Projekt Stabile CNC-Portal-Fräse erstellt mit einfachem Werkzeug

[HaBe67]

Hi, 
ich habe auch große Interesse an der Geschichte, da ich auch irgend wann mal so ein Teil in Angriff nehmen möchte. Bei meinen Recherchen zum Thema Arduino, bin ich auf YT auf zig Videos gestoßen, in denen Mini-CNC Maschinen aus DVD Laufwerken gebaut wurden. Da wir in der Firma gerade einige alte PCs entsorgen, konnte ich einfach nicht anders. Ich warte noch auf ein  paar Hardware Teile, aber die erste Achse läuft schon mal. Die Zweite liegt nur lose darauf um zu testen, ob die Untere das Gewicht verträgt.

Sorry fürs Off topic - aber irgendwie passt es ja auch.
https://youtu.be/v-CYxY0cqsM

Insgesamt eine gute Übung für was größeres und lehrreich allemal.

[Ehemaliges Mitglied]

ich klinke mich auch mal mit ein

Ich plane gerade ebenfalls an einer CNC, und da tauchen natürlich auch ein paar fragen auf

bin jetzt grade am überlegen ob Nema 17 oder Nema 23, wie seht ihr das?

Als Spindeln wollte ich 12 mm KUS verwenden, 8 mm erschien mir bei 800 mm Länge bisschen dünn, oder ist das ausreichend?

Das kann man nicht pauschal sagen.
Es kommt darauf an, was die Maschine leisten soll, plotten, schneiden, fräsen.

Allgemein halte ich für eine Fräse, Motore der Baugröße 17 höchstens für die Z-Achse vertretbar, wenn überhaupt.

Es ist auch stets das Zusammenspiel zwischen Motor, Spindelsteigung und gewünschter Geschwindigkeit zu betrachten.

Allgemein würde ich einer 16mm-Spindel den Vorzug geben, wobei ich eine Steigung von 10mm schon für grenzwertig betrachte.

Die damit erreichbare Geschwindigkeit ist im Hobbybereich meist nicht notwendig und die Mikroschritte der Motoren und Treiber müssen nicht bis aufs letzte ausgereitzt werden um Genauigkeit zu erreichen.

Also, 23er Motoren um die 2A Phasenstrom oder Servos, mit 16x5 KUS sind keine schlechte Wahl.

Übrigens:
Auch als Freak wäre ein Hallo nicht schlecht.
Ich halte mich hier mal an deine Variante.

[roerich_64]

Ich beschäftige mich ja nun seit Jahren mit dem Thema Selbstbau-CNC.

Am Anfang bin ich auch über die CD-ROM-Laufwerks-Motoren gesolpert und habe getestet ob die reichen.
Hab Zahnriemen ausprobiert und Trapezgewindespindel sowie Kugelumlaufspindel.

Bei den Motoren sollte man nicht unter NEMA23 2A gehen, besser 4A.

Zahnriemen ist schnell, aber nicht genau.
Trapezgewindespindel sind günstig, aber nur schwer auf Genauigkeit zu trimmen und zu halten.
Kugelumlaufspindel sind mitlerweile günstig und die 1.Wahl. Diese wollen aber gerne gepflegt werden ;-)

Zur dicke der KUS:
Im ersten Blick scheint es grundsätzlich egal welchen Durchmesser die KUS haben sollte. Aber man sollte im Auge behalten, das auch eine KUS bei hohen Drehzahlen anfangen kann zu vibrieren, wegen der Unwucht.
Das kann bei 12mm aber auch bei 16mm, ja auch 20mm Durchmesser und höher auftreten ;-)
Eiert eine KUS oder auch eine Trapezgewindespindel ist hopfen und Malz verloren, da die Mutter dann gnadenlos blockiert... Auch wenn das Blockieren nur für Millisekunden auftritt, erhält man verlorene Schritte...

Somit ist es wichtig eine KUS direkt nach Anlieferung auf Unwucht zu Testen ;-)
Auch ist es wichtig, das man die KUS mit Samthandschuhen anfasst, da leichteste Dellen und Verbiegungen schädlich sind... Zum Beispiel, wenn einem die KUS vom Tisch rollt und auf den Boden fällt ;-)

Zu den Endstufen der Stepper sollte man wissen, das diese alle (auch die Servos) mit Takt-, Richtungs- und Einschaltsignal betrieben werden. Somit kann jede Steuerung, die diese Signale ausgibt, in Betracht gezogen werden. Einzig die Endstufen sollten zum Steppermotor passen, wobei die Endstufe bei Servos ja schon auf dem Motor montiert sind...

[HaBe67]

Ich beschäftige mich ja nun seit Jahren mit dem Thema Selbstbau-CNC.

Am Anfang bin ich auch über die CD-ROM-Laufwerks-Motoren gesolpert und habe getestet ob die reichen.
Hab Zahnriemen ausprobiert und Trapezgewindespindel sowie Kugelumlaufspindel.

