CNC-Fräsmaschine im Selbstbau


Hallo,
Ich habe diese Seite erstellt, um den Bau meiner CNC-Fräse möglichst detailliert zu protokollieren.
Leider geht es im Moment nur sehr schleppend los, da ich als Student nur sehr wenig Geld zur Verfügung habe.
Ich werde auf dieser Seite eine Art Tagebuch führen, in welchem ich nur Vorschaubilder und Stichpunkte
zu den Bauphasen schreibe. Zu den detaillierten Beschreibungen gelangt ihr über die entsprechenden Links.


Material und (Mess-) Werkzeuge
Baupläne
Danksagung
Links




Seite 1 / Seite 2 / Seite 3 / -Seite 4-


Freitag, 29. September 2006 - Bau der Servohalterungen
Hi,

Hab heute mal 5 Platten bebohrt. Dabei handelt es sich um die Grundplatten meiner Y -und Z-Halterungen.

Aus meinem Alu hat Matthias erstmal 5 teile nach meinen Konstruktionen gefräst. Danke an dieser Stelle nochmal ganz herzlich :)

Die Zahnriemenräder hat er auch aufgedreht damit meine Spannsätze hineinpassen.

Die gefrästen Platten habe ich dann mit stirnseitigen Löchern und Gewinden versehen.
Heute sind meine neuen Schrauben gekommen, welche ich natürlich sofort benutzt habe um die Teile zusammenzubauen.
Ergebnis:

Hier direkt mal meine Schätzchen eingebaut :)

Und natürlich mussten sie auch direkt an mein Portal.
Ein paar Gewinde fehlen noch. Aber das war mir erstmal egal.
Habe auch direkt die Zahnriemenräder angebaut und mal den Riemen gespannt. Alle Berechnungen stimmten *freu*

Und die Z-Halterung samt Motor.
Die obere Reihe Schrauben ist noch leer. da hab ich mich etwas verkalkuliert mit den Nutensteinen. Lässt sich aber auch noch beheben :)

Hier noch der Blick seitlich auf das Portal in das Profil mit dem Durchbruch (Riemen ist aber nicht gespannt).
Habe mal mein Messschieber zwischen Portal und Z-Achse geklemmt und auf 0 gesetzt.
Dann hab ich nach Augenmaß versucht manuell genau 1 Umdrehung an der Motorachse zu machen, um zu gucken, wie weit sich die Z-Achse bewegt. 3,05 mm.
Da ich eine 1:1,6 Übersetzung habe, haut das hin (Soll: 3,125 mm) Hab ja nur per hand gedreht :)

Und zu guter Letzt noch eine Übersicht übder den aktuellen Stand. die KG-Spindeln in X hängen gerade nicht dran, macht ja nix.

Freu mich :)
Soooooo, sagt was :D

Grüße,
Robert


Montag, 05. März 2007 - Neuanfang der Elektronik
Hallöchen,
Ich hau heut einfach mal nen Update rein hier.
Viel ist nicht passiert in letzter Zeit.
Hab erstmal mein Gehäuse von Nieten befreit und ein wenig zerlegt. Erleichtert das Basteln ungemein. Der erste UHU an seinem Platz:

Hier hab ich nun alte CD-Laufwerke zerlegt und deren Gehäuse direkt als Unterlage benutzt.

Die Interfaceplatine hab ich in das Gehäuse eines alten CF-Card-Lesegeräts eingebaut.
Das 12V Netzteil passt zum Glück auch wie dafür gemacht in den 3,5" Schacht.
In das Netzteilgehäuse im hinteren Teil des Gehäuses kommen Verteiler-Elemente für die 230V. Auch die 230V-LED-Platinen werden dort ihren platz finden.

So, Dann hab ich mich schonmal an die Rückseite des gehäuses gemacht.
Aus der Gehäusetür eines alten PC-gehäuses wird also ein Stück Blech ausgesägt und zurecht gefeilt.

Passt, wackelt und hat luft Das kleine Metallplättchen da unten übernimmt nur erstmal die Rolle der Seitenwand, welche dort später gegendrückt.

Hier schonmal die Anschlüsse für die Servomotoren, den Not-Aus und den Servospannungseingang.
Beschriftungen fehlen noch. Aber es ist noch genug Platz für weitere Anschlüsse.

Morgen gehts vielleicht weiter mit dem Servonetzteil und der Verlegung der ersten Kabelkanäle.

Grüße,
Robert


Donnerstag, 08. März 2007 - Neuanfang der Elektronik (Verbesserungen)
Soo, Ich habe mein Gehäuse nun doch etwas umgeplant. Danke Werner!
Das externe Netzteil wird entfernt. Nun werde ich die ganze Sache mit zu der UHU-Elektronik setzen damit die Energiekabel so kurz wie möglich sind.

