CNC-Bastelprojekt

[kobol123]

Nachdem meine erste Gitarre nun von Hand fertig ist,
möchte ich das nächste Projekt mit größerer Präzision angehen.
Die Idee die Gitarre im PC zu designen und "einfach" auszufräsen hat es mir ziemleich angetan, hätte auch weitere Hobbyanwendungen für CNC...
Projektstart ist frühenstens in einem Jahr (sparen+Zeit+Wohnraum schaffen)
deshalb reiner brainstorming-thread.

Inspiriert von den bereits (sehr) erfolgreich gefertigten CNC-Maschinen hier im forum habe ich mir meine eigene Konstruktion vorgenommen:
-die shapeOko 2/3 ist mir als Ausgangspunkt ins Auge gefallen.
jedoch bezweifle ich die Hartholz fähigkeiten der Maschine, zumindest was größere Einsatzzeiten angeht,
da Aluprofile verwedet werden, die verglichen mit den Konstruktionen hier im forum recht leichtgewichtig erscheinen.

Daher meine Idee: Ich habe zugang zu einem (elektro) schweisgerät,Flex usw.
Mit einfachen 4cm Kant-Profilen(Rand 4mm) und L-Profilen (dicke >4mm) sollen alle Mechanischen aspekte erledigt werden.
Elektrik, Gewindestangen+lagerung zum treiben der Achsen könnte man ja von der shapeoko (2 T) übernehmen.

Um den Preis im angemessenen Rahmen zu halten möchte ich sogar die Linearführungen selbst bauen, folgender Ansatz:
Um das 4cm Vierkant Stahl führung wird eine Quetsch/schmier-Schale aus weichem Holz rumgebaut,
damit nichts riefen bekommt.
Darüber verschweiße ich zwei L-Profile höchster Dicke und quetsche dann alles in richting Achse ineinander.
An der Oberseite ist das Holz etwa 2cm dick, bekommt Nuten (leider noch ohne CNC) und in die Nuten lege ich Stahlkugeln (8mm?)
Dies soll dann die Bewegung erlleichtern.
feinjustiert werden die Holzteile durch Schrauben (+FesthalteFeder) in geschnittene Gewinde in den L-Profilen (oder angeschweiste Mutter)

Hier das bewegungskonzept, eher auf stabilität bedacht, bin aber noch nicht ganz mit der "ausbeute" an Arbeitsvolumen (~100cmX80cmx30cm) zufrieden.

Oder meint ihr Stahl/Holz/Stahl geschmiert und plan aneinander gepresst ist ausreichend/genauer?

PS, schreckliche Zeichnung, aber von sowas träume ich halt xD

[100WChris]

Servus,
hmmm… alle Fräsen die ich hier im Forum gesehen hab sind doch auch aus Alu-Profilen gebaut?!
Deinen Ansatz "Stahlrahmen und Stahlportal mit Holzführungen" finde ich ziemlich gewagt.
Eigentlich kenne ich es von "Hobby-Fräsen" genau umgekehrt: schwere Stahlführungen und leichte Alu-Profile. Solche Fräsen sind – wenn gut konstruiert – auch in der Lage Stahl zu fräsen, Holz also allemal (zB die Fräsen von Hermann Möderl – dessen FAQ-Seiten sind sowas wie Standard-Lektüre zum Thema CNC).
Ich würde Dir raten in einem der einschlägigen CNC-Foren (zB cncwerk.de) dein Konzept vorzustellen, da lesen echte Spezialisten mit.
Achja: Was Du zeigst sind ja 3D-Fräsarbeiten, da kommt der Steuerung und der CAM-Software eine besondere Bedeutung zu. Nur zur Warnung: Gute 3D-Software ist nicht billig!
Chris

[kobol123]

