 5 cm lange Späne.

Sehr schön geworden isses! 🙂

Fertig (Rückseite).

Fertig (Rückseite).

Fertig (Vorderseite).

Fertig (Vorderseite).

Das zweite (größere) Teil mit dem Felgenbett wird dann die nächste Herausforderung.

Bugrad

Achse fürs Bugrad gedreht

Erste Arbeit für die neue CNC-Drehbank: Achse für’s Bugrad mit zwei Passungen für die Kugellager drehen. 3x Ausschuss, bis eine brauchbare Version herauskam. Bei 32 µm Umkehrspiel der Achse und einer erlaubten Toleranzbandbreite von 11 µm muss man doch irgendwie den Grips anstrengen (der Aufwuchs durch’s Eloxal muss ebenso berücksichtigt werden)…

Achse fürs Bugrad.

Achse fürs Bugrad.

Werkstatt

Upgrade!

… lange hat sich im Bautagebuch nichts getan, doch jetzt geht es wieder weiter. Treibende Quelle der Verzögerung: Die Drehbank (Bernardo Profi 550 WQ) soll demnächst dazu verwendet werden, Achsen und Felgen herzustellen. Einzelmaßnahmen hierzu:

  • Schrittmotoren an X- und Z-Achse angebaut,
  • die Elektronik (besser: Elektrik) komplett neu verkabelt,
  • den 400 V-Motor an einen Frequenzumrichter (FU) angeschlossen,
  • die Spindel mit einer Lichtschranke nebst Encoder ausgestattet,
  • eine Steuerung mit Leadshine-Endstufen und 0-10 V-Ausgang (FU-Steuerung) aufgebaut,
  • den kompletten Schlosskasten nebst Zahnstangen und Vorschubgetriebe ausgebaut und
  • schließlich beide Achsen mit Kugelumlaufspindeln nebst neuen Fest- und Loslagern versehen. Dazu musste
    • der X-Schlitten zur Aufnahme der Kugelumlaufmutter ausgefräst,
    • die Kugelumlaufmutter abgefräst (wozu habe ich denn eine Fräse… – da gehärtet, ging es nur mit VHM-Fräser),
    • die Schlittenführungen neu geschabt (wohl eher: das erste Mal geschabt, vorher war da wohl einer mit der Flex dran),
    • neue Halter für die Teleskopabdeckungen gefertigt und
    • neue Aufnahmebohrungen für die Lager am Gussbett (frei Hand) hergestellt werden.

Einige Bilder vom Umbau:

Bernardo-Zwischenzustand.

Bernardo-Zwischenzustand.

Einige Bauteile für die Z-Achse (alles aus AW 7075 hergestellt, das war gerade günstig verfügbar):

Bauteile für die Z-Achse.

Bauteile für die Z-Achse.

Detail der Z-Achse.

Detail der Z-Achse.

Fertiger Umbau:

Beranrdo-Upgrade!

Bernardo-Upgrade!

Lohn der Mühe: Die Z-Achse läuft mit 4 m/min, die X-Achse mit 2 m/min. Das Umkehrspiel der Achsen, welches vorher (X/Z) ca. 0,4 mm/0,6 mm betrug, ist praktisch vollständig weg (bis auf 2-3/100 mm). Kein Umlegen des Keilriemens mehr, kein Wechseln der Zahnräder mehr, kein nerviges Getrieberattern mehr… Erste Teststücke nebst Gewinde sind auch schon abgefallen, da muss man echt zusehen, dass man die Späne schnell wegbekommt.

Damit kann das Fahrwerk endlich in Angriff genommen werden! 🙂

Nebenbei habe ich die komplette Werkstatt umgeräumt, festgestellt, dass der Wasserschaden vom Sommer doch etwas ausgedehnter war. Weiterhin die Fräse auch gleich auf die neue Steuerung umgebaut, an den FU angeschlossen und meinen 2D-Kantentaster elektronifiziert und ebenfalls mit der Steuerung verbunden. Nie mehr Drehzahl von Hand einstellen (bzw. vergessen) und Nullpunkte suchen…

Rumpf

Rumpfunterseite mit Glasfaser bespannt

Den Schaumstoff mit 105 g/m² Glasfasergewebe (Leinwand) bespannt. Danach die Übergänge zu den geraden Flächen mit dem Männer-Schleifpapier übergangslos verschliffen. Abschließend die Rumpfunterseite mit dem gleichen Glasfasergewebe bespannt:

Rumpfunterseite (II).

