Meine CNC-Bohr/Fräsmaschine

[PasstScho]

Hi,
Nach langem warten ist es so weit....
Meine Fräsmaschine hat die ersten Schritte gemacht
Unter https://www.roboternetz.de/phpBB2/al...p?user_id=5920 könnt ihr ein paar bilder sehen.

Das ganze besteht aus einem Kreuztisch (XY) und einem Teil eines speziellen Schraubstocks (Z), der eigentlich auch nix anderes als ein Kreuztisch ist - nur dass er keine "Tischplatte" sondern Backen wie ein Schraubstock hat(te). Beide sind aus massivem Guß sicher fast unkaputtbar.
Zusammengehalten wird es aus einer einfachen(und nicht besonders steifen) Metall-Konstruktion die ein befreundeter Schlosser geschweißt hat.
An allen Achsen sind die gleichen Schrittmotoren.
Sie haben ~0,8Nm und ziehen recht viel Strom. Deshalb werden sie mit einer L297/L6203 Ansteuerung betrieben. Den Tisch oder die Z-Achse zu Blockieren oder Schritte verlieren zu lassen ist mir bei 2mm/Sek nicht gelungen. Zum fräsen reicht das sicher.
Der Kreuztisch (XY) hat noch die original 12x2 Trapezgewinde-Spindeln mit einem Umkehrspiel von ~0.4 Umdrehungen.
Die Spindel des Schraubstocks ließ zu wünschen übrig, und deshalb hab ich eine M10(x1,5) Stange eingebaut.
Die Stange sitzt auf einem Kugellager und hat wenig Spiel.
Die Motoren sind mit einfachsten Kupplungen an den Achsen befestigt.
D.h.: 20mm Rund-Alu mit 2 Löchern und Befestigungsschrauben.
Conrad war leider nicht Fähig mir 3 Rotex Kupplungen mit Zubehör zu schicken, deshalb müssen erstmal diese eigenbau-Dinger reichen. Die Motoren sind nur locker an dem Kreuztisch befestigt. Nur so klappt es mit den Kupplungen gut... die Folge von dem Pfusch sind hüpfende Schrittmotoren

Am Schraubstock ist ein Stahl-Ausleger angeschraubt, an den wiederum eine ziemlich Schlechte Halterung für eine Bohrmaschine/Fräsmotor angeschraubt ist (das blaue Ding im Bild).

Ich steuere die Motoren nicht über den Drucker Port, sondern über den COM-Port an.
Ich habe dazu einen Atmega32 (mit 2k Ram) genommen, der vom PC Daten entgegen nimmt und in einen Buffer schreibt.
Zur gleichen Zeit wird in einem Timer der Buffer abgearbeitet, in dem die Schritt/Pause Befehle gespeichert werden.
Meine Motoren drehen bei 12V nicht schneller als 400 Schritte/Sek, daher reicht es bisher, wenn pro Sekunde max 675 Befehle abgearbeitet werden.

Die Software am PC ist in Delphi geschrieben.
Sie ist noch nicht besonders ausgereift, da ich erst ein paar Tage Zeit dazu hatte.
Es werden die üblichen G-Codes unterstützt werden.
Bisher geht erst die Linieninterpolation (G00 und G01) (inklusive langsames anfahren nach x=v0*t+0.5*a*t² und Vorschubangabe) korrekt.
Kreisinterpolation ist noch etwas verbugt, aber man sieht auf einem Bild, dass ein Halbkreis schon geht...
Das G-Code Programm wird eingetippt und per Knopfdruck in ein für den AVR verständliches Format umgewandelt.
Die Daten werden dann unterbrechungsfrei, in einem Thread, stückchenweise an den AVR gesendet (Baudrate 115200Bits/Sek).
Die größe des Fräs-Programmes wird also nicht vom bescheidenen RAM des AVR begrenzt.

Die Fräse war eigentlich nur als CNC-Platinen Bohrmaschine gedacht, aber schon beim Bau habe ich gemerkt, dass sie recht robust ist und sich auch für mehr eignet.
Das eine Bild war der erste Test mit 1mm dickem Blech. Es wird die Rückseite meines Steuerungs-Gehäuses in die Löcher für Lüfter reinkommen.

Über die Kosten will ich lieber nicht zu genau nachdenken, da es als Low-Cost Projekt geplant war.
Der Kreuztisch hat ~90€ und der Schraubstock 34€ gekostet.
Die Schrittmotoren kommen aus Mir-Elektronik für 10€ pro Stück(Traue mich kaum das hier zu sagen, sonst gibt es morgen keine mehr ) - einziger Nachteil ist, dass sie 4,7A pro Phase schlucken.
Zur Ansteuerung werden 6x L6203 benötigt, von denen jeder 5€ kostet. Dazu kommen natürlich noch mehr Teile wie der AVR und 3x L297...

In Zukunft werde ich versuchen, die Spindel-Aufnahme, die Motor-Kupplungen, die Metallkonstruktion und natürlich die Software zu verbessern.... Natürlich so billig und einfach wie möglich.

