DIY CNC-Portalfräse

Alles was kleiner ist als gleich ein ganzes Heimkino ;)
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Ewi
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DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Montag 26. Mai 2014, 23:28

Untertitel: Bastelstunde mit Ewi (aber OHNE Kreuzi ... nur so wirds was :tongue: )

Servus Jungs und Rehleins

Das Thema dieses Beitrags streift unser Hobby Heimkino zwar nur haarscharf, aber es könnte (falls es denn irgendwann funktionieren sollte :rolleyes: )
gaaanz neue Möglichkeiten eröffnen :wink:

Also, los gehts mit der Vorgeschichte ...

Nachdem ich mit Kreuzis Sidepanels, meinen beiden Kindern und den restlichen Arbeiten nur zu 99,7% ausgelastet bin,
war ich schon länger auf der Suche nach einer sinnlosen Beschäftigung für meine restliche Freizeit :hmmm:

Völlig im Unklaren was ich mit meinen 0,3% anfangen könnte, traf es mich völlig unvorbereitet :wow:
just in dem Moment als meine Gattin mit dem wöchentlichen Lebensmitteleinkauf unser Überleben sicherte.

Wie immer bei dieser Tätigkeit verschlug es mich, nachdem ich noch "dringend Semmeln holen musste" :rolleyes:
auf einen kleinen Abstecher in die Zeitschriften-Abteilung.

Beim Schmökern stach mir plötzlich eine Schlagzeile ins Auge ... "CNC-Maschinen fürs Hobby ... Preiswerte 3D-Eigenbaufräse ..." :wow: :wow: :wow:

Da ich so ein Teil schon immer haben wollte wurde die c't Hardware Hacks 01/13 (und ein paar Semmeln :wink: ) natürlich gekauft.

CNC-Eigenbauten findet man im Internet wie Sand am Meer, aber meist fehlen genaue Angaben welche Bauteile verwendet wurden.
Da für dieses Projekt eine Stückliste existierte war der Einstieg gemacht.

Einige Dinge haben mir dann aber doch nicht so richtig gefallen z.B. die Verfahrwege.
Von mir gewünscht war ein Maschinenbett das mir mindestens 120x60cm Verfahrweg bietet, daher wurde (anlehnend an den Artikel)
doch einiges abgeändert und die ersten Bestellungen verschickt.

Nach einiger Zeit lag dann auch schon ein Berg von Teilen beim mir.

Leider kam dann das Hochwasser ... hatte aber zum Glück diesen Berg an Teilen im DG gelagert :sweat:

Da sich nun die Wogen etwas geglättet haben und ich diese Fräse natürlich für den Kino-Neubau dringend gebrauchen könnte, wurde
das Projekt nachdem es über 1 Jahr brachlag nun wieder hervorgeholt und mit dem Basteln begonnen.

Für das Maschinenbett werden Alu-Profile 30x60mm Nut 8mm verwendet

4225

Die Linearführungen gibt es als Komplett-Set, bestehend aus Präzisionswellen und Linearwagen

4226 4227

Von einem befreundeten scheuen Waldbewohner wurden B-Ware-Motorhalter von unglaublich hoher :bassdscho: Qualität gefertigt

4228

Die Schrittmotore machen 200Schritte/Umdrehung, haben ein Drehmoment von 3Nm, einen Phasenstrom von 4,2A und werden über eine Motorkupplung angeflanscht

4229

Der Motor wird dann über Distanzbuchsen an die Halteplatten angeschraubt und an die Trapezgewindespindel gekoppelt

4233

In der Bildmitte ist hier der Mutterblock zum Klemmen der Nylatron-Rändel-Muttern zu sehen.
(um einen möglichst spielfreien Lauf zu erreichen werden 2 halbe Rändel-Muttern gegeneinander verdreht gespannt)

4234

Gesamtansicht einer Seite

4235

Auf EBAY wurde eine komplett aufgebaute Z-Achse angeboten ... wunderbar, das spart Zeit :mml:

4230

Noch den Motor angebaut und die Frässpindel geklemmt (Habe mich für eine Kress-Frässpindel entschieden, 5000-25000 Umdr., 1050W)

4231 4232

Was ich ehrlich gesagt etwas unterschätzt habe ist das Gewicht das in Summe zusammen kommt. (Die Z-Achse mit Motor und Frässpindel wiegt schon fast 6kg)

So, das ist der momentane Stand.

