Vorstellung meiner CNC-Fräse

[Jacob2]

Hallo liebe Interessierten,

Nach der längeren Bauphase, so manchen Baustopps und vielen Fragen hier im Forum, will ich euch das Ergebnis meines letzten Projekts nicht vorenthalten: Eine CNC-Fräse, die ich mit recht einfachen Mitteln gebaut habe und die dafür doch recht gut funktioniert.
Im Folgenden stelle ich die Fräse nur kurz vor, wenn ihr mehr Details und mehr Bilder sehen wollt, empfehle ich euch, doch auf meine Homepage zu schauen: http://www.jacob-roboter.de/basteleien/cnc-frase

Nun also zum Inhaltlichen: Da ich nicht die Mittel habe Metall sonderlich gut zu verarbeiten, ist die Fräse mit viel Holz gebaut. Dazu habe ich hauptsächlich 19 mm Pressspanplatten verwendet, die ich mir im Baumarkt genau zusägen lassen kann. Die Motoren sind von Pollin (2,95€/Stück), die Endstufenelektronik besteht aus 3xL297 und 3xL293D. Angesteuert wird die Fräse mit EMC² über die Druckerschnittstelle und mit Schritt-/Richtungssignalen.

Hier erstmal Bilder vom bisherigen Endstand der Fräse:

Bild hier   Bild hier   Bild hier  

Unten habe ich einen Holzkasten gebaut, in dem sich die Stromversorgung und -verteilung befindet. Die gesamte Fräse ist auf das Fahrgestell eines ausgedienten Bürostuhls geschraubt und ist damit mobil. Zur groben Orientierung: Die Fräse ist vom Boden aus ca. 1,10 m hoch und misst 50 mal 50 cm.

Natürlich habe ich auch schon erste Sachen mit der Fräse gefräst und ausprobiert was sie so drauf hat. Zuerst habe ich Schwarzweißbilder mit EMC² in G-Code umgewandelt und dann in 4 mm Sperrholz gefräst:

Bild hier   Bild hier  

Da war ich dann doch erstaunt, wie genau sich Holz fräsen lässt und wie "realistisch" die Bilder im Holz dann aussahen!!
Wie man vielleicht sieht habe ich daraus eine Lampe gebaut.

Als Elektronikbastler ist natürlich auch vorallem interessant, ob und in welcher Genauigkeit man mit der Fräse Leiterplatten fräsen kann. Dazu habe ich auch schon einen Versuch gemacht, allerdings habe ich die richtigen Einstellungen noch nicht gefunden und mir fehlen so feine Fräser.

Bild hier   Bild hier  

Wie man sieht, sind die Leiterbahnen noch zu dick und "kleben" an manchen Stellen noch zusammen. Auch für die 2x5 Stiftleiste (im linken Bild links) reichte der eingestellte Durchmesser meines feinsten Fräsers (0,6 mm) nicht aus, die Fräsbahnen führten nicht zwischen den Pins durch.
Aber ich denke das Leiterplattenfräsen könnte ich mit den richtigen Einstellungen noch verbessern! Rechts ist das Ergebnis schon recht brauchbar (bis jetzt aber leider nicht reproduzierbar...). Jedenfalls hat mich dieses Ergebnis auch überrascht, denn ich hatte besonders bezüglich des Umkehrspiels meine Bedenken (M5-Gewindestangen in selbstgeschnittenen M5-Innengewinde).

Dank der einfachen Materialien und Teile hat mich die Fräse auch nur ca. 80 bis 90€ gekostet. Ich weiß, dass sich diese Fräse nicht mit vielen der hier im Forum vorgestellten CNC-Fräsen messen kann, aber ich hätte mir auch nicht eine Fräse für mehrere Hundert Euro leisten können (und wollen)...

Ich würde mich natürlich über möglichst viele Meinungen, Kritiken, Ideen, Anregungen, Verbesserungsvorschläge etc. von euch freuen!!!

[Klingon77]

hi,

das ist wahrscheinlich die spartanischste Fräse, die ich bisher gesehen habe.

Dennoch:
Respekt; das Fräsergebnis in Holz ist beeindrucken )


Die Steifigkeit könntest Du verbessern indem Du folgendes machst:

1) Das Portal in beide Richtungen (X und Y) zu den Seiten hin durch Streben (Dreiecke) mit der Grundplatte versteifen.
2) Die Z-Achse nicht so hoch machen. Das ergibt nur einen (unnötigen ?) langen Hebelarm welcher das Portal mit dem Fräser zur Seite drückt.

liebe Grüße,

Klingon77

[bnitram]

"Respekt; das Fräsergebnis in Holz ist beeindrucken "
Ja muss man echt sagen!!
klasse!!

