CNC Fräse

[victor82]

Die Führungen (sind vom Praktiker wärend ner 20% Aktion) gehen, sind prinzipiell Spielfrei, allerdings nicht 100% steiff. Mit der Hand kann man mit etwas Druck ca 2mm verschieben, das fällt aber beim Fräsen - soweit sich der Vorschub in Grenzen hält - nicht sonderlich auf. Deshalb will ich mir auch nen besseren Fräser zulegen.

Zur Genauigkeit: Im Pappelsperrholz ist der Fräser durch die Faserung etwas verlaufen (sieht man an den Ecken an den inneren Ausfräsungen), das liegt aber daran, dass der fräser nicht wirklich über die 4mm scharf ist. Beim 2mm Flugzeugsperrholz ging es ohne Probleme. Den Fräsersatz von Pollin kann ich also nur sehr bedingt empfehlen. Die Kanten musste ich nachbearbeiten da sehr ausgefranst.

Habe testweise Quadrate aus Depron gefräst, sind sehr gut Plan, auch beim Drehen, also auch x- und y-Achse schön senkrecht (dachte erst das müsste ich per Software korrigieren, ging aber ohne)

[Bammel]

wie sind deine verfahrwege?

[victor82]

in mm
x: 350
y: 250
z: 120

X fällt beim schnellem Vorschub (100-200 mm/min) etwas kleiner aus (nur 270) da die Gewindespindel klemmt. Hab auf jeder Seite 2 Kugellager, bei Einer muss ich die dann doch wieder ausbauen (oder nen stärkeren Motor).

Gerüst ist aus 72x44mm Kantholz (+- 1mm, bin mir grad nicht ganz sicher), auf x- und y-Achse jeweils 4 Kugellager verbaut, Gewebeschlauch als Kupplung, z- Achse 2 Kugellager oben, unten Gewindestange freihängend, bzw nur in Langmutter.

Langmuttern sind an den Schlitten über Holzstück+Epoxy mit Glasfasermatte drüber verklebt, geht besser als an Metallwinkel befestigt und lässt sich sehr gut an höhe anpassen: Mutter auf Gewindestange, Holzklotz so lange schleifen bis er gut zwischen Schlitten und Mutter passt, dann an schlitten anschrauben, komplett zum Kugellager fahren (in der Mitte kann sich die Gewindestange zu arg durchbiegen) und dann verkleben. Dann kanns nur noch an ner krummen Gewindestange oder dem fehlplazierten Kugellager auf der anderen Seite liegen.

[Klingon77]

hi victor82,

ist wirklich schön geworden, Deine Fräse

Wenn Du 4mm Holz nicht in einem Durchgang fräsen kannst (Maßhaltigkeit), kannst Du die selbe Kontur mit kleineren Z-Zustellungen mehrfach abfahren.

Dann kommst Du auch auf die benötigte Tiefe.


Auf die Maßhaltigkeit und die unterschiedlichen Anwendungsbereiche bin ich auch schon gespannt.

Bitte Messen und viele Foto´s.

Sollte eine Fräse zum Flugzeugbau nicht auch auf ca. 0,1mm genau sein?
Da kenne ich mich nicht aus; ich habe noch kein Flugzeug Flugzeug oder Holz-Modellbau gemacht.

liebe Grüße,

Klingon77

[victor82]

Danke für das Lob!

Das mit den mehreren Durchgängen hab ich mir auch schon überlegt, dauert dann halt noch länger (50 mm/min sind schon langsam ). Aber wenn ich ein Teil genau brauche würde sich das schon anbieten.

Werde mal so gut ich kann vermessen. Hab leider nur eine Schieblehre + Geodreieck (damit hab ich die Z-Achse ausgerichtet). Was bietet sich da am besten an zum testen?

Dachte mir Quadrate fräsen, diesmal aus 2mm Sperrholz, Kantenlänge ~10cm, Kantenlängen mit Schieblehre messen, ob Achsen senkrecht einfach nebeneinander und den Spalt prüfen... Kann auch gerne mal ein paar kleinere Teile fräsen und jmd mit besserem Gerät per Post zum vermessen schicken.

Vom Gefühl bisher sollte die Genauigkeit wenn ich mit 50mm/min fahre für meine gut Zwecke ausreichen (der Beweis steht noch aus!). Bei Rippenflügeln würde ich eh vor dem Bespannen nochmal drüberschleiffen, bei Schneiderippen zum Styroporschneiden sollt es aber schon möglichst genau sein. Die Passgenauigkeit des Sterns war auf jeden Fall sehr gut. Eine Testplatine wollt ich auch noch machen, da sollte man zumindest qualitativ die Genauigkeit gut erkennen. Bin echt gespannt!

