CNC Fräße im Selbstbau

 

Hier werde ich nach und nach über den Bau meiner Selbstbau CNC-Fräße berichten.

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Der Zeitraum wird sich wahrscheinlich über ein Jahr erstrecken, da ich leider nicht so viel Zeit investieren kann, wie ich möchte.

Habe auf der Faszination Modellbau in Friedrichshafen 2011 schon 3 Schrittmotore gekauft. Hier ein Link zu dem Video, dass ich von der Messe gemacht habe.

Habe auf einem ausgemusterten PC UBUNTU (Linux) mit der Open Source Software EMC aufgesetzt. Die Schrittmotorkarte für drei Achsen wird über die Parallele-Schnittstelle angeschlossen.

 

Kurzer Funktionstest hier





Steppermotor  Firma Mechatron, Type 57BYGH250D, 2.0 A


 

 

 

Für die X- und Y-Achse werde ich unterstützte Wellen mit 16 und 25mm Wellendurchmesser verwenden. Die 16er Welle habe ich bereits.

 

 

Für die X- Y- und Z-Achse habe ich bereits Trapezgewindespindel mit den Abmessungen 18, 16 und 12mm, wobei die 12mm Trapezgewindestange eine Nyralonmutter und die beiden anderen eine Rotgussmutter haben.

 

  


 

 

Die Länge der X-Achse wird 800 oder 1000 mm betragen. Ich kann mich noch nicht richtig entscheiden. Die Länge der Y-Achse beträgt 500mm.

Die Z-Achse soll mit 2 Stück 20mm Wellen ausgeführt werden. Die Linearlager sind bereits bestellt und die Wellen werden demnächst bei der Firma CNC Shop.at bestellt, da sie in Kärnten beheimatet ist. Die Trapezgewindespindeln und die Muttern habe ich ebenfalls dort bestellt.

Lager sind bereits eingetroffen

 

 

 

 

Jetzt muss ich mir Gedanken über die Lagerung und die Ausführung der Lagerung von den Gewindespindeln machen. 

Hier ein Foto von der Treiberplatine. Die Lochrasterplatine ist ein Testaufbau womit ich die Endlagenschalter bzw Referenzschalter simulieren kann.

 

 

 

Neue Lieferung für die Fräße ist angekommen. Profile 60x30 sowie 20mm Welle und Nutensteine für das Profil.



 

 

 Kurz das Linearlager und die unterstützte Wellenführung aufgesteckt bzw aufgelegt.

 

 

 


 

 Und wieder ein neues kleines Paket. Wellenhalter für die Z-Achse SHF20 sind angekommen.

 

 

 

Endlich wieder ein kleiner Fortschritt. Wolfi hat mir die Aluprofile für die Y-Achse auf Maß gefräßt.

 

 

 

Inventor planung der Z-Achse hier ein Renderbild

  

 

Hier einmal eine erste Version der beiden Seitenplatten der X-Einheit mit 120 x 80 mm Aluprofilen der Firma SMT-Montagetechnik.

 

 

 

 Habe jetzt Linearführungen relativ günstig bekommen und muss die Planung nochmals umwerfen. Mit den Linearführungen wird das ganze natürlich jetzt noch besser 

 

 

 

 

 Habe jetzt Aluflachmaterial 150 x 10 x 4000mm günstig bekommen und werde damit die Y-Achse  bauen. Ursprünglich wollte ich diese mit Stranggepressten Aluprofilen aufbauen.

Endlich wieder ein wenig Zeit gefunden um mit Inventor zu zeichnen. Hier ein Bild der Aluplatte für die Y-Achse auf welcher die Kugelführungen von HiWin montiert werden. Abmessungen der Platte 700 x 150 x 10. Die Ausfräßung in der Mitte ist für den Mitnehmer des Schlittens, da die Trapezgewindespindel in der Quaderförmigen Achse staubgeschützt laufen soll.

 

 

 

Hier als verschraubte Einheit mit der rückwärtigen Platte ohne die Ausfräßung, mit den beiden 700 x 70 x 10mm großen Platten und den montierten Linearführungen.

 

 

 

 

Ein weiteres Bild mit montierter Z-Achse und Kress Spindel. Trapetzgewindespindeln.

