angeregt durch mehrere Beiträge in diesem und anderen Foren habe ich begonnen, mir eine CNC-Fräse zu bauen.
Hauptanwendung sollte die Herstellung von kleinen Sperrholzteilen für den Modellbau sein.
Wenn man damit auch noch einfache Platinen fräsen könnte, wäre das super.
Ich hab mich für eine lo-cost Bauweise entschieden, wie ihr dem Foto entnehmen könnt:
Holz(Reste) und Schubladenladenführungen aus dem Baumarkt sind die wesentliche Konstruktionselemente bisher.
Der Frästisch fehlt noch komplett und die beiden horizonatalen Träger müssen natürlich noch verbunden werden.
Gesteuert werden soll das Ganze mit EMC2 mittels selbstgebauter Endstufen.
Soweit der bisherige Stand, jetzt hab ich da noch ein paar Fragen zu den Themen Gewindespindel und Schrittmotor:
Bei den Spindeln denke ich an Edelstahl M8 aus dem Baumarkt. Ist das ausreichend ? Trapez ist natürlich besser, aber auch erheblich teuerer.
Ist der Mehraufwand gerechtfertigt ?
Die Spindellagerung ist auch so eine Sache. Ich hab hier in diesem Forum schon wunderschöne Sachen gesehen mit Axial- und Radiallager.
Ist das für diese lo-cost Maschine sinnvoll ? Ist es überhaupt sinnvoll die Spindel an beiden Enden zu lagern ?
Ich bin eher elektronisch und softwaremäßig orientiert, deshalb die dumme Frage. Aber wenn ich sehe, dass die Spindel dann ja
viermal fixiert ist (2 x Lagerung, 1 x Kupplung zum Motor, 1 x Gewindemutter, dann kann das doch eher zu Verspannungen führen ?
Eine axiale fixierung muss sein, dass ist klar. Die SM Lager sind auf diese Kräfte nicht unbedingt augelegt. Also nur axial-lager,
und den Rest dem Motor und der Mutter überlassen ? Sind Radiallager evtl. ausreichend zur axialen fixierung ?
Wie stehts mit der erforderlichen Motorgröße ? Ich habe hier Angaben zwischen ca 0.1 Nm bis 1.5 Nm gelesen. 0.1 Nm scheint mir sehr windig.
Reichen evtl 0.5 ? Wieviel braucht man für die z-Achse ? wahrscheinlich weniger als fürx/y.
Würde mich freuen über kritische, aufmunternde, konstruktive oder sonstige Kommentare.
Holzkonstruktion finde ich schlecht, da die Stabilität nicht so hoch ist wie bei Metall. Schubladen sind sehr schlecht. In einem Thread (bin mir nicht sicher in welchem Forum es war) hat jemand eine CNC mit Schubladenschienen gebaut, weil diese sehr schnell kaputt waren hat er etwas anderes genommen. M-Gewinde sind für so eine CNC (Holzbauweise) ausreichend. Für Metall würde ich Trapez oder besser Kugelumlaufgewinde nehmen. Beim Motor ist die Spindel nicht gelagert. Es ist nur eine Kupplung zur Kraftübertragung vorhanden. Wie stark die Motoren sein müssen hängt von der Größe und belastung,... der Maschiene ab. Eine gute Seite ist www.einfach-cnc.de
danke Elu, den link kannte ich noch nicht, obwohl ich schon viel gelesen hab. Ist ja wirklich ne Fundgrube. Und schön zu sehen, was man mit viel Phantasie und wenig finanziellem Aufwand so alles hinkriegt.
Was es die Spindeln angeht, würde ich hier lieber ein paar EUR mehr ausgeben. Dafür können die Motoren und die Endstufen dann kleiner werden, weil die Reibungsverluste deutlich kleiner sind. Das gleiche gilt für die Führunge, möglichst Kugel-/Rollenführungen verwenden. Freitragende Führungen (Stangen) sollten wegen der geringen Steifigkeit vermieden werden.
ein Fehler, der aber in vielen ähnlich Konstruktionen steckt:
Die Schubladenauszüge sind nur in einer Richtung belastbar: so wie sie eben in einer normalen Schublade belastet werden. Senkrecht dazu geben sie doch merklich nach.
Die Führungen für den Tisch sind richtig angeordnet (waagrecht). Die Führungen des Portals stehen falsch rum, die müssten auch waagrecht sein. Ich denke, dass die Kräfte auf Tisch und Portal bei einer 2D Fräse vorwiegend horizontal auftreten, so dass man da mit jeweils zwei Führungen auskommt.
Schwieriger wirds bei bei der Z Achse, da hier die Kräfte in zwei horizontal Richtungen auftreten. Ich denke hier brauche ich 2 Führungen um 90 grd gegeneinander gedreht, oder 4 Führungen.
Wie ihr seht habe ich auf geringste Kosten Wert gelegt.
Deshalb: Baumaterial:
Holz, vorzugsweise vorhandene Reste, lediglich der Frästisch wurde extra zugeschnitten gekauft. Führungen:
Baumarkt-Schubladenführungen. Für X und Y Achse die breite Ausführung, für Z-Achse die schmale. Das letztere war ein Fehler. Die breiten sind deutlich stabiler. Gewinde-Spindeln:
Baumarkt 8 mm, an einem Ende gelagert in Kugellager, am anderen Ende freischwebend mitttels PVC Schlauch mit SM verbunden. Mutter: 2 x normale M8 Mutter. Schrittmotor:
42 mm, 0.8 Amp, ca 0.3 Nm (keine Herstellerangabe), Vexta von Pollin, 3.95 € Schrittmotor Endstufe:
RN-stepp 297 von Roboternetz.de Netzteil:
Laptop 19V/3.5A (Pollin) Fräs-Spindel:
Aldi (King-Craft) CNC-Steuerung:
EMC2
Hauptverwendungszweck ist die Herstellung von Spanten und Rippen für Flugmodelle aus Holz. Die ersten Tests machen mich optimistisch, dass das auch klappen wird. Optimierungen werden im laufe der Zeit sicher noch stattfinden. "Kleinkram" wie Endschalter fehlen auch noch.
Erstaunlich finde ich, dass die kleinen Motörchen das offensichtlich mitmachen. Wichtig dafür: der leichte Lauf der Kugelgelagerten Führungen und die geringe Steigung der Spindeln (1.25mm). Mit 12x3Trapezspindel könnte das schon anders aussehen.
Was die Lebensdauer betrifft bin ich ein bisschen skeptisch. Der Austausch der Gewindespindel und -Mutter ist allerdings weder Kosten- noch Arbeitsmässig ein grosses Problem. Wie lange der billige Fräsmotor durchhält wird man auch sehen.
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