Zur Wiederholgenauigkeit der Schrittmotoren: Wenn ich mit 200mm/min ne weile herumfahre, dann langsam zurück zu den Referenzschaltern (die sind auf den Bildern noch nicht drauf, ebenfalls die von Pollin) hatte ich meistens so ~20-40 Schritte Ungenauigkeit. Bei 100mm/min sinds dann nur noch ~5 (besser lösen die Endschalter nicht auf). Bei 3€ pro Motor darf man sich da nicht beschweren!

Die Anwendungen müssen noch etwas warten. Habe die nächsten 2 wochen nicht viel Zeit zum basteln, und dann gehts erstmal in Urlaub!

Grüsse,
Victor

[Klingon77]

hi viktor82,

sorry, mein Fehler!

Ich gehe immer (wie selbstverständlich) davon aus, daß man zum bauen eine Digi-Schieblehre und einen "gescheiten" Anschlagwinkel hat


Eine normale Schieblehre reicht aber vollkommen aus; schließlich kann man damit auf 1/10mm genau messen.


Mit einem guten Stahllineal geht es in größeren Bereichen (bis 300mm) immer noch im 1/10mm-Bereich (geschätzt).


Einen guten Anschlagwinkel mit einem langen Schenkel von 100-150mm halte ich zum anreißen und kontrollieren für unverzichtbar.

Diese werden in unterschiedlichen Qualitäten angeboten.

Die Qualität "0" (Null) sollte für die meisten Dinge ausreichen.


Diese drei Werkzeuge kann man sich "nach und nach" für kleines Geld (liegt mit etwas Sparen noch im Taschengel-Bereich) zusammenkaufen.

So mache ich das mit meiner "Werkstatt" schon seit 15 Jahren.

Für den Versand Deiner Werkstücke zur Kontrolle (einmal hin und wieder zurück) bekommt man im Aldi, Liedl und Co schon mal eine brauchbare Digi-Schieblehre.

liebe Grüße

Klingon77

[victor82]

Ja, das Werkzeug ist auf jeden Fall eine Überlegung wert. Kannst du da einen guten Internetversand empfehlen (oder lohnt sich das nicht im Intenet)? Ne Anreißnadel und Messuhr wollt ich mir auch schon länger mal zulegen... Am wichtigsten sind mir bessere Fräser, hab mal sporadisch bei step-four.at geschaut, werde mich da von euch nochmal beraten lassen sobald ich mir ein Set zusammengestellt habe... (ohje, das wird schon wieder teuer )

Bei dem Versand dachte ich eigentlich eher an Kleinteile die in nen Standardbrief gehen und das zurückschicken könnte man sich auch sparen. Aber macht vermutlich nicht wirklch sinn.

Was hältst du von dieser Idee zum Testen der Genauigkeit: 2 Puzzle-Teile fräsen mit 1/10mm Luftl für Passung (am einfachsten über Radiuskorrektur). 1/10 ist zwar nicht gerade Industriestandard, aber den halte ich hier nicht wirklich für angebrach

[Klingon77]

hi victor82,

Du kannst mir gernei einige Teile zum vermessen (Digi-Schieblehre; Bügelmeßschraube 0-25mm; kleiner Haarwinkel Güte 00) schicken, wenn Du möchtest.

In meiner ersten Ausbildung (vor dem Meister) durfte ich mal ein allseitig gleiches Kreuz feilen.
Der Eine oder andere wird es kennen.

Dies mußte dann, jeweils um 90 Grad gedreht, immer noch passen.
Das Teil hat mich fast den Verstand gekostet.

Das wäre z.B: mal was um die Maßhaltigkeit in X und Y, sowie die Winkel grob zu prüfen.

Man kann, einen kantenfesten Werkstoff (z.B: eine Kunststoffplatte) vorausgesetzt, mit dem Lichtspaltverfahren schon mal ein paar Anhaltspunkte gewinnen.



Industriestandart ist bei solchen Maschinen und deren Verwendungszweck sicherlich nicht nötig.
Da hast du vollkommen Recht!



Bei meiner verwende ich ja ebenfalls normale M6 Gewindespindeln aus Edelstahl.

Ich habe dann die Verfahrwege über eine Länge von 100mm mit dem Digi-Meßschieber ausgemessen.

Ergebnis: 1% Abweichung
Nun mag man sagen, daß 1% nicht viel ist.
Genau genommen war es ein ganzer Millimeter

Einer meiner Gesellen in der Ausbildung pflegte immer zu sagen:
Ein Millimeter ist kein Maß sondern eine "Entfernung".

Für den Maschinenbau (im kleinen) ist das auch richtig.

Meine Frässoftware (Mach3) kann diesen Fehler für jede einzelne Achse rausrechnen.



Warum ich so auf den Maßen herumreite?

Hier im Forum werden zur Zeit einige CNC´s gebaut; was mich sehr freut.

Ich habe lediglich die Befürchtung, daß der Eine oder Andere mit einer Maschine dieser Bauart Erwartungen verknüpft, welche die Maschine aufgrund Ihrer Bauweise und der verwendeten Materialien später nicht erfüllen kann.