[Jacob2]

@Klingon Danke für deine Vorschläge!
zu 1) Das hatte ich auch schon überlegt, allerdings sind die Schubladenschienen das "größere" Übel (ich finde, dass es für dieses Material schon recht gut ist). Erst mit etwas mehr Druck lässt sich die Y-Achse ein bisschen verbiegen, aber es ist kein "wackeliges" sondern mehr ein "elastisches" Nachgeben, wenn ihr versteht wie ich das meine...

zu 2) Auf dem Foto sieht es glaube ich höher aus als es ist... Von der Grundplatte (worauf der XY-Tisch ist) "ragt" das Portal 50 cm hoch (soviel wie die grundplatte lang ist). Allerdings hast Du Recht: Ich könnte wahrscheinlich knapp 10 cm einsparen, wenn ich das alles kompakter mache, dazu müsste ich nur die Aussparung auf der Rückseite größer machen und das Querbrett oben etwas tiefer setzen. Ich glaub das werde ich auf meine Liste setzen .


Ich habe heute ein bisschen die Einstellungen von PCB-GCode angepasst und jetzt kann ich sogar Leiterbahnen zwischen Pins durchführen. Damit PCB-GCode das allerdings so macht, musste ich einen 0,3 mm Fräser einstellen. Da das Dünnste was ich habe etwa 0,6-0,7 mm ist, sind die Leiterbahnen in den Versuchen etwas dünn geraten... Aber seht selbst (der Versuch auf dem linken Bild ist nicht so gut geworden!):

Bild hier   Bild hier  

Ich benutze bis jetzt einen Kegelfräser, was den Nachteil hat, dass der Fräsdurchmesser mit der Eintauchtiefe variiert (diesen Umstand hab ich sogar in meinem Fraunhofer-Praktikum untersucht... ). Ich habe heute im Internet gelesen, dass wohl Gravierstichel auch gut zum Platinenfräsen sind. Stimmt das? Was benutzt ihr so und wo kauft ihr sowas? (Gravierstichel habe ich schon bei Ebay gesehen, brauchbar?)

[021aet04]

Zur Platinenherstellung nimmt man normalerweiße Gravierstichel.
Hier ist etwas über das Platinenfräsen geschrieben.
http://www.einfach-cnc.de/platinen_frasen.html

MfG Hannes

[Jacob2]

Ja, genau da hab ich es gelesen!
Ist soetwas richtig?

Hier noch ein Bild:
Bild hier  

[021aet04]

Soetwas wäre das richtige. Ich habe Stichel mit 60°. Die hat mein Bruder irgendwo gekauft. Gefräst habe ich zwar schon relativ viel, aber es hat nicht richtig funktioniert. Die Spindel war schon kaputt, weil ich schon Pertinax gefräst habe. Ein 2ter Grund war dass der Fräser relativ lang, dadurch hat es sich noch mehr ausgewirkt. Für diese Fräse habe ich die Spindel von einfach-cnc.de bestellt. Muss sie aber noch einbauen.

Ich habe leider keine Erfahrung mit Stichel von Ebay. Wäre interresant wie lange die halten.

MfG Hannes

[Jacob2]

Also, bei Ebay gibt es die Gravierstichel für 6,20 € das Stück inkl. Versand. Gibt es noch woanders Gravierstichel in dieser Preisklasse? Ich möchte mich nämlich nicht extra deswegen bei Ebay anmelden...
Sollte etwa dieser Preisbereich sein, weil ich das erstmal nur ausprobieren will...

Habe beim Suchen nur diese eine Quelle gefunden: www.virtualvillage.de
Da gibt es eine Nahaufnahme:
http://images.virtualvillage.com/007807-124/003.jpg
Ist das schon angeschliffen? Ich kann da nicht so recht erkennen, was die Schneide sein soll...

[Michael_238]

Ja die kenn ich!
Die benutze ich in der Arbeit zum Kunststoff gravieren.
So auf dem Bild sieht man die Schneidengeometrie nicht, aber der ist 100%tig schon geschliffen.
funkionieren in Kunststoff super aber ob er für Platinen (Kupfer )geht weiß ich nicht.

Gruß Michael

[Klingon77]

hi Jakob2,

schau mal bitte da:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=397186#397186

Dort habe ich etwas über meine Erfahrungen zum Platinenfräsen beschrieben.
Eine Bezugsquelle ist auch dabei.

Hier gibt es dann noch mehr Platinen:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=401176#401176

Und da der vollkommen chaotische Aufbau
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=404048#404048


Alles in allem kann ich sagen das die spiralverzahnten Fräser besser sind als die flach angeschliffenen Gravierstichel.
Mittlerweile fräse ich mit einem 30 Grad Fräser.
Da werden die Zwischenräume noch kleiner und die Leiterbahnen breiter.

Beim Platinenmaterial hat man bei GFK bessere Fräskanten als bei Hartpapierplatinen aber auch einen höheren Verschleis beim Fräser.


liebe Grüße,

Klingon77