Hm, wegen dem Holz im Lager noch eine Idee;
das Schleifende Holz könnte man auch weglassen und auf allen Seiten
nur "Lochplatten "aus Holz verbauen, die Lager Kugel führen aber nirgends tragen.
Dann würden die Stahl Kugeln direkt auf dem anderen Stahl liegen, seitlich eingefasst durch die HoltPlatzhalter
natürlich immer mit ordentlich schmierung
10X 6mm Kugel bekommt man für 2€, kann man schon ein paar mehr nehmen

[jhg]

Nur mal so ein "Bauchgefühl" - bin da kein Experte, aber ich spiele im Moment auch mit dem Gedanken mir eine Fräse zu bauen. Die Führungen mit Vierkant Stahl und Holz - das wird nix. Die Bewegungskräfte sind viel zu hoch um da überhaupt eine einigermaßene Präzision hinzubekommen. Unabhängig davon sind solche Rohre nie wirklich gerade. Wenn, dann besorg dir ordentliche Linearführungen.
Ich habe mal so ein Projekt ins Auge gefasst: https://www.cnc14.de/
Ursprünglich ist die mal in der CT erschienen. So wie es aussieht kann man damit für Holz ganz gute Ergebnisse erzielen bei einem sehr vertretbaren Preis. Ich hätte nämlich auch gerne ein Bearbeitungsfläche von 450x600mm damit ich da auch komplette Decken, Böden und Griffbretter fräsen kann.

[Titan-Jan]

Ich kann noch das Forum www.cncausholz.de empfehlen. Dort herrscht ein sehr angenehmer Umgangston und für meinn Bauchgefühl ist der Bau aus multiplex naheliegend (preiswert, leicht zu bearbeiten, sehr steif,...).

Wegen deiner DIY-Führung:
Dass das zufriedenstellend funktioniert, kann ich mir überhaupt nicht vorstellen... Sorry

[100WChris]

…mal von der Führung abgesehen: wie willst Du die Achsen bewegen?

[kobol123]

Danke für euer ehrliches feedback.
Shcade, dann scheitert das Stahl-konzept wohl daran, das die Stahlprofile als Schiene zu ungerade sind (vermutlich >0,1mm),
Nicht das die Gitarre wellen bekommen würde.
die sind ja auch eher als Stuhlbeine gedacht...
gezogene Führungen sind jedoch preislich dann kein vorteil gegenüber richtigen Linearführungen incl. schlitten.

Die Bewegung der Achsen wäre von der ShapeOko2 T abgeguckt,
die Benutzt (trapez?-)Gewindestangen mit Schlitten.
Dann einen Nema(24?) Steppermotor, der die Kraft mit einem kurzen Keilriemen am ende an die Gewindestange überträgt.
Motor Pin und Gewindestange liegen Parallel.
Das wäre mir lieber als diese ewiglange Keilriemen entlang der gesamten achse bei der normalen Shapeoko2, nicht das dass lange Gummi in der Führung bei starken Kräften "labbert"

Allein mit 3 achsigen Linearführungen(ca 2cm querschnitt) komme ich dann bestenfalls auf 300€, zu wenig spielraum um da mit der Shapeoko zu konkurrieren.
Mit folgekosten kommt die Shapeoko vermutlich sogar billiger weg.
Shapeoko T (Alu): http://shop.myhobby-cnc.de/bausaetze/fr ... t-kit?c=12
Werde dann lediglich eine Stahl-Unterkonstruktion bauen, damit genug trägheit und nichts rattert.
Aber wie gesagt, los gehts frühestens in einem Jahr, mal sehen was es dann so gibt.