Ja, ich sehe das Ganze als Just for Fun Projekt, da ich momentan eh noch zu viele andere Geschichten am Laufen habe, um das im großen Maßstab um zu setzen.
So kann ich immer wieder mal ein wenig basteln und das Teil passt locker auf den Schreibtisch. Als Übung ist natürlich voller Funktionsumfang geplant - also Kreuztisch, Z-Achse mit "Spindel" ( wobei diese bei Bedarf gegen einen Stift ausgetauscht wird), Endschalter und Notaus. Die ganze Elektronik und Programmiererei lässt sich dann rel. einfach auf eine große Fräse übertragen - so zumindest der Plan. Ist aber als längerfristiges Projekt gedacht.

Die Infos über Motoren , Spindeln und Führungen werden auf jeden Fall dankend aufgenommen.

[roerich_64]

Bitte ;-)

Just for fun:

Der hier 
https://github.com/fra589/grbl-Mega-5X/issues/75
steuert mit GRBL 15 Achsen und will jetzt die Home- und Limitswitches eliminieren ;-)

Ich denke keine andere Steuerung lässt so viel Freiraum als Spielwiese und ist flexibler anbindbar in der Preisklasse ;-)

Ein Arduino-Mega Board ist schon günstig:
MEGA 2560 R3 Arduino komp. Mikrokontroller Board Atmel ATmega2560 CH340G

Und dafür gibt es auch Hutschienenhalter:
DIN Halter für Arduino Mega 2560 für Hutschienenmontage 35 mm

Ausserdem gibt es eine Industrieversion mit 24V:
https://www.controllino.biz/controllino-...e/?lang=de

Will sagen:
Mehr Flexibilität geht kaum noch, was die Steuerung betrifft und man investiert in die Zukunft ;-)

Ich habe mir ja ein eigenes Gehäuse dazu gebaut, welches modular ist und was mir erlaubt schnell umzurüsten mit günstigen Bauteilen:
https://bastler-treffpunkt.de/thread-pro...7#pid52107

Das muß nicht jeder so machen, aber es zeigt doch wie flexibel und günstig eine gute Steuerung aufbaubar ist.

Die Euronen, die man dort gespart hat kann man besser in die Fräsmechanik investieren ;-)

[Freak]

Moin,

ok, eure Meinungen zu den Spindeln sind auf jeden Fall mal sehr interessant
dann plane ich auf jeden Fall mal mit 16er Spindeln.
Ich vermute mal, dass ihr dann bei der Z-Achse über zwei Muttern die Selbsthemmung der Spindel sicherstellt,
weil so wie ich das verstanden habe, gibt es erstmal keine Selbsthemmung bei KUS

Zu den Motoren, die Frage ob 17er oder 23er ist bei mir vor allem dadurch aufgekommen, weil man vielen der Fräsen
auf YT eben die 17er findet. Aber dann werden das wohl auch eher die 23er mit 2A, 2 Stück für die Y-Achse, 1 für X

Für die Z-Achse, sind da 23er notwendig? Weil ich verstehe das bei Y- und X- Achse entsprechende Kräfte wirken und auch für eine
brauchbare Geschwidnigkeit die 23er sinnvoll sind, aber bei Z- Achse geht es ja erstmal hauptsächlich um die Masse der Spindel (oder irre ich mich da )
und bei dem vergleichsweise geringen Verfahrweg macht doch der Geschwindigkeitsvorteil auch nicht so viel aus, oder?


Verwendung soll übrigens Holz, Acryl sein, Alu wäre prinzipiell auch nice to have
Rahmenmaß liegt etwa bei 800 x 500. Tatsächlicher Verfahrweg ist ja noch von meiner Konstruktion abhängig

[Freak]

Mal noch so nebenbei, so sieht der momentane Stand meiner Konstruktin aus

Rahmen 30x30 Profile
die Schlitten laufen auf 16 mm Stangen
Lagerungen der Stangen und KUS momentan massive Alublöcke

[roerich_64]

Die Selbsthemmung der KUS ist auch abhängig von der Steigung...

[srambole]

Mal noch so nebenbei, so sieht der momentane Stand meiner Konstruktin aus

Rahmen 30x30 Profile
die Schlitten laufen auf 16 mm Stangen
Lagerungen der Stangen und KUS momentan massive Alublöcke

Also meiner Meinung nach sind 30 x 30mm Profile vieeeeeel zu schwach wenn du mit dem Gedanken spielst eventuell Alu zu fräsen! Minimum 80 x 40mm Item sonst wirst du mit Sicherheit nicht glücklich!
Diese Profile sind an meiner Basic-Line verbaut und die ist auch nur durch den zusätzlichen Performance Kit (Versteifung der Z-Achse) in der Lage Alu zu fräsen, an Hand der Fotos und der Profile kannst du ungefähr erahnen welche Kräfte da unter Umständen wirken können!
               
LG Hans

[Freak]

naja, ob 30x30 viel zu schwach ist, ist natürlich auch eine Frage der Zustellung,

es finden sich da auch eine ganze Reihe CNC Fräsen mit nem Rahmen aus 20x20 und die meisten Verbindungsstücke sind aus
nem 3D Drucker und die fräsen damit auch Alu, dann zwar nur mit 1/10 bis 2/10 aber das sorgt ja erstmal nur dafür das das länger
dauert.
Und dadurch das meine CNC Fräse auf jeden Fall keine 3D Druck Teile enthalten wird (hab einfach keinen Drucker) sollte die ja dadurch schon deutlich
steifer werden und dann sollte das ja mit kleinen Zustellungen schon gehen, oder sehe ich das falsch?