Rumpfunterseite (I).

Rumpfunterseite (II).

Rumpfunterseite (I).

Die Spiegelung täuscht; die Oberfläche ist nicht glänzend, sondern matt (am Harz sparen).

Rumpf

Abrundungen fertig

Die Abrundungen der 45°-Schrägen fertig verschliffen. Reihenfolge:

  1. Flanken (0° / 90°) mit Säge grob vorgerichtet, danach mit Schleifklotz gerade zugeschliffen,
  2. Linie mit 1 cm Abstand zu den Flanken angezeichnet, diese bleiben bis zum Schritt 5 erhalten,
  3. drei Winkel mit Raspel Hieb 2 angebracht (in etwa bei 22,5° / 45° / 67,5°),
  4. 40er Schleifband (quer gezogen, danach diagonal),
  5. 80er Schleifband (quer / längs),
  6. 180er Schleifband (quer / längs),
  7. Schritte 5-6 wiederholt, bis die Rundungen so glatt sind wie gewünscht und an C0 und C10 einwandfrei abschließen.
  8. Zwei Staubbeutel voll gemacht…
  9. Eventuelle Fehlstellen mit Microballon-angedicktem Harz gefüllt.

Dauerte bei mir ~8 h. Die geschwungene Form blieb einwandfrei erhalten:

Abrundungen (II).

Abrundungen (II).

Abrundungen (I).

Abrundungen (I).

Nächste Aktion: Rumpfunterseite und Rundungen mit 105er Glasgewebe (Leinwandbindung) beschichten (leider ist das Harz gerade so gut wie leer, da muss erst Nachschub her).

Beplankung, Rumpf

Abrundung Rumpfunterseiten

Die Löcher für die Fahrwerksschwinge in die Okoume-Beplankung der 45°-Schrägen eingebracht und die Beplankung dort endgültig verklebt.

Danach den Rumpf mit Hilfe der besten Ehefrau von allen vorsichtig umgedreht (schön auf das Seitenleitwerk aufpassen, das steht fast 1 m ab der Holmebene ab). Den Schaumstoff (XPS 30) zugerichtet und mit reichlich Microballon-gefülltem Harz auf die Beplankung der 45°-Schrägen aufgeklebt. Die Spannbänder müssen recht ordentlich angezogen werden, damit der Schaumstoff im konkaven hinteren Teil überall flächig anliegt:

Aufkleben des XPS.

Aufkleben des XPS.

(ohne Bild) Die Bugradstrebe und etliche andere Teile sind verschweißt und müssen noch zum Prüfer, während das Fahrwerk aus finanziellen Gründen noch auf sich warten lässt…

Kontrollsystem

Stoßstangen

Für die Aileron-Stoßstangen braucht’s U-förmige Gabelköpfe aus 25CrMo4. Hier ein kurzes Beispiel nach der Bibel, wie man so etwas herstellt:

  1. Abgewickelte Bleche ausfräsen.
  2. Biegevorrichtung herstellen (hier mit seitlichem Steg und Passstift, damit das Werkstück nicht verrutscht):

    Biegevorrichtung U-Bleche.

    Biegevorrichtung U-Bleche.

  3. Blech einlegen und mit Gummihammer umlegen:

    Biegevorrichtung II.

    Biegevorrichtung II.

Hier hat sich die Werkzeugherstellung mal ausnahmsweise mal gelohnt, da insgesamt 8 Teile herzustellen waren (ansonsten sind meine Werkzeuge etwas primitiverer Natur):

Serienfertigung.

Serienfertigung.

Kontrollsystem

Aileron-Mischer, Testmontage Kontrollsystem.

Die Aileron-Mischer positioniert und mit Schablone die Löcher für die Führungen in die Spanten C3/C4 gebohrt. Es ist mehr oder weniger unmöglich, eine flache Senkung in C3 zu bohren, man schafft es leicht, die 3 mm Restmaterialstärke des Sperrholzes auch mit zu durchbohren. Das muss später noch korrigiert werden…

Der Verstellweg ist auch noch <55 mm, das ist ebenfalls was für später.