Dazu hab ich jetzt einen alten kleinen Tower an den vorhandenen angenietet. Sieht auf den ersten Blick schlimmer aus als es ist. Wozu ist man Casemodder,
wenn man da nicht später eine schöne Gehäuse-Hülle hinbekommt :)

Mal Testweise reingelegt.

So werden jetzt die Servospannungen verlaufen. Sehr kurze und im Querschnitt dicke Kabel.
Die Anschlüsse für die Servos gehen nun nicht mehr an die Rückseite des Gehäuses,
sondern werden direkt neben jedem UHU an die Seitenwand geführt mit kurzen geschirmten kabeln.

So...
Heute kam die Platine die mir Werner freundlicherweise erarbeitet und auch gleich aufgebaut hat. Es handelt sich um eine Einschaltstrombegrenzung.
Getestet habe ich sie noch nicht. Aber bei Werner hat sie bis zu einer Kapazität von 72.000µF und einer Zusatzlast von 1000VA funktioniert :-)

Vorderseite:

Rückseite:

Und so sieht der Inhalt meines Netzteilgehäuses derzeit aus.
Die Lüfter hängen da momentan nur so rum, natürlich werd ich da keine 3 Lüfter rauspusten lassen.

Das wars auch erstmal wieder.
Kommentare und Verbesserungen dringend erwünscht.

Gruß
Robert


Montag, 26. März 2007 - Frontplatte
Soo, hab mal wieder ein wenig weiter gebastelt.
Zuerst mal hab ich den UHUs neue Servospannungsanschlüsse verpasst. macht sich echt besser.

Die 12V Verteilerplatine hab ich auch nochmal etwas kleiner gemacht.
Lässt sich viel besser handeln als die Bananenstecker die ich vorher genutzt hab *hust*

Dann hab ich noch ein falsches Relais bestellt. Nun ja, hab ich das erstmal mit einer kleinen Platine adaptiert.
Das Relais ansich ist ja richtig, nur die Baugröße nicht.

Dann hab ich meinem Entladewiderstand noch einen kleinen Kühler und einen kleinen Lüfter spendiert. jetzt wird er nur noch ca. 40°C warm.

Heut kamen auch meine Frontplatten. Direkt mal eingebaut.

Details:


Nachdem ich dann noch ein paar Probleme beseitigt habe und alles zusammengebaut war, konnte ich dann auch die Steuerung einschalten zum Testen.
Alle 3 UHUs starten und melden sich am PC an. Servospannungen liegen auch an und Temperaturen liegen im grünen Bereich.

Werde die Tage noch Aluplatten besorgen und das Gehäuse drumrum schrauben.
Sooo, das wars dann erstmal wieder für heut.
Kommentare sind willkommen
Grüße,
Robert
Kurzer Nachtrag zur Elektronik:
So sieht meine Steuerung nun fertig aus:



Montag, 23. April 2007 - Die Z-Achse
Zuerst mal ein paar Konstruktionen meiner neuen Z-Achse.
Ich werde jetzt nicht viel dazu schreiben da sie eigentlich nur der Vollständigkeit halber gezeigt werden :)
ereich.
Die Spindel:


Das ganze mal zusammengesetzt:

Oben drauf soll noch eine Plexiglasabdeckung:

Nochmal etwas weitergesponnen:

Meine Konstruktionen hat mir Matthias in Eiltempo gefräst Vielen Dank nochmal dafür !
Und das sind dann die fertigen Teile für meine Halterung:

Zum Vergleich nochmal die Skizze:

Und direkt alles aufgebaut:

Von hinten:

Und nochmal eine Draufsicht. Ich habe noch eine Spannrolle hineingebaut. Der Riemen lässt sich super spannen.

Jetzt gilt es, irgendwelche Rohre zu finden, die ich hinten auf meine Servos stecken kann, damit diese fliegende Verkabelung ein Ende hat.
Achja, die Achse fällt nun nach dem Ausschalten des Stroms immernoch nach unten. Allerdings nicht immer und manchmal fängt sie sich auch noch von selbst.
Aber schön ist das noch nicht. Daher wird wohl eine Motorbremse dran kommen.

Erste Tests an der Steuerung verliefen erfolgreich. Macht echt Spaß zu sehen, wie sich Y und Z gleichzeitig bewegen *G*
Aktuelles Gewicht: 232 kg

Grüße,
Robert


Sonntag, 06. Mai 2007 - Servomotoren und Spannrollenhalterung
Ich muss mal wieder ein paar Fotos loswerden :)
Also ich hab mir erst einmal eine 6mm Spannzange besorgt um schonmal einen Test mit einem HSS Bohrer machen zu können. Kanns einfach nicht abwarten.