Das ganze Projekt basiert auf gelesenen Berichten, Vermutungen und Annahmen meinerseits ... mit offenem Ende und ohne Anspruch auf Funktionsfähigkeit.
Falls also bereits jemand Erfahrung mit dem Bau einer solche Fräse hat, bin ich gerne für Infos empfänglich. :yes:

Fortsetzung folgt ...
LG
Werner

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Herm
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Herm » Dienstag 27. Mai 2014, 00:25

Erfahrung nicht... Aber ich find' das Thema auch absolut spannend. Wenn mein Kino irgendwann mal fertig wird (also ca. 2020), dann muss ich das auch mal angehen. In der neuen c't Hacks schreiben sie auch, dass man die Tische größer machen kann. Kennst Du schon den Artikel zu dem Fräsplotter mit Riemenantrieb (auch aus der Hacks) - viel einfacher, aber evtl. leidet die Genauigkeit.

Ich lese mit Spannung mit :popcorn:

Gruß,
Hermes

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The Jedi of Bass
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von The Jedi of Bass » Dienstag 27. Mai 2014, 00:30

Mit dieser Maschine kannst Du Holz dann beliebig fräsen? Wie z.B. Frontplatten mit exaktem Chassisausschnitt? Wann bist Du fertig? :grin: :clap: :clap:
Grüße
The Jedi of Bass

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Kreuzi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Kreuzi » Dienstag 27. Mai 2014, 07:19

Servus,

schönes Projekt.
The Jedi of Bass hat geschrieben:Wann bist Du fertig? :grin: :clap: :clap:
Mach jetzt keinen Druck, er ist je eh fast fertig. Bis 2038 wird es schon funktionieren :weg:

Schöne Grüße
Frank
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wolfmunich
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von wolfmunich » Dienstag 27. Mai 2014, 10:51

Servus Werner,

interessantes Projekt. Was möchtest du außer den ominösen Seitenteilen noch alles mit der Vorrichtung erstellen? Hast Du da schon Vorstellungen in welchen Bereichen das Sinn macht?
Gruß

Wolfgang

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HomerJS
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von HomerJS » Dienstag 27. Mai 2014, 11:25

Servus Werner,

coole Sache!
Ich bin gespannt, wie's weiter geht, unbedingt berichten! :wink:

LG!

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Ewi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Dienstag 27. Mai 2014, 21:19

Ja Stefan, beliebige Formen ... leider wird das Ding nicht fertig bis du deine Boxen baust :no:

Anwendungsgebiete werden immer vielfältiger Wolfgang je mehr man darüber nachdenkt.

Hab schon tausend Dinge im Hinterkopf :wink:

Natürlich meine Seitenteile, meine Deckenelemente, Lautsprechergehäusebau, Akustikelemente
(z.B. Diffusoren), Frontplatten, Freiformen die mit der Oberfräse nicht oder nur mit hohem Aufwand
erstellbar sind, Dekoelemente, usw. ... UND einmal programmiert, jederzeit beliebig oft reproduzierbar :yes:

Nimmer lang ... 2038 gehts los :w000t: :grin:
LG
Werner

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Ewi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Samstag 21. März 2015, 23:39

Servus Gemeinde

Da 2038 immer näher rückt und ich den Termin natürlich einhalten möchte, hab ich mir nun endlich wieder einmal die Zeit genommen dieses Projekt ein wenig voran zu treiben :wink:

Nach dem Grundgestell sollte nun das Fräsportal entstehen.
Hatte eigentlich vor es gleich aus Alu zu bauen, da aber doch einige Dinge noch nicht so ganz fest standen, hab ich mich dazu entschlossen den Prototyp doch erst einmal aus MDF zu fertigen.

