Eigenbau CNC-Fräse

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    • Hallo Freunde,

      mittlerweile hatte ich die Maschine nun schon die ersten Stunden in Betrieb. Im groben läuft alles. Neuen Staubsauger hab ich mir zulegen müssen - der alte hat den Geist aufgegeben - stellte sich bereits nach ca. 30 Sekunden Betrieb ab. Normalerweise, wenn der zu heiß wurde, konnte ich ihn erst nach 4-5 Minuten wieder einschalten - jetzt aber bereits nach 20-30 Sekunden. Also - weg damit. Ein neuer kostete gerade mal nen Fuffi - nass-/trocken-fähig. 12 Liter Fassungsvermögen - sind nicht viel, reicht aber für meine Zwecke vollkommen aus.

      Die ersten Testläufe waren auch nicht schlecht. Der größte Alufräser, mit dem ich bislang gearbeitet habe, hatte einen Durchmesser von 11mm. Bin den anfangs mit sachten 11.000U/min bei 700mm Vorschub gefahren. Das beste Ergebnis erhielt ich jedoch bei 14.000U/min und 800-900mm Vorschub. Zustellung - bis zu 7mm.

      Die Minimalmengenschmierung - da hatte ich die Bohrung im Deckel des Vorratsbehälters wohl etwas zu "präzise" gebohrt. Es entstand ein so großer Unterdruck, dass kein Medium mehr durch den Schlauch gesogen werden konnte. Hab ne 1,5mm-Bohrung nachgesetzt - passt jetzt ;). Aber auch mit NUR Luftkühlung war das Fräsergebnis durchaus zufriedenstellend. Erstaunlich, was das Wegblasen der Späne für Ergebnisse erzielt ;).


      Dann mal zu den Bildern:

      Vor ein paar Wochen brannte bei uns leider das Vorschaltgerät der Deckenleuchte durch. Die hatte 6 Spots und eine Gesamt-Leistungsaufnahme von bis zu 300 Watt an 230V. Echt heftig.
      Das "Dilemma" nutzte ich dann für ein kleines Projekt - eine eigene "Deckenleuchte 2.0 reloaded" ;). Die 230V G19-Lampen werden komplett gegen 10W-LED's ausgetauscht. Die Kühlkörper für die LED's ersetzen die alten Spots und sind 100% handmade.
      Die Gesamtkosten belaufen sich auf ca. 50€ fürs Material - inklusive aller elektrischer Komponenten, also ein All-in-One-Paket ;) - und das auch noch stromsparsam ;).

      Die Rohlinge bestanden aus 45mm Vollalu - natürlich in Dreh- und Fräsqualität.
      Zunächst wurden die Rohlinge auf mit der Bandsäge auf eine Länge von 81mm gesägt. Ging echt schnell...
      Dann ab in die Drehmaschine - Außenbacken eingewechselt, Rundlauf der Rohlinge korrigiert und dann zunächst beide Seiten geplant und auf eine Länge von 80mm gebracht.
      Anschließend die LED-Fassungsseite auf 44mm vorgedreht.
      Danach die Teile ungedreht und die Kühlkörperseite auf 36mm abgedreht.
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      Naja - und um von 45mm auf 36mm zu kommen - da fallen dann doch schon ein paar Späne an. 10 Liter um genau zu sein... ;)
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      Dann kamen die Rohlinge auf die Fräse - im nagelneuen Niederzug-Schraubstock wurden dann zunächst diese beiden Seiten um 2mm abgetragen...
      Fräser 11mm Alu 2-Schneider Industriequalität, Spanhöhe 2mm, Zustellung 5mm, Drehzahl 11.000U/min, Vorschub 700mm/min. War schon ordentlich, aber neigte auch zum Rattern.

      Was man auf den Bildern nicht mehr sieht: Der erste Fräsversuch ging schon in Richtung Disaster! Die Z-Achse hatte einen Sturz von Minus 3° - hing also nach so gesehen nach unten. Dadurch zog der Fräser natürlich nicht komplett ebenerdig, sondern leicht schräg - es ergab sich eine Rille von Fräsbahn zu Fräsbahn. Zur Korrektur musste ich alle 16 Schrauben des Portalbalkens lösen, die Spindel auf eine Unterlage fahren und das Ganze dann mit Hilfe des Steppers der Z-Achse nach oben drücken, bis ich einen Sturz von ca. 0,2° im Plusbereich hatte. Durch das Eigengewicht sackte die Maschine nach Anziehen der Schrauben und Hochfahren der Achse auf +-0° zurück. Aber - um das erst einmal so genau hin zu bekommen, brauchte ich gute 15 Versuche. 15 Versuche also, die ich auf die Maschine kraxeln musste - inklusive Hände verbiegen beim Lösen der Schrauben auf der Wandseite... OK - ich schmunzel noch drüber, aber vorher, ohne Maschinentisch, hätte ich dieses Problem auch nicht beseitigen können... Ohne Maschinentisch keine Referenzachse...
      Deckenleuchte (3).jpg