Direkt mal ein kleines G-Code Progrämmchen geschrieben. 10 Löcher im Abstand von 10mm.
Dafür brauch ich ja noch keine X-Achse, also direkt mal losgelegt.

Macht Spaß Die Drehzahl ist vielleicht ein wenig hoch. Leider macht die Elte-Spindel unter 6000 Umdrehungen kaum Drehmoment.
Oder der FU gehört noch besser eingestellt.
Dann kamen die Rohre an. Danke nochmal Thomas.

Haben leider nicht exakt auf die Motoren gepasst. aber nach einer halben stunde schmirgeln gings dann mit einem Hammer recht gut drauf.
Also direkt mal angebaut.

Dann hat mir Wolfram freundlicherweise 8 Distanzbolzen zur Verfügung gestellt. Danke dir!

Die Teile von Matthias sind auch angekommen.
Die fehlende Bohrung im Bremsenadapter hab ich noch nachgebohrt + Gewinde.
Madenschraube rein - passt

Aufgestülpt und fixiert - supi :)

Und hier noch die restlichen Teile aus denen ich meine Rollenhalterung zusammenbauen werde.
Leider fehlt mir immernoch eine solche Spannrolle. Kam noch keine Mitbestellmöglichkeit bei Mädler zustande.
Meldet euch wenn ihr demnächst dort bestellen wollt.

Die Teile von Heinz sind noch nicht da, kommen aber bestimmt die Tage.
Dann kann ich die Motoren vollenden und die Zahnriemenräder an der X-Achse mit Scheiben bekleben. Danach gibts wieder Bilder.
Hoffentlich klappt das Spannen des Riemens nun auch besser.
Achja, die Endschalter wollte ich pro Achse immer 2 Stück in Reihe und diese dann an die entsprechenden Endschalterpins für X,Y und Z.
Ist das okay ? Naja vorher brauch ich erstmal noch Energieketten. Momentan ist jedoch das Portemonnaie leer.

Schönen Abend noch,
Grüße,
Robert


Dienstag, 08. Mai 2007 - Servomotoren, die Vollendung
Heute kamen die Laserteile von Heinz an Danke Heinz, ich steh in deiner Schuld.


Diese schönen Teile konnte ich natürlich nicht bis zum Wochenende rumliegen lassen.
Also habe ich direkt mal die Bohrmaschine angeworfen und losgelegt.
Das kam dabei heraus:

Und hier mal der angebaute Y-Servomotor:

Endlich hab ich geschlossene Motoren ohne aufpassen zu müssen, nicht zu stark an den Encoderkabeln zu zerren.
Mir gefällts. Dann hab ich die Aluscheiben mit Loctite an meine 60 Zähner geklebt.
Nun hab ich hier auch schöne Randscheiben damit der Riemen nicht runter rutschen kann.

Werde heut nacht noch ein Servokabel fertig löten für den X-Servo. Dann sind alle Servos anschlussfertig und es kann zum Endspurt der X-Achse gehen.
Gutes Nächtle,
Robert


Donnerstag, 10. Mai 2007 - Rollenhalterung X-Achse
Habe heute die Rollenhalterung fertiggestellt.
Eine Rolle fehlt jetzt noch. Die hat Matthias aber schon bestellt :)
Die Rückwand angeschraubt:

Rollen und Front angeschraubt und Riemen gespannt:

Sieht nur durch die Perspektive so aus, als würde der Riemen am Boden schleifen. Tut er aber nicht.


Sieht ganz gut aus. Der Riemen bleibt auch endlich auf einer Stelle und rutscht nicht hin und her. Straff gespannt ist er auch. Gefällt mir.
Und weil mir heut morgen langweilig war, hab ich auch noch etwas mit G-Code rumgespielt :) Hab noch viel zu lernen :)

Das wars erstmal wieder für heute.
Jetzt geht es an die Endschalter und an die Energieketten. Habe noch garkeine Idee wo ich die platziere und vorallem wie.

Hier hab ich heut mal mit einem anderen Fräser konzentrische Ringe gefräst und das ganze zum schluss von der usprünglichen Schranktür befreit *g*

Fertig :)

Und mit den frischgebackenen Muttertags-Muffins gibt das Ding sogar ne nette Unterlage ab *g*

2 Stunden Fräszeit (nur nen F100 Vorschub *g*) weil ich da noch was ändern muss. Außerdem jede Bewegung im MDI live eingegeben und Pause zwischendurch ^^
Eigentlich wollte meine Freundin ja nur n bisl was zum zugucken haben :D

