-         
Seite 1 von 4 123 ... LetzteLetzte
Ergebnis 1 bis 10 von 33

Thema: Meine CNC - Fräse

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    02.12.2004
    Alter
    34
    Beiträge
    287

    Meine CNC - Fräse

    Anzeige

    Hallo alle zusammen,

    nach nun fast einem Jahr Bauzeit (mit Monatelangen Unterbrechungen), habe ich mich nun entschlossen, meine (fast fertige) CNC Fräse hier vorzustellen, und eine kleine Zusammenfassung der wichtigsten Eigenschaften zu verfassen (Wer sich das Lesen ersparen möchte, findet weiter unten die Links zu den Bildern ).
    Auf die Idee ein CNC Fräse, oder besser einen CNC Fräsbohrplotter (2.5D) selber zu bauen, bin ich durch das Projekt von "LT" (https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...hlight=fr%E4se) gekommen.

    Nun möchte ich kurz auf die drei Hauptteile – Mechanik, Elektronik, Software – eingehen.


    Die Mechanik:

    Der Grundrahmen, auf welchem die Fräse aufgebaut ist, besteht aus Alu- Profielen (45x45) der Firma Bosch Rexroth. An diesem quadratischen Rahmen (0.5m) sind zwei Silberstahlstangen befestigt, auf welchen sich die Nuttenplatte, angetrieben durch eine Trapezgewindespindel (10x2), über Linearkugellager bewegen kann (x – Richtung). Weiters sind auf diesem Rahmen zwei Vertikale Profile befestigt, auf welchen ebenfalls Silberstahlwellen Montiert sind. Auf diesen Stangen kann sich der Fräskopf in y – Richtung bewegen.
    Der Fräskopf besteht aus zwei Nutenplatten, welche sich ebenfalls über Stahlstangen und Linearkugellager verschieben lassen (z – Richtung). Als Fräsmotor verwende ich den Feinbohrschleifer von Proxxon, wobei ich doch besser den Industriebohrschleifer (Alu Schaft) von Proxxon kaufen hätte sollen (leider falsch gespart ).
    Diverse Lagerblöcke sowie Mutterblöcke, wurden entweder aus Aluminium oder Zelamitt (Kunststoff) gefertigt


    Die Elektronik:

    Angetrieben wird die CNC Fräse durch drei Schrittmotoren. Diese Schrittmotoren werden über die „Standart Kombination“ L297/L298 durch einen AVR Controller Mega 8 gesteuert. An dieser Stelle möchte ich nochmals auf mein, noch immer nicht gelöstes, Resonanzproblem hinweisen (Kann es sein, dass ich das Layout so dermaßen unglücklich geroutet habe, das dadurch so gravierende Störungen aufträten? ). Weiters Details zur Steuerung findet ihr ebenfalls dort: https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...esonanzproblem


    Die Software:

    Als letzten Punkt meiner Beschreibung, möchte ich kurz die Software erwähnen.
    Die Firmware für den Mega 8 habe ich ausschließlich in C(++) mit WinAVR und dem GCC Compiler, geschrieben. Grundidee ist folgende: Ein zu Fräsendes Werkstück wird im einem CAD Programm (Corel DRAW hat sich letztendlich am besten angeboten) grafisch gezeichnet. Diese Zeichnung wird durch das CAD Programm in ein HPGL File exportiert, welches mittels Terminalprogramm (Procomm oder Hyperterminal) als RAW ACCSI File zum AVR Controller, über die RS232 mit Software Flusskontrolle (Xon/Xoff), gesendet wird. Die Firmware steuert die x, y Motore mittels Bresenhamschen Linienalgorithmus zur geforderten Koordinate, sowie die z – Achse zur jeweiligen Frästiefe.
    Die Firmware umfasst ein Menü (über das Terminalprogramm abrufbar) in welchem man diverse Parameter (Fräsgeschwindigkeit, Nullpunkt, Frästiefen…) festlegen, sowie die Fräse manuell steuern kann. Weiters besteht die Möglichkeit, vier verschiedene Frästiefen festzulegen, welche man in der Zeichnung durch unterschiedliche Farben zuordnen kann. Zu jeder Frästiefe kann, wie bereits erwähnt, die dazugehörige Fräsgeschwindigkeit entweder durch dass Menü, oder aber direkt im CAD Programm (im Export Menüfenster unter Stiftgeschwindigkeit) festgelegt werden.
    Durch diese Konzept, ist es quasi möglich, alle beliebigen Formen zu fräsen, ohne diverse Algorithmen (Kreis, Viereck, Ellipse…) zu programmieren.