Meine Fräser kaufte ich bis heute hier:
http://www.cnc-modellbau.de/shop/
Einzahnfräser "Speedy" 6,50€ pro Stück (rechter Fräser)

Bild hier  


Damit habe ich besonders bei weichen Metallen wie Messing und Alu (nur mit guter Schmierung), sowie in Makrolon/Lexan gute Erfahrungen gemacht.

Einen Grat muß ich aber auch hier noch entfernen.

Bild hier  
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...er=asc&start=0

oder so:

Bild hier  
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...566&highlight=

Bei Holz verwende ich Mehrschneider mit Diamantanschliff (oberes Foto; linker Fräser).
Die waren bei meiner Fräse mit dabei.

Je härter das Holz um so besser lässt es sich fräsen.
In Eiche habe ich recht gute Erfahrungen gemacht; Buche geht auch recht gut, ist aber nicht geeignet für den Außenbereich.

Bild hier  

Bild hier  

Hartes, kurzfaseriges Holz ist, wie gesagt zu bevorzugen.

Alle diese Werkstücke wurden mit wenigen 1/10mm Zustellung in "Z" pro Durchgang gefräst.

Da ich nur "Hobby-Fräser" bin, interessiert mich die Fräszeit eigentlich nicht. Sie steht zumindest nicht im Vordergrund.



liebe Grüße,

Klingon77

[markusj]

Hi Klingon,

1% Abweichung von der Sollposition, linear zunehmend oder +/- 1% Abweichung von der Sollposition und schwankend?
Würde mich mal interessieren, weil ich den ganzen Spaß ja in den AVR gießen möchte und wissen muss, womit ich denn so alles rechnen muss.
Im Moment vorgesehen habe ich eine Kompensation für nicht genau rechtwinklige Achsen, die von dir genannte Abweichung kann ich über den Parameter Steps/mm ja totschlagen, wobei ich da evtl. auch einen parallel laufenden Korrekturfaktor verwenden kann.

mfG
Markus

PS: Die Entwicklung der "Firmware" ist noch voll im Gange, momentan baue ich gerade am PC-Plotter-Interface.
Einen ersten Test habe ich vorgestern durchgeführt, im Moment ist ein ATMega186@20Mhz in der Lage, innerhalb einer Sekunde ~70000 Schritte eines Kreises zu berechnen, was bei 200 Schritten je Umdrehung und Millimeter einer Verfahrgeschwindigkeit von ca. 350 mm/s bzw. 350 U/s entspricht.
Leider sind meine Schrittmotoren nicht so schnell aber es zeigt, dass der ATMega noch genug Reserven für die Motorsteuerung und das Kommandointerface hat.

[Klingon77]

hi markusj,

ob nun linear zunehmend kann ich nicht sagen, da ich mich bei meiner "Spindelkalibrierung" auf die 100mm beschränkt habe.
Bei 100mm stoppte die Maschine und der Digi-Meßschieber zeigt 99,xxmm an. Oder 100,xx; das weis ich nicht mehr so genau.

Wenn Du eine Firmware am "sticken" bist (finde ich ausgezeichnet), wäre der Ansatz zur Spindelkalibrierung mit zusätzlichen Steps (oder halt weniger pro Wegstrecke) wirlich sinnvoll.
Die 350mm/s im Vollschritt-Modus sind sicherlich beeindruckend.
Die meisten Steuerungen laufen aber im 1/2; 1/4 oder im 1/8 Schritt-Modus.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß der 1/8 Schritt-Modus für einen wirklich "weichen" Lauf der Motoren sorgt.

Es besteht auch nicht in dem Maße die Gefahr, daß man die Maschine durch mech. Resonanzen in Schwingungen versetzt.

Da sind die "Holzbauer" mal eindeutig im Vorteil.
Holz resorbiert diese auftretenden Resonanzen wesentlich besser als jedes Metall.

Für Hobby-Anwendungen spielt die Verfahrgeschwindigkeit und die daraus resultierende Fräszeit nur eine untergeordnete Rolle.

Bei meinen bisherigen Arbeiten lag die Genauigkeit bei kleineren Abmessungen (so bis 50mm) bei weniger als 5/100mm und bei den größeren Abmessungen (bis 100mm) zwischen 0,05 und 0,1mm.


Das reicht mir prinzipiell aus.
Deshalb habe ich auch keine weiteren Versuche unternommen die Maschine dahingehend weiter zu optimieren.
Der Aufwand steigt ja nicht proportional zum möglichen Erfolg, sondern überproportional.
Ich bin, bezogen auf die kleine Fräse, nicht permanent auf der Suche nach dem letzten Hundertstel.

Da ich eigentlich alles selber konstruiere, was ich baue, kann ich die Toleranzen schon in meine Konstruktion einfließen lassen.



Ich bin mir nicht sicher, ob eine Winkelkompensation wirklich notwendig ist.

Einmal richtig vermessen und ausgerichtet, ist, glaube ich, der bessere Weg.

Liebe Grüße,

Klingon77