Dann will ich auch mal.
Hab die zweite Hälfte des letzten Jahres damit verbracht, mir meine erste kleine CNC-Fräse zu bauen. Ich hab vieles dabei gelernt und weiß jetzt auch, worauf ich bei der Nächsten zu achten habe.
Nun mal ein paar Daten:
-Material: hauptsächlich Aluminium und MDF
-Arbeitsraum ca. 400x200x50mm³
-Antrieb über drei Nema 23 Schrittmotoren und Tr10x2 Trapezgewindespindeln
-Ansteuerung über eine günstige 3-Achsen-Treiberstufe aus China, die noch ein wenig modifiziert werden musste
-Dremel 3000 als Fräsmotor
Es hat sich gezeigt, dass MDF kein gutes Material für eine CNC-Fräse ist. Ist zwar günstig und leicht zu verarbeiten, allerdings hatte ich zu oft Probleme mit sich lösenden Schichten. Ist wohl ein Fall von am falschen Ende gespart. Bin schon am überlegen, ob ich die betreffenden Teile nochmal aus Alu lasern lasse, allerdings ist es wohl sinnvoller, das erst bei der nächsten Fräse zu machen, da die Konstruktion noch andere Schwachstellen hat.
Die Führungen hab ich mir aus gehärteten Präzisionswellen gebaut, auf welchen dann Kugellager mit ihren Außenringen abwälzen. Die Konstruktion ist allerdings so ausgeführt, dass die Lager gegen die Wellen drücken und diese sich dabei leicht verformen (bis auf die langen Wellen, da diese sich an der Nutenplatte abstützen können). Der Effekt ist zwar nur minimal, reicht aber aus, um die Steifigkeit der Konstruktion ein wenig zu vermindern, sodass der Fräser schneller mal zum Rattern neigt. Bei richtiger Einstellung der Fräsparameter hält sich das aber zum Glück in Grenzen. Nächstes Mal gibts richtige Linearlager und unterstützte Führungswellen, das bringt deutlich mehr.
Die Gewindespindeln musste ich mir erst noch von jemandem abdrehen lassen, um dort die Lager und Kupplungen drauf zu bekommen. Ich bin wirklich froh, dass das noch alles geklappt hat, da davon das ganze Projekt ein wenig abhing. Da die richtige Länge zwischen den Lagern wahrscheinlich durch einige Abweichungen bei der Herstellung der MDF-Teile nicht mehr ganz gegeben ist, hab ich die Gewindelänge der Spindeln einen Millimeter kleiner gewählt und das übrige Spiel mit Passscheiben ausgeglichen. Die Lager sind jetzt ein kleines bisschen verspannt, durch das relativ nachgiebige MDF aber kein großes Problem. In den Lagersitzen ist jeweils noch ein Ring aus 1,5mm Kupferdraht, auf dem sich die Lager abstützen können, da sie sonst auf dem MDF schleifen würden und dadurch um einiges schwergängiger wären. Auf den Spindeln sind jeweils zwei passende Muttern, deren Spiel sich jeweils über eine verstellbare Platte einstellen lässt.
Die Elektronik besteht im Wesentlichen aus einem Arduino Uno mit der grbl-Firmware, einer günstigen 3-Achsen-Schrittmotorsteuerung aus China, einem 36V 10A Schaltnetzteil und einem SSD-Relais für den Dremel. Das Gehäuse hab ich aus 3mm Hart-PVC zusammengeklebt, allerdings hab ich sie gerade nicht hier, sonst würde ich nochmal Bilder von außen machen. Sie steht noch im örtlichen Hackerspace, da sie ein paar seltsame EMV-Probleme aufweist (Endschalter lösen in seltsamen Situationen aus, wie zB. bei Kontakt Fräser mit Alu-Werkstück und ähnliches).
Alles in allem bin ich aber mit der Fräse fürs Erste zufrieden, sie kann zumindest mit Holz und Kunststoff schon einiges anstellen. Mit Aluminium hab ich zuletzt auch mal ein wenig getestet, es geht mit vorsichtig eingestellten Fräsparametern, würde aber wohl dann ewig dauern.
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