Aileron-Mischer.

Aileron-Mischer.

Dann ist erst einmal die Welt untergegangen (sprichwörtlich, da Unwetter über Mittelbuchen hereinbrachen) und ich musste erst einmal dafür sorgen, dass mein Keller nicht absäuft…

Am Tag danach testweise mal alle bisher vorhandenen Kontrollsystemelemente im Rumpf montiert. Sieht schon ganz nett aus (und die Fahrwerksschwinge passt auch noch rein):

Bedienelemente montiert.

Bedienelemente montiert.

Hauptfahrwerk, Rumpf, Verbundwerkstoffe

Befestigung für Beschläge, Gleitlager, Fahrwerkshalter II

Die Befestigungslöcher für die vorderen Rumpfbeschläge (Gegenstücke zu den späteren Motorhaltern) gebohrt:

Löcher für vordere Rumpfbeschläge.

Löcher für vordere Rumpfbeschläge.

Nachdem mich die Fahrwerksbefestigung das letzte Mal so gestört habe, die Gegenplatte für das Fahrwerkslager neu konstruiert und aus dem Vollen (AW 7075) gefräst. Diese Version hat M6/M8-Gewinde mit der Länge 1,6xD, die Muttern können somit entfallen. Das Teil ist ca. 10 g leichter als das Original und aufgrund der Verrippung 50% stabiler:

Gegenplatte Fahrwerkslager II.

Gegenplatte Fahrwerkslager II.

… und schließlich noch das Gleitlager für die Höhenruder-Stoßstange angebracht:

Gleitlager Höhenruder-Stoßstange.

Gleitlager Höhenruder-Stoßstange.

Die Schaumstoffteile zur gleichmäßigen Auflage des Tanks zwischen C1 und C2 hergestellt und mit Microballons eingeharzt. Ebenfalls die Schaumstoffteile an C0 (ich nenne sie mal liebevoll „Mutternfänger“, da sie wahrscheinlich nur diese Funktion erfüllen) hergestellt und eingeharzt – allerdings mit 10 mm Stärke statt 20 mm:

Schaumstoffunterlagen.

Schaumstoffunterlagen.

Hauptfahrwerk

Anbringen der Fahrwerkshalterungen, 1.000 h!

Mal wieder so eine langwierige Ausrichtungsangelegenheit: Die Fahrwerksschwinge…

Fahrwerksschwinge zwischen C3 und C4 eingefädelt, Halter auf dieser verschraubt und gemerkt, dass meine Konstruktion einige (behebbare) Schwächen aufweist – wird später korrigiert.

Dann die Stahlbolzen passend abgelängt und dabei festgestellt, dass bei meiner Gazaile aus geometrischen Gründen der linke Flügelholm vor den rechten kommen muss. Die Schwinge mit Wasserwaage und mehrfacherer Referenznahme zum Rumpfholm  und -Boden ausgerichtet. Danach Lochpositionen an den Spanten angezeichnet und mit 90°-Winkelvorsatz gebohrt. Probesitz:

Fahrwerkshalter rechts.

Fahrwerkshalter rechts.

Fahrwerkshalter links.

Fahrwerkshalter links.

Der Spant C3 muss von der schlecht zugänglichen Rückseite flach angesenkt werden, damit die Aluhülsen eingepasst werden können (mit selbstgeschliffenem Spezial-Forstnerbohrer). Scheint zu passen:

Probesitz Hülsen.

Probesitz Hülsen.

Das Einharzen der Hülsen und der Buchenwinkel war eine längere Sache, da man die Schrauben, Dämpfer und den Fahrwerksbolzen zum Verspannen während des Verklebens braucht, diese aber keine bleibende Verbindung mit den Hülsen eingehen sollen. Mal gespannt, wie das nach dem Aushärten wieder auseinandergeht…

Edit 28.05.: Schrauben ließen sich ohne Widerwillen wieder entfernen. Hülsen bündig an C3 verschliffen und damit die (ersten) 1.000 Baustunden geknackt.