Die beiden Seitenteile aufeinander geschraubt und mit der Standbohrmaschine erst einmal die Löcher gebohrt ...

4969 4970

sehen fertig dann so aus ...

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hier das verschraubte Portal mit den 20mm Präzisionswellen und geschlossen Linearlagern für die Y-Achse ...

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Das Portal wird dann auf die X-Achse aufgesetzt ...

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Um die Z-Achse montieren zu können wird noch eine Trägerplatte gebohrt ...

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und an die Laufwagen geschraubt ...

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Auf die Trägerplatte wird nun die fertige Z-Achse montiert und die Frässpindel geklemmt ...

4976 4977

Gesamtansicht des momentanen Zustandes ...

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So Jungs und Mädels, wie ihr seht ist der angepeilte Termin 2038 problemlos erreichbar :thumbsup:

Weiter geht es nun mit der Elektronik ... aber davon ein andermal mehr :wink:
LG
Werner

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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Kreuzi » Sonntag 22. März 2015, 06:02

Servus Wenne,

ein echt geiles Projekt.

Schaut aber nicht aus wie ein Seitenteil.
Ich hab keine Sig

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Ewi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Sonntag 22. März 2015, 08:39

... noch nicht Kreuzi, noch nicht :grin:
LG
Werner

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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Jessikai » Sonntag 22. März 2015, 09:44

Servus Wenne

klasse Projekt :clap: :thumbsup:
:hmmm: ...Steuerung mit CAM oder programmierst du dir selber eine :yes:

Vergeß deine Aluplatten für deine Seitenteile nicht bei mir :wink:
Ade vom Bild

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jonesy
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von jonesy » Sonntag 22. März 2015, 09:47

:clap: :bassdscho: an den fleißigen EWI :)

Eckart

P.S. Hat jemand den EWI aus dem Winterschlaf gerissen :weg:

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gusi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von gusi » Sonntag 22. März 2015, 10:30

Tolles Projekt! Ich lese auch begeistert mit, hoffentlich schaffst Du es noch vor 2038, sonst geht mir noch das :popcorn: aus :lol: .

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Papsi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Papsi » Sonntag 22. März 2015, 19:24

Servus Werner,

Was möchtest Du eigentlich später fräsen ausser die Seitenteile?

Was macht das Kino?
Wann brauchst die Steuerung?

Gruss
Papsi
Ich habe kein Geld für eine Kinokarte - ich hab mir mein eigenes Kino gebaut

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Ewi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Montag 23. März 2015, 00:01

Was möchte ich fräsen :confused:

Eigentlich alles was im Kino eine aus Holz gefertigte Oberfläche bekommt.

Hab die Fräse so geplant dass MDF-Platten bis 120x60cm eingelegt und in einem
Arbeitsgang bearbeitet werden können.

Damit wäre es z.B. möglich meine Deckenelemente die ich im alten Kino
in mühevoller Kleinarbeit zeitintensiv gebaut hatte dann in einem Bruchteil
der Zeit automatisch zu fertigen :wink:

Wäre schön Daniel wenn du die Platinen zum Stammtisch mitbringen könntest
(hoffe ich schaffe es dieses Mal endlich wieder einmal zu kommen :yes: )
LG
Werner

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Ewi
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Montag 6. April 2015, 00:03

So, nachdem die Mechanik zum Großteil das macht was ich möchte, geht es nun an die Elektronik

Aus einer Unmenge an Tütchen entstanden irgendwann 2 Platinen

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Die Komponenten werden auf der Grundplatte eines Metallschrankes aufgebaut
(oben links das Netzteil und rechts die Enstufen zum Ansteuern der Schrittmotoren,
unten links ein 5 und 12V Netzteil zur Versorgung der Elektronik und die beiden
Platinen CNC- und Maschinenschnittstelle)

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Das Nötigste bereits verdrahtet und der Test der Einzelkomponenten beginnt ...

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... bis jetzt recht ermutigend, da es nach dem Einschalten nicht bumm gemacht hat :thumbsup:
LG
Werner

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The Jedi of Bass
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von The Jedi of Bass » Montag 6. April 2015, 00:41

Tolles Projekt, sieht ja bestens aus :thumbsup: :thumbsup: :thumbsup:
Grüße
The Jedi of Bass

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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Ewi » Montag 20. April 2015, 23:52

Servus Gemeinde

Zur Elektronik gehören natürlich auch Kabel.
Da die benötigte Steckerkombination nicht zu bekommen war und unser Daniel mal erwähnt hatte, dass es kein Problem ist Flachbandkabel selbst zu konfektionieren, habe ich es nun auch probiert :hmmm:

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... und tatsächlich hatte unser Pupsi nicht gelogen ... es funktioniert :wink:

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Software auf dem PC installiert, Baugruppen, Kabel usw. zusammen gestopselt und schon folgt der erste Motor-Trockentest ... festgeklemmt auf der Werkbank :yes:

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... man glaubt es kaum ... er dreht :w000t:

Also dann ran an die erste Achse ... noch schnell die Trapezspindel in die Y-Achse eingebaut ...

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... und schon wieder ein Erfolgserlebnis, die Achse fährt :thumbsup:

Div. Drehzahlen, Voll-/Mikroschritt Kombinationen geteset ... man merkt deutlich, dass Trapezgewindespindeln recht schnell an ihre Grenzen gebracht werden können und es ganz entscheidend ist wie stark man die Halbmuttern gegeneinader verspannt.

Eigentlich hatte ich geplant die X-Achse mit 2 Antrieben auszustatten, nach ersten Tests mit der Y-Achse hab ich diesen Gedanken aber wieder verworfen und auch die X-Achse klassisch mit einem mittigen Antrieb aufgebaut.
(das Risiko von Schrittverlusten mechanisch oder auch elektrisch bedingt ist zu groß, was im Problemfall ein verdrehen/verspannen des Portals zur Folge gehabt hätte)

Die restlichen Motoren auch noch angeklemmt ...

5049

und Sonntag Nachmittag war es dann endlich so weit ... der erste Frästest stand an :blink:

Um einfach mal die Positioniergenauigkeit zu testen, habe ich eine Beilagscheibe erst gemessen ... 29,6mm ... und dann eine Kreistasche mit diesem Durchmesser und einer Tiefe von 1mm programmiert.

START-Button betätigt ... und das Ding fährt los ...

5046 5050

... zu sehen ist hier die Mach3 SchmidtScreen

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... ich hatte echt mit viel gerechnet, aber das Ergebnis hat mich schier vom Hocker gehauen :thumbsup:

Die Beilagscheibe sitzt perfekt in der gefrästen Vertiefung ...

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... perfekte Kanten, perfekte Kreisform, keine Marken an den Quadrantenübergängen ... absolut genial :clap: :rock: :clap:

Ich hätte nie für möglich gehalten, dass mit einem Eigenbau (der ja momentan noch überwiegend aus Holzteilen besteht) eine so hohe Qualität erreichbar ist :yes:

Werde nun erst einmal in aller Ruhe testen, mich in die div. Softwaretools, CNC-Oberfläche, Fräswerkzeuge, Vorschübe usw. einarbeiten ... und dann schaunma mal :wink:

Ach ja ... das erste Upgrade ist auch schon eingetroffen :rolleyes: ... die Y-Trapezspindel wird durch eine Kugelumlaufspindel ersetzt ...

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... das bedeutet dann, weniger Reibung, höhere Geschwindigkeiten, noch höhere Genauigkeit usw. :grin:
LG
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Kreuzi » Dienstag 21. April 2015, 05:13

I kan nua oans song: Sauba Martina :bassdscho: :bassdscho:

Kann ich die ersten Teile schon in Auftrag geben?
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Re: DIY CNC-Portalfräse

Beitrag von Papsi » Dienstag 21. April 2015, 06:46

Cooool - dann schau ich mal wegen Terminen und melde mich schonmal zum Sonntagskuchen an.
Deine Lichtsteuerung ist jetzt auch komplett fertig und staubt langsam hier ein.

So ne Selbstbaufräse fand ich schon immer interessant - dat Ding muss ich mir mal in echt anschaun...
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