      Für die nächsten beiden Planflächen musste ich Z neu einmessen, da die Teile durch die Fräsungen ja nun tiefer im Schraubstock saßen.
      Die letzte Fläche fräste ich dann auch nicht mehr 54,5mm in X, sondern auf bis zu 59mm Tiefe. Dadurch wurde die Fase auch gleich mit weggefräst und ich erhielt eine saubere und rechtwinklige Anschlagkante für den Montagewinkel (der Spot muss ja auch irgendwo befestigt werden ;) ).

      Mit dem CAD-Programm erstellte ich nun die LED-Fassung, entsprechende Freifräsungen und 2,5mm-Bohrungen für M3-Gewinde - alles für den LED-Sockel. Am Kopf dann noch 2 Bohrungen 2,5mm für den Montagesockel sowie ein 6x3mm Langloch für die Anschlussleitungen zur LED. Da ich mit einem 1,5mm-Fräser nur 6mm tief fräsen kann, setzte ich im Inneren des Langloches noch 2 x 3mm-Bohrungen...
      Deckenleuchte (4).jpg


      Ein wenig Handarbeit:
      Da ich keinen Teileapparat besitze und auch noch kein Drehfutter für die A-Achse habe (hätte sich jetzt sicher gelohnt ;) ) musste ich die Bohrungen händisch setzen. Also vorsichtig den Glassockel aufgesetzt und durch die Bohrung mit einem 5mm-Bohrer die Zentrierbohrung gesetzt. Die Bohrungen dann für die M4-Gewinde dann natürlich ohne Glasteil ^^.

      Bei den nächsten 5 Teilen werde ich aber mal schauen, ob mir meine Drehbank da nicht ein wenig weiterhelfen kann. Wenn ich den Spot mit der LED-Seite z.B. im 3-Backenfutter einspanne, würde ich ja Spannmarken im exakten Winkel von 120° erhalten... Wäre einen Versuch wert ;).
      Deckenleuchte (5).jpg


      Und so schaut der soweit eigentlich fast fertige Spot von vorn aus. Nur noch die Anschlussleitungen setzen und den Halter installieren - dann kann das Teil auch schon an die Decke.

      Zum Stromverbrauch: Das alte Netzteil sog 300W aus der Leitung. Jede LED saugt ca. 10W - mal 6 Spots ergibt also ca. 60W. Etwas Verlustleistug mit dazu - also ca. 80W. Die Dinger sind echt verdammt hell - aber ohne den diffusierten Glaskörper würde man davon kaum etwas sehen - erst der verteilt das Licht gleichmäßig im Raum. Die Dinger sind meine neuen absoluten Lieblinge ;).
      Mal schauen - wenn das alles gut klappt - vielleicht steige ich ja nebenberuflich ins Beleuchtungsgeschäft ein... Wäre einen Versuch wert und Ideen habe ich mehr als genug :D

      I Por supuesto: Zwischen LED und Fassung habe ich Wärmeleitpaste aufgetragen... ;)
      Deckenleuchte (6).jpg


      Zum Abschluss noch ein kleines Demo-Video. Anfangs sieht man nicht so viel - sind ja nur 3mm Spanhöhe bei 5mm Zustellung, am Schluss aber 7mm Spanhöhe bei 2,5mm Zustellung. Wäre sicher auch noch mehr gegangen, wollte aber eine saubere Oberfläche erzielen.
      Demnächst nehme ich mir aber mal ein wenig Zeit und teste die Maschine noch etwas aus. Hab ja noch genügend Material zum Ausprobieren ^^. Z.B. Reste 25mm dicken Alu's - blieb noch vom Bau der Z-Achse und Kreuzplatte übrig. Ist allerdings gutes Duraluminium - ob der Fräser das Packt, werde ich dann sehen ^^.

      X- und Y-Achse laufen nun mit konstanten 4.200mm/min. Schrittverluste = Null. Die Z-Achse, da schaue muss ich mir noch Gedanken machen, wie ich das Gewicht da ein wenig herunter bekomme oder den Stepper entlaste.... Mal schauen.