Wer Ideen, Hilfen oder Fragen hat kann es mich ja wissen lassen...
Ich werde demnächst noch mehr Bilder posten. Das Limit in der Galerie ist bei 70kb... deshalb ist es etwas schwer da gute Bilder zu posten.

MfG Alex

[batti112]

Ein sehr interessantes Projekt PasstScho!

Viele haben schon mit dem Gedanken gespielt ne eigene Cnc-Fräse zu bauen,
und viele sind (leider) an den Kosten gescheitert.
Grundsätzlich ist die Idee mit den fertigen Kreuztischen ja simpel und könnte zu einer guten Genauigkeit führen. Dein 1. Fräsergebniss sieht noch nicht so ausgereift aus (oder sollte die Form so sein?).
Dies dürfte sich aber verbessern wenn deine Motoren nicht mehr hüpfen
Freue mich schon darauf wenn du deine Erfahrungen/Ergebnisse hier veröffentlichst. Lass dich nicht kleinkriegen!

mfg

Batti

[BastelWastel]

Jo, das erste Fräsmuster überzeugt noch nicht wirklich aber ich denk das bekommst du hin

[PasstScho]

Ja, dazu muss ich sagen dass es auch etwas an dem Material lag... Das ist immerhin nen 1mm dickes Eisen-Blech, also kein Alu.
Der Fräser den ich benutzt habe ist nicht der schärfste... und gefräst habe ich das mit ner normalen Bohrmaschine die da sehr zu kämpfen hatte.
Ich habe eine (schräge) Gerade in ein weiches Hartpapier Zeugs reingemacht mit einem schärferen Fräser und das sieht besser aus...
Am Nachmittag werde ich da nochmal nen Halbkreis reinmachen und mich auf die Suche nach nem Stück Holz machen...

MfG Alex

[techboy]

Sieht schon ganz gut aus! Respekt! Mach weiter so!

Mfg.Attila Földes

[BlackDevil]

motoren noch gescheit festmachen und einen schönen fräsmotor und schöne fräser dann klappts auch mitm nachbarn

bin begeistert, hätte nicht gedacht das man sich die Kreuztische so einfach umbauen kann. Kosten isnd ja dadurch auch erheblichst gesenkt

[PasstScho]

Hi,

motoren noch gescheit festmachen und einen schönen fräsmotor und schöne fräser dann klappts auch mitm nachbarn

Wenn ich die Motoren gescheit fest mache drehen sie nicht mehr richtig, da die Kupplungen einfach Mist sind.
Gescheite Kupplungen würden natürlich helfen, aber entweder ich müsste die Dinger teuer auf Ebay kaufen oder versuchen die selber zu bauen(hab da so nen Plan im Kopf, nur habe ich Zweifel, es ohne gute Maschinen hinzubekommen).
Nen Schöner Fräsmotor(Kress) ist leider mit >100€ einfach zu teuer :-/.
Es würde erstmal reichen, meinen billigen Fräsmotor oder den Dremel-Clone da anzubauen.

Dazu brauche ich erstmal eine gescheite 43mm Fräser-Aufnahme o.ä..

Beim Fräsen ist mir aufgefallen, dass das Metall-Gerüst irgendwie mit dickerem Metall verstärkt werden will, da es sich zu gerne biegt(Torsion).
Da ist jedoch schon wieder das Problem der fehlenden Werkzeuge... ohne Schweißgerät müsste ich schon wieder den entfernt befreundeten Schlosser belästigen, dem ich noch eine Website schulde :-/.
Natürlich wäre es perfekt ne Gießerei zu kennen, die einem mal eben nen dickes Massives Teil macht, aber ich könnte mir vorstellen, dass so eine Sonderanfertigung genauso Teuer wäre wie eine günstige Fräsmaschine.

Ich glaube, dass es ideal wäre eine Massive Grundplatte (so in etwa 200x400x15mm) zu nehmen, und einen ordentlichen I-Träger (mindestens 160mm Breite) drauf zu befestigen.
Dann stelle ich den Kreuztisch auf die Platte und Schraube den Schraubstock an den Träger...
Das sollte auf jeden fall mehr aushalten als diese Konstruktion mit 40x40 und 20x20 Profilen, und könnte sogar relativ günstig sein.

MfG Alex

[Madgyver]

Grundplatte die auch in was schweres verankert ist ist eh ein muss. Da du keinen gescheiten Fräser hast, kannst du natürlich nicht shcnell fahren, oder es kommt zu der von dir berschriebenen Torsion. Wie schnell hast du den im Test verfahren lassen?

[PasstScho]

Hi,
Das mit der Geschwindigkeit ist da leider nebensache.
Wenn ich mich mit einem Finger am Schraubstock und mit dem Daumen an der Spindel-Befestigung einhake kann ich die Spindel etwa 1mm in Richtung der X Achse bewegen.
Wenn dann noch dazu kommt, dass die Bohrmaschine mit der ich Fräse schon bei wenig Kraft 0,5mm wackelt wird klar was ich meine...

[Madgyver]

Hä? Wie zum Geier hat der das geschweißt?