CNC-Fräse im Selbstbau

[Titan-Jan]

So, jetzt darf ich auch mal.

Noch habe ich zwar keinen Platz und will aber trotzdem schon anfangen. Deswegen baue ich in vier Schritten:
1) Elektronik
2) Z-Achse
3) Wagen
4) Der Rescht

Den ersten Schritt habe ich schon "geschafft". Habe mir die Elektronik gekauft (http://www.ebay.de/itm/EUR-DE-3AXIS-Nem ... 1438.l2649), alles schön kompakt auf eine Holzplatte geschraubt, verkabelt und dann mal mit Estlcam in Betrieb genommen. Die Motoren drehen sich tatsächlich auf Befehl Hatte mir das eigentlich als den schwierigsten Teil vorgestellt (weil Neuland). Nunja, bin also sehr ermutigt, dass das schonmal läuft.
Als nächstes baue ich die Z-Achse auf, das ist dann auch noch eine relativ kompakte Baugruppe. Den Wagen, auf dem die CNC stehen soll, baue ich dann erst in der neuen Werkstatt und ebenso den Grundtisch mit dem Portal.

[Titan-Jan]

Das ist ein Bild der Elektronik. Links die Schrittmotoren, in der Mitte die Endstufen, darunter der Arduino Uno und ganz rechts das Netzteil.

[KNGuitars]

bin gespannt
... falls du fragen hast ein bisschen kann ich dir weiterhelfen, hab zwar nur einen fertigen bausatz aufgebaut, und nicht selbst konstruiert ... aber zwangsläufig bin ich auch sehr tief drinnen in der materie

[Izou]

He so cool! Noch ne Fräse! Bin gespannt wie es wird.... Auf alle Fälle, gutes gelingen. Bei Fragen einfach melden, Ok?

[Fobbel]

Moin Jan,

sorry, dass ich in so alten Beiträgen krame, aber ich hab mal ne allgemeine Frage zu deiner Elektrik:

Wie ist der Zusammenhang zwischen Netzteilspannung und Motoren? Lese des öfteren das Leute eine ganz bestimmte Spannung einstellen und frage mich, wo das her kommt?

Also eigentlich ist die Frage ganz allgemein, welches Netzteil wählt man?

Gruß Fobbel

[Titan-Jan]

Hi @Fobbel,

naja eigentlich ist das ja mein aktueller Bauthread, also von wegen "alte Beiträge"... *hust* Aber hast ja Recht, ist Zeit, dass es weitergeht!

Also ich habe das als ganzes Set gekauft: Motoren, Ansteuerung, Netzteil. Deswegen gehe ich mal davon aus, dass das passt
Habe aber auch schon mal gelesen, dass es Vorteile hat, bestimmte Spannungen einzustellen. Hab die Vorteile wieder vergessen und für mich beschlossen, dass ich es mir elektrisch so einfach wie möglich mache (ist ja eh schon schwer genug) und dieses Set benutze (ist oben verlinkt).

[Titan-Jan]

Den ersten Schritt habe ich schon "geschafft". Habe mir die Elektronik gekauft (http://www.ebay.de/itm/EUR-DE-3AXIS-Nem ... 1438.l2649), alles schön kompakt auf eine Holzplatte geschraubt, verkabelt und dann mal mit Estlcam in Betrieb genommen. Die Motoren drehen sich tatsächlich auf Befehl Hatte mir das eigentlich als den schwierigsten Teil vorgestellt (weil Neuland). Nunja, bin also sehr ermutigt, dass das schonmal läuft.

So, jetzt geht's natürlich nimmer... hab alles neu eingebaut bei der CNC und mal die ersten Motoren angeschlossen. Woran liegt's jetzt? Hab ich irgendwas falsch verkabelt? Hab ich mehrfach geprüft, Netzteil, Arduino und Motorsteuerungen leuchten auch jeweils grün. Oder liegt's am Estlcam auf dem neuen PC? Habe ich eine Einstelllung versäumt? Wenn ich jedenfalls per Estlcam versuche, die Motoren zu bewegen, rührt sich nichts... Über Estlcam kann ich aber auch nirgends auslesen, ob der Arduino überhaupt richtig angeschlossen ist oder? Vlt ist auch irgendein USB-Kabel futsch? Aber wenn der Arduino doch grün leuchtet...

[Titan-Jan]

Ah... der USB-Port vom PC war der Übeltäter. Jetzt geht's wieder, alles gut. Ich poste bald mal ein Foto, sobald es etwas vorzeigbares zu sehen gibt!

[Titan-Jan]

So mittlerweile steht der Aufbau grob.
Die Achsen bewegen sich nun auch mittels Estlcam, soweit so gut.

Natürlich gibt es noch 100.000 Dinge zu tun, ich versuche mich auf die wesentliche Dinge zu konzentrieren und die Baustellen zu priorisieren:

1. Die Z-Achse funktioniert nicht. Es fällt mir schwer, die Führung und die Spindel perfekt zu einander auszurichten. So wie es jetzt ist, klemmt es jedenfalls. Ist ja irgendwie auch klar - weil überbestimmt. Muss vlt den Schlitten auf der Spindel nicht festschrauben sondern nur in der Höhe irgendwie einklemmen. Aber wie macht man das, ohne sich dabei ein Umkehrspiel einzufangen? Muss ich noch etwas tüfteln... Die X- und Y-Achse funktionieren einwandfrei, so hatte ich mir das vorgestellt. Dank Zahnriemen hat man da diese Überbestimmtheit eben nicht.

2. Die Schrittmotoren werden schon extrem heiß, sobald sie eingeschaltet sind. Wahrscheinlich allein durch das Haltemoment. Wird schon ok sein oder? Ist das normal oder? Nach ca. 10 Minuten kann ich sie nicht mehr anfassen, haben bestimmt über 60°C außen. Kommt mir irgendwie schon komisch vor, andererseits wären 60°C ja auch nicht unbedingt viel... Hmmm...

Als nächstes wird noch der Fräsmotor montiert (vorerst die Kress), Endschalter einbauen und anschließen und dann versuche ich sie mal "richtig" in Betrieb zu nehmen. Muss mal irgendwie die Genauigkeit und die Rechtwinkligkeit prüfen... Hatte mal bei @TripleFan was Spannendes gesehen, der hatte statt Fräse einen Kugelschreiber eingebaut und hat damit erstmal nur Rechtecke und Kreise auf ein Blatt Papier gemalt, um die Genauigkeit anschauen zu können. Das wollte ich vlt mal probieren...

[expo]

Nun noch Bilder:

[Titan-Jan]

*grrr* Hochkantbilder werden verdreht beim Handyupload

[KNGuitars]

...
1. Die Z-Achse funktioniert nicht. Es fällt mir schwer, die Führung und die Spindel perfekt zu einander auszurichten. So wie es jetzt ist, klemmt es jedenfalls. Ist ja irgendwie auch klar - weil überbestimmt. Muss vlt den Schlitten auf der Spindel nicht festschrauben sondern nur in der Höhe irgendwie einklemmen. Aber wie macht man das, ohne sich dabei ein Umkehrspiel einzufangen? Muss ich noch etwas tüfteln... Die X- und Y-Achse funktionieren einwandfrei, so hatte ich mir das vorgestellt. Dank Zahnriemen hat man da diese Überbestimmtheit eben nicht.
...

du musst die lager der spindel zur mutter ausrichten.
lager etwas locker schrauben.
z-achse nach oben schieben
dann siehst du in welche richtung das lager gehört. im besten fall hast du etwas luft unterm lager, die kannst du durch beilegen von präzisionsblechen oder scheiben ausgleichen. wenn du pech hast muss der lagerblock weiter nach "hinten" dann musst du von der holzplatte an der stelle etwas abnehmen
oberes lager festschrauben
dann z-achse nach unten
die position des unteren lagers gleich wie beim oberen korregieren
lager unten festschrauben
dann noch mal hochschieben, und nochmal oben anpassen.
nochmal runter und unten anpassen
jetzt sollte sich der schlitten der z-achse gleichmäßg leicht über den gesamten weg bewegen lassen

[Titan-Jan]

Hey, danke für die Tipps!

lager etwas locker schrauben.

Das Problem ist halt, dass ich relativ wenig Spiel habe. Auf der Rückseite vom Holz ist eine Einschlagmutter und vorne der Schraubenkopf in der Lagerung hat nur vlt 0,5...1,0mm Spiel in jede Richtung. Ist eigentlich viel zu wenig, um so vorzugehen, wie du vorschlägst. Muss dann wohl die Lagerungen irgendwie anders befestigen

[KNGuitars]

vielleicht reicht es auch einfach aus die mutter in der höhe auszurichten (die beiden Lager sollten ja eigentlich sowieso auf der selben höhe sein (sind ja uf einer ebene montiert)

kannst ja mal versuchen die schrauben der spindelmutter zu lockern, wenn dann zwischn mutter und holz ein luftspalt auftaucht musst du dort was unterlegen.

dann trotzem mit der z-achse mal hochfahren und die schrauben der lager lösen und wieder festziehen, damit du den seitlichen versatz falls vorhanden auch noch rausbekommst.
falls das spiel der schrauben im lager nicht ausreicht die schrauben der spindelmutter nochmal lösen, vielleicht kannst du die ja noch seitlich verschieben.
dann z-achse runter, schrauben vom lager lösen und wieder festziehen.

nur nicht verzagen, bist schon sehr weit gekommen mit der maschine, finde die konstruktion sieht sehr vielversprechend aus

[Titan-Jan]

nur nicht verzagen, bist schon sehr weit gekommen mit der maschine, finde die konstruktion sieht sehr vielversprechend aus

Danke

kannst ja mal versuchen die schrauben der spindelmutter zu lockern, wenn dann zwischn mutter und holz ein luftspalt auftaucht musst du dort was unterlegen.