Wenn bei meinem X-UHU die I-LIM LED flackert beim Fräsen, sollte ich den Strombegrenzungspoti wohl mal aufdrehen. Vielleicht ist das auch die Ursache warum
ich nur bis F200 fahren kann in X ohne dass der Tisch niederfrequent wackelt ? Parametriert sind die UHUs allerdings auch noch nicht.
Da muss ich noch n bisl rumtesten.
Gruß
Rob


Videos - Erste Frästests auf Video gebannt
Einige Fräsvideos die ich mal gemacht habe bis hier her:

Fräsen einer Kreistasche (langsame Vorschübe)


Fräsen einer rechteckigen Tasche (langsame Vorschübe)


Fräsen einer Fischgräte


Grüße


Donnerstag, 24. Mai 2007 - Erstes Relief gefräst
Hab heute aber mal mein erstes 2,5D Relief gefräst. Mal in Hartholz (Buche).
ca. 20.000 Zeilen Code, ca 1,5h Fräszeit.
geschruppt, sieht ja noch nicht sehr doll aus :D:

gerade am Schlichten. Man erkennt die ersten Details.

Fertig:

Mein Blümchen noch etwas eingeölt um es dunkler zu färben:

Also ich bin sehr zufrieden.
Bin momentan etwas malad was das Basteln angeht. Tagsüber hab ich hier 33°C im Zimmer und mein Hirn schaltet in einen gewissen Ruhemodus *g*
Grüße,
Robert


Freitag, 25. Mai 2007 - Erstes großes Relief gefräst
So, heute mein letzter Holz-Test den ich reinstelle. Geht ja auch eigentlich um den Bau der Maschine.
Im Nachhinein betrachtet hätte ich vielleicht noch einen Tick schneller fahren können. Aber ich fands eigentlich schon okay so.
Weiß nicht wie die Qualität der Fräsbahnen wird, wenn ich doppelt so schnell fräse.
Außerdem schaukelt sich mein Y-Servo abundzu noch auf wenn er kleine ruckartige bewegungen machen soll. Aber das liegt halt noch an den Parametern denk ich.

Fräszeit Schruppen: 1 Stunde, 10 Minuten
Fräszeit Schlichten: 5 Stunden, 11 Minuten :D

Fertig geschruppt.

Schon ein ganzes Stück geschlichtet

Und fertig ist das Holzrelief.

Edit: gebeizt und lackiert:

Unten rechts ist eine dunkelgefärbte Kachel drin. die stört etwas :(
6 Stunden dauerkrach neben einem ist etwas gewöhnungbedürftig. Aber Gehörschutzt ist schon bestellt. Und später wird ein solches Relief auch sicher nicht mehr so lange dauern hoffe ich. Muss Erfahrungen sammeln.
Jetzt noch die Sägekanten (Fräsen war zu tief für den Fräser) schön glatt schmirgeln und später vielleicht lackieren. Würde gern unterschiedliche Tönungen haben für Wolf, Wald, Wiese und Himmel. Mal sehen was ich da finde :)
Werd jetzt erstmal mit Alu testen. Für Plexi hab ich noch keinen kleinen Fräser oder Stichel da.

Soweit erstmal.
Grüße
Robert


Donnerstag, 07. Juni 2007 - Die Endschalter kommen
Hier sieht man nun die Endschalter bei Y_max und Z_max:

Und hier den Endschalter für X_home:

Noch nicht verkabelt wie man sieht. Ich brauch so langsam echt mal meine Energieketten.
Bzw. ich hab hier 2m Energiekette aber noch keine Halterungen oder Ideen wo ich sie anbringe.
Achja, durch die Endschalter kann ich nun schon die einigermaßen genauen Verfahrwege der Fräse sagen (laut DRO).

X = 691,50 mm
Y = 517,4 mm
Z = 127,7 mm

Gute Nacht,


Dienstag, 12. Juni 2007 - Abdeckung der Z-Achse
Bei der Hitze kann man ja echt keine schweißtreibende Arbeit machen.
Hab mich also meiner Haube für die Z-Achse gewidmet :)
Was ihr hier seht, ist nur die Plexiglashaube die ich von innen geschliffen habe (satiniertes Plexi wär besser gewesen, naja..).
Um diese Haube soll später Alublech geklebt werden was ich mir irgendwie zurechtfräse mit irgendwelchen sachen.
Das ganze wird dann von innen beleuchtet mit den 24V der Motorbremse *g* Ist also nur eine kleine Spielerei.
Man merkt dass ich aus dem Casemodding-Gewerbe komme :pillepalle:

Die unschönen Klebekanten sieht man später natürlich nicht mehr..
Dann hab ich mir ein Blech zurechtgeschnitten und auf Y geschraubt. Dort wird später meine Energiekette drauf sitzen.

Ansonsten gibt es nichts neues.

sonnige Grüße,
Robert




-Seite 1- / Seite 2 / Seite 3 / -Seite 4-