    Abschließend möchte ich noch kurz die Möglichkeiten, Verbesserungen, sowie die Genauigkeit ansprechen.
    Das Fräsen von Holz ist ohne jegliche (reelle)Einschränkungen bezüglich der Frästiefe möglich. Teile aus Aluminium sind ebenfalls gut zu verarbeiten, jedoch muss gesagt werden, dass pro Fräsgang nicht mehr als 0.8 mm tief gefräst werden kann (Leistung den Fräsmotors, Fräserkühlung, Entfernung der Spänne). Es ist aber ohne weiters möglich, Teile aus 10mm dicken Aluplatten auszuschneiden.
    Die Auflösung der Fräse beträgt grundsätzlich 1/100 mm. Man kommt dann ganz grob auf eine Genauigkeit von 5/100 bei Holz und 1/10 bei Aluminium, wobei diese Werte absolut vom Zustand des Fräsers sowie von der Zerspanbarkeit des Materials abhängen.
    Zu verbessern währ auf alle Fälle noch die Stromversorgung (siehe Resonanzproblem, eventuell bessere Schrittmotore), sowie die x – Führungsstangen (16mm statt 10mm, sowie bei der y Achse) und zu guter letzt noch der Fräsmotor (Industriebohrschleifer).

    Also ich hoffe, ich konnte euch einen keinen Überblick über mein Projekt geben, und freue mich schon jetzt über eure Anregungen

    Und hier noch ein paar Bilder, damit man sich unter dem Text auch etwas vorstellen kann
    Ein Video mache ich vielleicht bei Zeiten.

    Fräse:
    Aufbau 1
    Aufbau 2

    Fräskopf:
    Fräskopf 1
    Fräskopf 2

    Elektronik:
    Platine
    Schaltplan

    Fräsergebnisse:
    Werkstück 1
    Werkstück 2

    Video:
    Funktionstest

    Mit freundlichen Grüßen
    Roland
    Geändert von locked (14.08.2014 um 19:28 Uhr) Grund: Linkkorrektur
    The future is closer then you think!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    19.02.2005
    Alter
    31
    Beiträge
    830
    sehr schönes gerät

    warum hast du das grundgestell und den sekrecht stehenden rahmen nicht diagonal ausgesteift?
    wie viel hast du investiert (möchte schon lange etwas derartiges bauen, da ich den maschinenpark der schule bald verlassen muss)?
    hast du die auch auf platinen ausgelegt(smd)?
    was für vorschübe fährst du im moment?

    mfg clemens
    Neun von zehn Stimmen in meinen Kopf sagen ich bin nicht verrückt. Die andere summt die Melodie von Tetris...

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    02.12.2004
    Alter
    34
    Beiträge
    287
    Hallo Clemens,

    der Grundrahmen ist IMHO ohne Querverstrebung stabil genug, da er zusätzlich auch durch die Führungsstangen ein wenig verstärkt wird. Die Vertikalen Profile kann ich nur umständlich verstärken, da sich ja im inneren der Fräskopf bewegt.
    Es sollte möglich sein, Platinen auch zu Fräsen (SMD wird wahrscheinlich schwer), jedoch habe ich es noch nicht getestet, da ich noch nicht im Klaren bin, wie ich die Bohrungen in HPGL Koordinaten umwandeln kann.
    Maximale Geschwindigkeit, um außerhalb des Materials zu fahren, beträgt ~3mm/s. Wenn ich jedoch Aluminium Fräse, hat sich eine Geschwindigkeit von max. 1mm/s als geeignet erwiesen.

    mfg
    Roland
    The future is closer then you think!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    14.01.2006
    Ort
    Hattingen
    Alter
    54
    Beiträge
    984
    Sehr gediegene Ausführung. Sowohl die Mechanik, als auch die Elektronik gefallen mir gut.