      LG - Möhrchen
      Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten.

      Im Bau: Dodge Watercar in 1:5
    • Hallo Freunde,

      vielen lieben Dank für euer Lob. Weiß ich sehr zu schätzen ;).

      Leider hatte ich einen kleinen Rückschlag in den vergangenen Tagen. Ich wollte ein Teil manuell programmieren und mit Fräserradienkorrektur G41 fahren. Allerdings hielt Mach3 immer wieder an derselben Stelle das Programm an und lief nicht weiter. Wandelte ich den Befehl in G42 um, lief das Programm im Testlauf jedoch durch. Die Anfahrkorrdinaten waren allesamt korrekt. Auch wenn ich ein Teil mit G42 programmierte, klappte dies problemlos.

      Da ich kleinere Teile gerne mal manuell programmiere (insbesondere Passungen), blieb mir somit nun nichts anderes mehr übrig, als den Rechner erneut komplett PLATT zu machen. Also alle Daten visuell auf Telefon gesichert, Festplatte 1 und 3 (1 = Win7, 3 = XP) neu formatiert, Win7 ließ sich jedoch nicht installieren. Das dauerte ewig. Nach ca. 2h, in denen so gut wie nichts passierte, brach ich dann ab und installierte tags darauf XP, was in knapp 30min durch war. Alle nötigen Treiber drauf, XP CNC-tauglich gemacht, Mach3 neu aufgespielt (aber dieselbe Version wie zuvor auch). Den deutscen Screen drauf - Probelauf.
      Dasselbe Testprogramm mit dem G41-Befehl, welches zuvor nicht laufen wollte, funktionierte nun astrein. Uff - eine Baustelle weniger ^^.


      Ich bastel nun gerade an einem neuen Motorträger für meine alte Piper SuperCub 80" von Hobbyking. Das 2,05m-Geschütz hab ich vor Jahren mal gekauft, einmal Probe geflogen und - Aufgrund falscher Schwerpunktwerte - mit starken Blessuren auf den Boden zurück bekommen.
      Der Schaden hielt sich aber so gut in Grenzen, dass ich das Teil neu aufarbeite.
      Den Motorträger fräse ich morgen aus, wenn noch Zeit nach dem Einkaufen übrig ist ^^.

      Danach werde ich mich langsam an den neuen Maschinentisch setzen. Eine 12mm Aluplatte als Haupt-Unterbauelement habe ich nun. Eine breitere 5mm Aluplatte als Arbeitsplatte ebenfalls. Muss nun nur noch die entsprechenden CNC-Programme schreiben und schauen, welchen Fräser ich am Besten verwende. Der letzte 6mm Alufräser war eine echte Katastrophe. Der 3-Schneider baute - trotz Schmierung - ständig Aufbauschneiden auf, und das war im Ergebnis dann alles andere als super...


      Nach Aufsetzen der neuen PC-Software habe ich die Z-Achse auch noch einmal geprüft und eingemessen. Sie läuft nun mit 3.500mm/min und 400mm Beschleunigung recht stabil. Im Programm läuft sie aber auf 2000mm gedrosselt - so schnell muss die nicht rasen ^^.
      Aber - ein Zugewinn. Hab auch noch mal alle Wellen und Verbindungen geprüft - alles fest. Zahnriemenspannung war auch OK, nicht zu fest und nicht zu lose.


      Wenn jemand mal etwas gefräst haben möchte, darf er gerne anfragen. Am Besten per Email über meinen Account.


      LG - Möhrchen
      Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten.

      Im Bau: Dodge Watercar in 1:5
    • Hi Möhrchen,
      hast Du eigentlich schon die großen Stepper verbaut? Und wenn ja, welche veränderte Performance hat das gebracht?
      Gruß
      Robert

      PS.: Ich habe nun seit Ewigkeiten selber mal wieder auf Lochrasterplatine gearbeitet und möchte Dir noch einmal meinen Respekt aussprechen! Meine Platine sah auf Anhieb nicht so schön aus wie Deine :)
    • Jahrelange Übung ;)

      Der XXL-Stepper hat auf jeden Fall etwas gebracht. Vorher konnte ich maximal mit 2.500mm/min sicher verfahren, bei einer Rampe von gerade einmal 90-120mm. Jetzt sind regulär 4.500 drin und die Rampe konnte ich auf 400 anheben. Darüber treten beim Anfahren im CNC-Betrieb Schrittverluste auf.


      LG - Maik
      Wer Rechtschreibfehler findet, darf sie behalten.

      Im Bau: Dodge Watercar in 1:5

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