Projekt Selbstbau CNC Fräse
(aktualisiert Juli 2012)
Die Maschine ist so weit fertig, Motoren und Steuerung sind verbaut und ein Probelauf hat auch schon stattgefunden.
Im bau ist noch ein Steuerkasten für die Elektronik.
Die Verfahrwege der Fräse betragen etwa:
X: 800mm
Y: 500mm
Z: 200mm
Die Wellen/Führungsachsen haben folgende Durchmesser:
X: 20mm
Y: 25mm
Z: LH25
Die Gewindespindeln sind 16 mm Trapezgewinde (Kugelgelagert)
Besonderheiten:
LED Beleuchtung unter dem Fräskopf
Anschluss für Kompressor zur Kühlung des Fräswerkzeugs & abpusten von Frässpäne
Alle Achsen sind Kugelgelagert
Maschinen Bett aus Metallprofiel geschweißt Schleppkette (von Igus)
CNC Steuerung für 3 Achsen besteht aus:
- 3 x Endstufen SK5045 bis 4,5 A
- 1 x Netzteil S300 48 V 6,3 A
- 1 x Interfaceplatine Optokoppler Anschluss an PC bis 4 Achsen
- 1 x Not Ausschalter
- 6 x Referenzschalter
- 3 x Schrittmotoren 3,2 Nm 4,0 A
Gebaut wird sie ähnlich wie die erste, der Rahmen wird diesmal nicht geschweißt, sondern mit Winkeleisen verschraubt.
Die X Achse wird mit 2 30mm Linearlager pro Seite auf wieder 30mm Präzisionswellen laufen.
Ziel : X-1000,0 mm Y-min 500,0 mm Z-min 100,0 mm
Die Maschine wurde in Cad gezeichnet , Teile werden so weit möglich selbst hergestellt.
Um die Bohrlöcher genau zu bohren wurde eine Schablone aus 2mm Polystyrol CNC gefräst.
Die Schablone wurde auf das Zugeschnittene Stahlteil gelegt, auf der Schablone sind CNC gebohrte Löcher in denen mit einen Körner die Bohrlöcher angekörnt wurden.
Um 30mm Löcher in 10mm Stahl zu bohren braucht man schon eine größere Standbohrmaschine,
eine gute Alternative ist eine Ø 30 mm HSS Lochsäge.
Langsame Drehzahl, ca 15min pro Loch.
Die Maschine wird auf diesen Tisch gebaut und nur mit Wasserwaage .
Wenn alles passt, wird sie OCC mäßig wieder zerlegt, Lackiert usw , die Alte kommt weg und die neue wird dann auf dem etwas stabileren Stahlgestell tisch aufgebaut, so mein Plan…………….
für die Kugelumlaufspindel , Loslagereinheit
Mit diesen Wellenhaltern SHF30, lassen sich Präzisionswellen in meinen Stahlrahmen sehr einfach verbauen.
Weiter geht’s…………………..
Der Rahmen ist ja so weit fertig. Unter den Präzisionswellen kommt noch zur Verstärkung eine Längstrebe aus Rohr oder Winkeleisen und weiter geht’s mit dem Portal.
Geplant war das unten das Querteil aus einer ca. 15mm Aluplatte gemacht wird, um Gewicht zu sparen mache ich das mit zwei Aluminiumprofilen 20x80.
Um auch mal höhere Teile zu fräsen, ist die ganze Konstruktion sehr hoch geworden, das kostet Geschwindichgeit, also habe ich die Zeichnung noch einmal überarbeitet.
So wie sie jetzt gezeichnet ist, ist alles viel kompakter und viel tiefer.
Die Seitenteile kommen jetzt in 20mm dickem Alu, das untere Teil wird aus einer 20x190x 160mm Aluplatte,
das obere Teil aus einer 20x250x250mm Aluplatte.
Die beiden Teile werde dann mit einer 10x200x50mm Aluplatte zusammen geschraubt.
Um mal etwas Höheres zu fräsen, wird einfach eine 20mm dicke Aluplatte zwischen geschraubt und man hat dann die gewünschte Höhe.
So hat sie eine Durchfahrtshöhe von ca.,je nach der dicke der Arbeitsplatte, 120mm.
Kleine Planänderung :::, ich habe für die X Achse eine zweite Kugelumlaufspindel geordert und ein 4-axis Nema 34 Kit, eBay-Artikelnummer:301836574677
Grund, da ich die Seitenteile in 20mm,anstatt in 10-15mm und die Quer Aluminiumprofile 45x90Lmit 4x10mm Gewindestangen verschraubt sind , ist alles etwas schwerer geworden.
Z Achse Nema 24 3.3NM 4.2 A 60BYGH100-401A
Die Verfahrwege der Fräse betragen X 2100mm Y 640mm Z 140mm
Die Maschine ist so weit fertig und sie Fräst sehr genau,
als Arbeitsplatte habe ich erst mal eine 30mm Siebdruckplatte verbaut, später kommen dann Aluminiumprofil Nutplatten drauf.
Sie würde an 6 Punkten angeschraubt und so mit in der Höhe mit 6 Punkten in der Höhe einstellbar.
Im Testlauf lief sie schon mal doppelt so schnell wie meine erste Fräse, da ist aber noch mehr drin
.
Da ich in der Z Achse die Gewindespindelmutter nicht wie geplant mittig verbauen konnte, hat sie erst mal 3cm weniger Verfahrweg , das wird später noch mal überarbeitet.
Absaugvorrichtung aus 10mm MDF
Heute habe ich mal ein Foto gemacht und da sie ja jetzt ein paar Tage im Einsatz ist, hier ein Abschluss.
Am häufigsten wird 3mm Alu, 2mm Alu und 2mm Polystyrol gefräst. Alu fräse ich nicht schneller, aber Polystyrol läuft jetzt mit 1200mm/min, vorher 300mm/min.
Als Opferplatte bei Polystyrol nehme ich MDF Platten, aus welchen auch die Vakuumplatte gebaut wurde.
Die MDF Platten sind 500x500, so kann ich jetzt die 500x1000mm Polystyrol platte in einem Durchgang fräsen.
Die Absaugung war ja auch nur in MDF zum testen, funktioniert aber so gut, dass sie erst mal so bleibt.
Endschalter auf der Y Achse ist verbaut, Notschalter auch, Rest später. Led , oben eine Grüne, Mitte Rot und Fräserbeleuchtung Weiß.
Tastatur wurde gegen eine 4 Achs Fernsteuerung mit USB-Empfänger ersetzt, super Teil.
Das was die neue CNC Fräse besser machen sollte , macht sie, der Kress Fräsmotor 1050 FME-1 macht eine Drehzahl von 25000 , das schränkt ein, wenn die mehr machen würde,
geht auch mehr wie 1200mm/min.
Möglich wäre jetzt auch, ein größerer Fräsmotor um dickes Alu mit 10mm Fräser zu bearbeiten, aber das später.
Material hat weniger gekostet, wie ich für meine alte CNC Fräse bekommen habe, also nicht so teuer und die Arbeitszeit war ca. 3 entspannte Monate.
Jetzt nach Fertigstellung hat man wieder ein bisschen dazugelernt, dass man im schon wieder im Hinterkopf hat, eine noch bessere zu bauen.
Aber jetzt wird erst mal gefräst.
Wer die Portalfräse nachbauen möchte, kann von mir den Bauplan, CNC Gefräste Bohrschablonen und Bestellliste bekommen.