Ja, darauf wäre ich auch schon gekommen, das Dumme ist nur, dass die Spindelmutter "von hinten" angeschraubt wird. Im montierten Zustand kommt man an die Schrauben also nicht mehr dran. Man sieht in dem Foto die Einschlagmuttern von vorne, in die die Schrauben für die Spindelmutter reingehen.
Dachte, ich erleichtere mir die Sache mit dieser fertig gekauften Spindel + Lager + Spindelmutter aber das scheint mir ein rechter Mist zu sein. Nicht richtig durchdacht... Oder ich checke es eben noch nicht, wie es gedacht ist.

[KNGuitars]

ok, das ist dann wirklich besch....eiden zum ausrichten.

kannst ja mal die schrauben vom unteren lager komplett rausdrehen, dann siehst du wo die reise hingeht, entweder das lager hängt dann in der luft oder es presst trotzdem noch gegen das holz. ruhig auch die z-achse bewegen, dann siehst du auch wohin das lager wandert.

[Titan-Jan]

Hab das Problem folgendermaßen gelöst:

Holzplatte oben und unten ausgesägt ("H"-Form), damit ich an die beiden Lager noch dran komme in den Extrempositionen. Das hat geholfen aber noch nicht gereicht. Also bei der Spindelmutter zwei der Bohrungen aufgebohrt und M12 Gewinde reingeschnitten. Dann in den Holzschlitten einen 12er Schlitz gefräst, jetzt kann ich von vorne die Holzplatte an die Spindelmutter anschrauben. Habe momentan noch keine passenden M12-Schrauben, sondern nur zwei, die zu lang sind. Da sie aber recht spielfrei im Schlitz sitzen macht das nichts, die ersetze ich einfach so bald wie möglich. Ansonsten läuft das jetzt recht ruhig!

[Titan-Jan]

[dhaefi]

*grrr* Hochkantbilder werden verdreht beim Handyupload

Hi Jan,

ja, das stimmt - aber man macht auch keine Hochkantfotos
Ich schau mal, ob es eine Möglichkeit gibt einen einfach Bild-Editor (drehen) einzubauen

Übrigens, cooles Projekt! Auch hier gilt, falls du Hilfe brauchst melden (obwohl Marcel dir sicher besser helfen kann).

Gruss,
Daniel

[Titan-Jan]

Danke, Daniel!
Ja, das wäre schon cool, wenn man nachträglich noch drehen könnte!

[Titan-Jan]

2. Die Schrittmotoren werden schon extrem heiß, sobald sie eingeschaltet sind. Wahrscheinlich allein durch das Haltemoment. Wird schon ok sein oder? Ist das normal oder? Nach ca. 10 Minuten kann ich sie nicht mehr anfassen, haben bestimmt über 60°C außen. Kommt mir irgendwie schon komisch vor, andererseits wären 60°C ja auch nicht unbedingt viel... Hmmm...

So, nochmal zurück zum Hitze-Problem. Ob eine falsche Spannung an den Motoren anliegt?

Welche Spannung sollte denn im Ruhezustand anliegen? Ich messe 5,5V zwischen schwarz undd grün (also "A+" und "A-") und wenige mV zwischen rot und blau ("B+" und "B-"). Was sollte mir das jetzt sagen?

[TripleFan]

Das mit der Motortemperatur scheint normal zu sein. Also ich kenne das bei mir nicht anders. Ich hab auch mal irgendwann gelesen, dass Temperaturen bis 80°C für Schrittmotoren unbedenklich seien. Weiter hab ich auch schon einige DIY-CNCs gesehen, wo an den Schrittmotoren kleine Lüfter und/oder Kühlkörper befestigt waren. Scheint also alles nicht ungewöhnlich zu sein.

Bzgl. Strom und Spannung: so weit ich das kenne, bestimmt der verwendete Motortreiber die max. Versorgungsspannung. Je mehr der abkann, um so größer kann das verwendete Netzteil sein. Die Motoren sind dabei eher unempfindlich. Mehr Spannung heißt dabei höhere Motordynamik, also stärkeres Beschleunigen und Abbremsen möglich.
Der Strom wird bei den einfachen Motortreibern per DIP-Schaltern passend zum angetriebenen Motor eingestellt. Bei dem von Dir verlinkten Datenblatt also wahrscheinlich auf 3A RMS (4,2A Peak ?). Wenn du hier zuviel einstellst kannst du auf Dauer den Motor tatsächlich beschädigen. Mehr Strom heißt mehr Haltemoment.

Also das ist zumindest mein gefährliches Halbwissen, das ich mir so zusammengelesen habe...

[Titan-Jan]

Aha, ok danke Ingo, das hilft/beruhigt.
Wenn du Recht hast, passt ja alles. Die Treiber sind tatsächlich auf 4,2A eingestellt. Dann müsste das ja ok sein...

[TripleFan]

Wie gesagt, wenn´s 4,2A Peakstrom sind sollte es passen.

[Titan-Jan]

Derweil bin ich über etwas komisches gestolpert. Vlt verstehe ich das ja auch völlig falsch aber hier geht es doch auch um die Schritte/Umdrehung, die auch bei Estlcam eingetragen werden müssen, oder? Und die Tabelle in dem beiliegenden Datenblatt und die auf die Steuerungen aufgedruckten Tabellen widersprechen sich! :-O

Wie finde ich denn raus, welche Tabelle stimmt???