 

 

 


Hier die Linearführungen aufgelegt auf den bestellten Alustrangprofilen der Firma SMT-Montagetechnik. Aluprofile werden abgelängt geliefert.

 

 

 


 

 

Hier ein neues Rendering vom umgeplanten Aufbau der Fräße, nachdem ich in ebay eine gebrauchte Lineareinheit von TDK ersteigern konnte. Diese kommt jetzt als Z-Achse zum Einsatz.

 

  Z-Achse Neu                  Hier ein erster Test der Linerareinheit auf der Werkbank                               


  Wassergekühlte HF-Spinder mit 2,2 Kw.          Anschlussterminal des Inverters    

 

 

 

 

 

 

 

 

 


      

 

 

 

 

 

Erster Test Wasserkühlung

 

 

Bei WillHaben einen Wasserkanister für den Campingbereich gefunden. Werde diesen als Reservoir-Tank für die Wasserkühlung verwenden. 

 

 

 

 

Zweiter Test Wasserkühlung

 

 

 

Über WillHaben ein 24V Industrieschaltnetzteil günstig bekommen.

 

 

 

 

 

 

Schaltschrank konnte ich auch über WillHaben bekommen. Hier habe ich schon meine Bauteile eingebaut.

 

 

 

Begonnen das Untergestell zu planen. Habe mir verzinktes Formrohr 40 x 40mm auf Länge zuschneiden lassen. Anschließend geschweißt und schwarz lackeriert.

 

 

 

 

Habe schon länger Maschinenfüße zu Hause, habe mir noch Einsätze für die Formrohre besorgt. Dise haben schon das Gewinde integriert, alles eine saubere Lösung.

 

 

 

 

 

 Montierte Spindel auf der Platte der Z-Achse

 

 

 

Habe im Netz günstige Kugelrollspindeln 1605 gefunden und bestellt. Nachdem die Zollbebühren bezahlt waren sind sie mit der Post angehommen. Enden sind noch roh und müssen bearbeitet werden.

 

 

 

 

 

 

 Netzteil 36 V und 11 A für die Spannungsversorgung der Schrittmotoren

 

 

 Leadshine M542 Schrittmotorendstufen und das Breakoutboard von Benezan Electronics

 

 

 Schaltschrankaufbau

 

 

 

 

 

 

Habe bei Amazon eine Aquarium-Heizung mit 50W bestellt um das Kühlwasser auf eine Temperatur von 25 - 26 Grad zu bringen, da es angeblich für die Lager der Spindel schlecht ist, wenn die Lager zu kalt sind. 

 

 

 

Hier die Heizung in den Tank eingebaut.

 

 

 

Werde in den Kühlkreislauf einen Durchflusssensor einbauen und vermutlich mit einer eingenen Schaltun den Notstop aktivieren, wenn der Durchfluss unter einen betimmten Wert geht.

 

 


 

X-Achse mit Kugelumlaufspindel 

 

 

 

 

Mitnehmer Y-Achse auch endlich fertig.

 

 

 

Mindermengenschmierung ist auch angekommen.

 

 

Schleppketten müssen noch montiert werden.

 

 

Konnte günstig einen Seitenkanalverdichter zum Betrieb eines Vakuumtisches erstehen. War vorher anscheinend in einer Zahnarztpraxis.

 

 

 

 

 


 

 

Da die Z-Achse ohne Spannung durch die hohe Steigung der Spindel von 20mm von selbst hinunter gefahren ist, habe ich den Schrittmotor durch einen der Größe Nema 24 mit der dreifachen Kraft ersetzt und ein Planetengetriebe mit 4:1 Übersetzung eingebaut. Jetzt bleibt die Z-Achse auch stromlos in Position. Zusätzlich könnte ich noch eine Bremse auf dem zweiten Wellenende montieren.

 

 

 

 

 

 

 

Testlauf der Fräße

 

 

 

Anschlussbox für die Endschalter und die Notausschleife

 

Anschlussbox

 

 

Z-Achse mit montierter Mindermengenschmierung

 

MinimalmengenSchmierung

 

 

Zyklonabscheider

 

Staubabscheider

 

 

Frequenzumrichter wird jetzt nicht mehr über die Relais und die Analogspannung gesteuert, sondern über die RS485 Schnittstelle. Start, Stop, Drehzahl und Drehrichtung.Weiters folgt...  laugh