    Für einen Omnibot (siehe hier: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=28970 )
    würde ich gern ebenfalls gern (u.a.) die Möglichkeit haben, ihn als Plotter fahren zu lassen um mit einer Sprayvorrichtung oder Kreide beliebig große zu zeichnen.

    Dazu brächte ich eine Plotlösung, wie du sie offenbar realisiert hast, bzw. planst.
    Es wäre toll, wenn du mir hierfür ein paar Hinweise zur Umsetzung geben könntest. (z.B. Beschreibung der verwendeten Formate, die Umsetzung etc.)

    Ich habe jetzt eine 3-Achs-Servoregler-Lösung für die Antriebe fertig (DCMotoren). (siehe Link) Ein Layout ist leider noch nicht fertig.
    Falls du mal Servoantriebe einsetzen möchtest, können wir uns ja ggf.austauschen.

    Sigo

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    02.12.2004
    Alter
    34
    Beiträge
    287
    Hallo Sigo,

    Danke.

    Es ist sicher möglich, auf eine ähnliche Art und Weise, deinem Bot das Zeichnen beizubringen
    Wobei die Sprayvorrichtung sicher die einfachere Lösung ist, da sich die Kreide abnutzt, bzw. einen konstanten "Anpressdruck" benötigt.
    Wegen der verwendeten Formate kannst du mir gerne Fragen per PN stellen.

    mfg
    Roland

    PS.: @clemens: übrigens, ebenfalls Danke, hatte ich glatt vergessen
    The future is closer then you think!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    19.02.2005
    Alter
    31
    Beiträge
    830
    nicht der rede wert;
    könntest du mir den code-teil für den bresenham bitte schicken/ins forum stellen (verwende ihn auch, aber habe die kirche wahrscheinlich programmtechnisch ums dorf getragen)?

    mfg clemens
    Neun von zehn Stimmen in meinen Kopf sagen ich bin nicht verrückt. Die andere summt die Melodie von Tetris...

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
    Registriert seit
    30.10.2005
    Beiträge
    139
    ..Silberstahlstangen befestigt, auf welchen sich die Nuttenplatte, angetrieben durch..
    irgendwie mag ich sinnentstellende fehler

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    02.12.2004
    Alter
    34
    Beiträge
    287
    Aber immerhin, ich habs nur einmal falsch geschrieben...
    Jaja, manche Wörter befinden sich so an der Kante, ein Buchstabe zu viel, oder zu wenig, und gleich wird man verurteilt
    The future is closer then you think!

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    19.03.2006
    Beiträge
    244
    `hi ! tolles projekt. Mein Kumpel und ich wollten auch mal sowas machen. war aber nur eine doofe spinnerei!
    wir wollte nen dremel mit 2 Schrittmotoren in X und Y richtung steuern
    LOL

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
    Registriert seit
    02.12.2004
    Alter
    34
    Beiträge
    287
    Hallo, danke.

    Naja, wieso nicht, nur der mechanische Aufbau ist eben ein Kompromiss zwischen einigermaßen stabil, und nicht allzu teure. Ich wollte zuerst so selbstgebaute "Lineargleitlager" aus kostengrüden verwenden, jedoch war der Reibungswiderstand zu groß, und durch ein sehr humanes preisliches Entgegenkommen seitens des Händlers, hab ich mich dann für Linearkugellager entschieden.

    Anfangs wollte ich auch die gesamte Fräse nicht, wie jetzt, auf einen Rexroth Ramen, sonder einfach auf eine Große Platte (Bakelit), auf welcher sich zwei weitere platten, in X und Y Richtung bewegen können, aufbauen. Der Fräser sollte fix montiert sein.

    Ich kann dir nur raten, bleib dann, ist sicher ein lehrreiches Projekt da es alle bereiche der Mechatronik abdeckt. (Mechanik - Elektronik - Software)

    mfg
    The future is closer then you think!

Seite 1 von 4 123 ... LetzteLetzte

Stichworte

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •