CNC-Fraese-2: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Die CNC V2 wurde 2023 mithilfe des [https://bochum-fonds.de/ Bochum Fonds] finanziert.'''


= Dokumentation =
=== Wichtiger Hinweis: ===
tbd ...
Der Prozess zur Herstellung eines Werkstücks auf der CNC ist deutlich anspruchsvoller und komplexer als bei einem 3D-Drucker.


=Planung [done]=
Ein einfaches "Slicen" ist '''<u>nicht</u>''' möglich! Bitte sprich uns an, falls du planst, ein Teil zu fertigen - oder den Umgang mit der CNC erlernen möchtest.


* Pad: https://md.ha.si/WfJjSx0oThy2HvjRqsCT0Q#
Einen CNC-Anfänger guide gibt es [[Blogpost/CNC Workflow Guide|Hier]].


* Kickoff-Meeting am 15.01.2022 mit Schwiemel, kruemel, inflac, Mythozz, Jörg H, Ayron, Robin, Arnobert
== Allgemeines ==
'''Frame:''' Sorotec Alu-Line 1107


* Anforderungen:
==== '''Verfahrwege:''' ====
** Mit dieser CNC soll vorerst ausschließlich Alu / Weichmetalle sowie Kunststoffe (POM)) bearbeitet werden.
'''X''': 1150 mm
** Später möglicherweise Upgrade auf Holz (mit Absaugung)
** Welche Dimensionen soll die neue Fräse haben?
*** Wunsch: Fräsen von 19"-Frontplatten (600mm Bearbeitung in einer Achse).
*** Y und Z werden von der alten CNC übernommen (450mm / 60mm)
** Spindel mit austauschbarer Werkzeugaufnahme vorsehen (Wunsch, kostenintensiv)
** Werkzeughalter
** Kein automatischer Werkzeugwechsler
** Option für Bohrmilchzuführung
** Möglichkeit, einen 10mm Fräser für Alu benutzen zu können
** Maschine in der Bauphase auf Rollen (z.B. Bluewheels)
** Closed loop stepper
** Toleranzen, Wiederholgenauigkeit: 1/10
** Not-Aus (von Robin)
** "externe Steuerhardware": Encoder, Cycle-Stopp, Poti für Vorschub


'''Y''': 750 mm


** Fräsbett:  
'''Z''': 220 mm
*** Mineralguss, darauf Stahlplatte (geschliffen/plan), alternativ Gusseisen
*** Möglichkeit zur Befestigung eines Schraubstocks (buy or make)
** Druckluft an Spindel?
** Welche Bauteile werden dafür benötigt?
** Benutzen wir wieder LinuxCNC?
** Arnobert hat einen [https://www.welectron.com/Mesa-Electronics-7i76E-5-Axis-STEP-DIR-Ethernet-Controller 7i76e-Controller] bereits besorgt.
** Welches Budget wird benötigt?
*** Woher kann das kommen? Misch-Finanzierung zwischen Verein und Mitglieder wie beim Ultimaker?
** kruemel dokumentiert das Projekt (Foto, Video)
** Arnobert kümmert sich primär um Elektronik/Schaltschrank/PC/...
** Stromzähler als Option / Fixpreis / Softwareoption


'''Spindel:''' G-Penny 2.2KW, water cooled


* Pre-Kickoff:
'''Max. Drehzahl:''' 24000 rpm
** Portalfräse
** Damit wird ausschließlich Metall (Alu, Messing, ..., kein Stahl) bearbeitet (vereinfacht die Konstruktion deutlich!)
** Jede*r fräst nur mit ihren/seinen eigenen Fräser
** Mesa-Karte 7i76e
** Servo besser, aber viel teurer -> bei Schrittmotoren bleiben (closed loop stepper, Set ca. 90 Eur/Stck)
** Mineralguss überlegen (Tischplatte)
** Handencoder


'''Integrierte Spannzangenaufnahme:''' ER20


'''Max. Fräserschaftdurchmesser:''' 14mm


* Eine Link-Liste
'''Ansteuerung:''' Mesa 7i96 Karte
** ESP32 - Controller:
*** https://hackaday.com/2018/07/26/grbl-ported-to-the-esp32/
*** https://www.makerfr.com/cnc/grbl-32-bits-board/presentation-grbl-32bits-board/
** Machinekit: http://www.machinekit.io
** LinuxCNC: https://linuxcnc.org
** EstlCAM: https://www.estlcam.de/estlcam.php
** andere USB-Controller: https://planet-cnc.com
** Fertige CNCs
*** https://rawcnc.com
*** https://cnc.mekanika.io
** Die Volksfräse:
*** https://www.unclephil.de/volksfr%C3%A4se-vf1/
*** https://www.kampundkoetter.de
** Closed Loop Stepper
*** https://www.omc-stepperonline.com/de/closed-loop-schrittmotor-kit


* Über Mineralgus bzw. Epoxy granite
=== Aufspannmöglichkeiten ===
** https://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy_granite
[[Datei:Schraubstock Opferplatte.jpg|mini|Schraubstock auf Alu-Opferplatte]]
** https://hackaday.com/2019/06/01/experiments-in-creating-the-best-epoxy-granite/
'''Schraubstock und Parallelunterlagen'''
** https://www.adambender.info/post/2017/03/25/epoxy-granite-machine-frame-how-to


* -obsolete - Förderungsantrag über https://www.stadtwerke-bochum-buergerprojekte.de/ mittels Formular (https://www.stadtwerke-bochum-buergerprojekte.de/projekte/bewerbung.html) vom 25.01.2022 bis 14.02.2022 möglich:
Max. Spannlänge: 110 mm, Backenbreite: 80 mm, Backentiefe: 40 mm
** 1000 Zeichen Fließtext mit Kostenplan
** Pad für Textentwurf: https://md.ha.si/2021-01-17-CNC-Fr%C3%A4se#


Gut geeignet für Rohteile mit parallelen Spannflächen und zur Rückseitenbearbeitung prismatischer Werkstücke.


Kann zur Benutzung der Spannpratzen abmontiert werden.


* Drittes Meeting am 19.04.2022 mit Schwiemel, kruemel, Arnobert
'''Opferplatte Holz'''
 
Die Holzplatte wurde in der Momentanen Aufspannung plan gefräst und ist auf +-0,1mm "gelevelt".
 
<u>(Wenn möglich nicht entfernen)</u>
 
Gut geeignet für Plattenmaterial.  (Empfohlene Frästiefe in die Opferplatte: 0,5..1mm)
 
'''Spannpratzen und Opferplatte Alu'''
 
Es ist ein vielseitig einsetzbares Spannpratzenset vorhanden.
 
Das Lochmuster in in der Aluplatte ist für die Spannpratzen vorgesehen.
 
Bei bedarf können Gewindebohrungen hinzugefügt werden.
 
Die Aluplatte ist auf 0,02mm eben und ausgerichtet. <u>(wenn möglich nicht entfernen)</u>
 
Empfohlene Frästiefe in die Opferplatte: 0..0,2mm.
 
=== Werkstückmaterialien ===
'''Aktuell darf auf der CNC <u>kein Holz</u> zerspant werden. Dafür fehlt die Absaugung.'''
 
Es wurden bis jetzt gute Ergebnisse mit Aluminium und POM/Kunststoff erzielt.
 
=== Absaugung ===
Noch nicht umgesetzt.  
 
== How-to-CNC ==
siehe [[Blogpost/CNC Workflow Guide|CNC Workflow Guide]]
 
Für Anfänger empfiehlt es sich den gesamten Ablauf mit einer erfahrenen Person zu durchlaufen.
 
'''Die Bedienung ist ausschließlich eingewiesenen Personen erlaubt.'''
 
== Werkzeuge ==
Eine Spenderfirma hat uns eine größere Auswahl an benutzten Hartmetallfräsern überlassen.
 
ø2..10 mm sind vorhanden und können benutzt werden.
 
Es steht ein Spannzangen-Set für Fräser vom Durchmesser 1..14 mm zur Verfügung.
 
'''Bei Abnutzung oder Bruch den Hartmetallschrott zurück legen, dieser kommt zurück zur Spenderfirma!'''
 
Bei fragen siehe [[Blogpost/Fräser Auswahl|Fräserauswahl]] wir beraten dich auch gerne =).
 
Zu Schnittwerten siehe [[Blogpost/Speeds n' Feeds|Speeds n' Feeds]]
 
== Regelmäßiges Treffen ==
Wir treffen uns monatlich zum offenen [[Veranstaltungsreihe/Offener CNC & tüftel-Treff|CNC- und Tüfteltreffen]].
 
== Einweisung ==
'''Die CNC darf ausschließlich von eingewiesenen Personen bedient werden.'''
 
Einweisende Personen:
 
* [[Benutzer:Arno|Arno]]
* [[Benutzer:Schwiemel|Schwiemel]]
* [[Benutzer:Butterkeks|Butterkeks]]
* Chaotix
 
Eingewiesene Personen:
 
*Exo
*Melkor
*Regines
*Corny
 
== '''REPO mit LinuxCNC-Config''' ==
https://github.com/das-labor/linuxcnc
 
=== '''Belegung der XLR-Stecker der Servo-Motoren''' ===
{| class="wikitable"
|'''#'''
|'''Farbe'''
|'''Signal'''
|'''XLR'''
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|1
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|X
|X
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|X
|X
|X
|X
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|ALM +
|7
|
|
|
|
|-
|10
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|ALM -
|8
|
|
|
|
|}
 
=== '''Belegung der XLR-Stecker der Endschalter''' ===
Die Endschalter sind '''normally closed'''. Damit wird verhindert, dass die Fräse verfahren werden kann, wenn ein Stecker abgezogen ist.
{| class="wikitable"
|'''#'''
|'''Achse'''
|'''XLR'''
|-
|1
|X Home
|1/2
|-
|2
|X Limit
|1/2
|-
|3
|Y Home
|1/2
|-
|4
|Z Home
|1/2
|}
 
== To do: ==
 
* Absaugung
* Werkzeuglängensensor
* Ausbau der CNC Werkzeugwand
* Schlagmuttern in Holz-Opferplatte
* Permanenter G55 Nullpunkt auf Holz-Opferplatte
* Unterbau
* Einhausung
* 3D-Touch probe
*

Aktuelle Version vom 17. November 2024, 19:53 Uhr

         
CNC-Fräse-2

Release status: beta [box doku]

CNC Achsen.jpg
Description CNC-Fräse V2
Author(s)  Arno, Schwiemel
Last Version  1.0
Platform  Hardware / Linux-CNC
License  N/A



Die CNC V2 wurde 2023 mithilfe des Bochum Fonds finanziert.

Wichtiger Hinweis:[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Prozess zur Herstellung eines Werkstücks auf der CNC ist deutlich anspruchsvoller und komplexer als bei einem 3D-Drucker.

Ein einfaches "Slicen" ist nicht möglich! Bitte sprich uns an, falls du planst, ein Teil zu fertigen - oder den Umgang mit der CNC erlernen möchtest.

Einen CNC-Anfänger guide gibt es Hier.

Allgemeines[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Frame: Sorotec Alu-Line 1107

Verfahrwege:[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

X: 1150 mm

Y: 750 mm

Z: 220 mm

Spindel: G-Penny 2.2KW, water cooled

Max. Drehzahl: 24000 rpm

Integrierte Spannzangenaufnahme: ER20

Max. Fräserschaftdurchmesser: 14mm

Ansteuerung: Mesa 7i96 Karte

Aufspannmöglichkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schraubstock auf Alu-Opferplatte

Schraubstock und Parallelunterlagen

Max. Spannlänge: 110 mm, Backenbreite: 80 mm, Backentiefe: 40 mm

Gut geeignet für Rohteile mit parallelen Spannflächen und zur Rückseitenbearbeitung prismatischer Werkstücke.

Kann zur Benutzung der Spannpratzen abmontiert werden.

Opferplatte Holz

Die Holzplatte wurde in der Momentanen Aufspannung plan gefräst und ist auf +-0,1mm "gelevelt".

(Wenn möglich nicht entfernen)

Gut geeignet für Plattenmaterial. (Empfohlene Frästiefe in die Opferplatte: 0,5..1mm)

Spannpratzen und Opferplatte Alu

Es ist ein vielseitig einsetzbares Spannpratzenset vorhanden.

Das Lochmuster in in der Aluplatte ist für die Spannpratzen vorgesehen.

Bei bedarf können Gewindebohrungen hinzugefügt werden.

Die Aluplatte ist auf 0,02mm eben und ausgerichtet. (wenn möglich nicht entfernen)

Empfohlene Frästiefe in die Opferplatte: 0..0,2mm.

Werkstückmaterialien[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aktuell darf auf der CNC kein Holz zerspant werden. Dafür fehlt die Absaugung.

Es wurden bis jetzt gute Ergebnisse mit Aluminium und POM/Kunststoff erzielt.

Absaugung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Noch nicht umgesetzt.

How-to-CNC[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

siehe CNC Workflow Guide

Für Anfänger empfiehlt es sich den gesamten Ablauf mit einer erfahrenen Person zu durchlaufen.

Die Bedienung ist ausschließlich eingewiesenen Personen erlaubt.

Werkzeuge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Spenderfirma hat uns eine größere Auswahl an benutzten Hartmetallfräsern überlassen.

ø2..10 mm sind vorhanden und können benutzt werden.

Es steht ein Spannzangen-Set für Fräser vom Durchmesser 1..14 mm zur Verfügung.

Bei Abnutzung oder Bruch den Hartmetallschrott zurück legen, dieser kommt zurück zur Spenderfirma!

Bei fragen siehe Fräserauswahl wir beraten dich auch gerne =).

Zu Schnittwerten siehe Speeds n' Feeds

Regelmäßiges Treffen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wir treffen uns monatlich zum offenen CNC- und Tüfteltreffen.

Einweisung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die CNC darf ausschließlich von eingewiesenen Personen bedient werden.

Einweisende Personen:

Eingewiesene Personen:

  • Exo
  • Melkor
  • Regines
  • Corny

REPO mit LinuxCNC-Config[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

https://github.com/das-labor/linuxcnc

Belegung der XLR-Stecker der Servo-Motoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

# Farbe Signal XLR SUB-D X1 SUB-D X2 SUB-D Y SUB-D Z
1 white PUL + 1 1 5 9 13
2 black PUL - 2 2 6 10 14
3 red DIR + 3 3 7 11 15
4 yellow DIR - 4 4 8 12 16
5 green ENA + 5
6 blue ENA - 6
7 brown PED + X X X X X
8 violet PED - X X X X X
9 gray ALM + 7
10 pink ALM - 8

Belegung der XLR-Stecker der Endschalter[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Endschalter sind normally closed. Damit wird verhindert, dass die Fräse verfahren werden kann, wenn ein Stecker abgezogen ist.

# Achse XLR
1 X Home 1/2
2 X Limit 1/2
3 Y Home 1/2
4 Z Home 1/2

To do:[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Absaugung
  • Werkzeuglängensensor
  • Ausbau der CNC Werkzeugwand
  • Schlagmuttern in Holz-Opferplatte
  • Permanenter G55 Nullpunkt auf Holz-Opferplatte
  • Unterbau
  • Einhausung
  • 3D-Touch probe
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