[KNGuitars]

ich hab zwar keine erfahrungen mit der "ShapeOko2" ... aber ich denke nicht dass du die als referenz für vernünftige günstige gute cnc-fräse ernst nehmen kann.
wenn ich das richtig sehe hat die die führungen direkt auf den alu-profilen

ich denk linearführungen sollten es schon sein, kostet zwar etwas, aber stabilität und genauigkeit steigen erheblich.
also ich würd folgendermaßen bauen: stahlkonstruktion, linearführungen, trapezgewindespindeln (kugelumlaufspindeln kann man immer noch umbauen).

neben den kosten nicht zu unterschätzen ist die bauzeit: ich hab einen Stahl-bausatz aufgebaut, und bis zur ersten bewegung der Maschine hab ich über 200 stundne gebaut, bei kompletten Selbstkonstruktion könnens schon 500 stundne und mehr werden.

noch zu empfehlen als forum: CNC-Ecke
ps: gefühlt sieht man dort 90 prozent der selbstkonstruktionen scheitern, bzw nie fertig werden

[kobol123]

@Moderatoren: es gibt ein CNC unterforum, oh habe ich übersehen?!

habe mir nun fast eine woche shapeoko videos reingezogen:
passgenaue inlays lassen sich damit anscheinen schon machen,
Form aussägen in sehr kleinen schritten und Gegenstück aussägen,
dann mit leim zusammendrücken und schließlich die Oberfläche verschleifen.

aber insgesamt ist mir das zu wenig, man sieht nie wirklich komplexe objekte die gemacht werden,
immer wieder sieht man aber fransen am Schnittrand und die Oberflächen müssen nachgeschliffen werden.
Keine Ahnung ob das am Fräser/Motor/Einstellung liegt, oder ob zu schnell gefahren wird.
die geringe schnitttiefe (keine HalteKraft?) bedingt das ein 3d Gitarrenbody wohl tage dauern würde.
Zu starkes nachschleifen finde ich nicht gut,
da ich das material wieder unpräzise mache.
Ich denke daran später Mechaniken aus Hartholz zu fräsen, würde ungern zahnräder schleifen...

Notiz verstanden, also muss was solideres her,
daher gewindestangen und linerarführungen für ~1000X16000mm (nutzbar ca 600X1400) machen dann einen Gesamtpreis von ca <1500€.
Klar dafür könnte man sich schon eine einsteiger Portalfräse beschaffen, vielleicht ein bisschen kleiner...

von der Konstruktion möchte ich eigentlich Stahl, da ich aber nicht so präzise Bohren kann,
will ich vorerst nur den Rahmen aus Stahl fertigen, (4cm Vierkant Hohl Rahmen)
die Adapterplatten werden aus OSB Holz 3cm,
wenn ein Lager rein muss kann man 1cm|(fertiges)Kugellager|1cm aufbauen
oder zwei 1,5cm platten die sich mit Versatzrille und Maschinenscraube justierbar ausrichten lassen.
erster Go wird von Hand gemacht, danach kann man die Maschine vermessen und dann genauere Platten nachfräsen.

zur SW, ich bin Programmierer, wenn auch eine andere Sparte
ich arbeite gerne mit Blender, eventuell kann ich da Pfade von Hand Ziehen und diese dann mit weiteren Parametern per Script nach G-Code convertieren lassen.Blender Scripte habe ich schon geschrieben, für irgendein 3d format. Bräuchte man zu jedem Pfad die Normale damit man das Werzeugtool auf Abstand halten kann. Da fällt mir schon was ein denke ich, sodass man zumindest diesen Teil Kostengünstig gestalten kann.

ein Kress 1050 (~1kWatt), würdet ihr sagen sowas reicht um Gitarrenbodies in annehmbarer zeit zu fräsen,
oder braucht man zwingend eine 2kW Chinaspindel?

vorläufige Bauskizze:

[KNGuitars]

die konstruktion sieht schon besser aus, kenn die genauen abmessungen natürlich nicht, aber rein optisch würde ich sagen die wagen der X-Achse gehören weiter auseinander, ebenso würde ich den abstand der Schienen der Y-achse vergrößern und die schienen vertikal anordnen, verringert zwar die fahrwege, vergrößert aber die stabilität. weiters würd ich mir überlegen ob du wirklich 600x1400mm fahrweg benötigst, je kleiner du baust umso günstiger wirds, je größer, umso massiver musst du bauen um die benötigte steifigkeit der konstruktion zu erhalten.

ich würd auch gleich zur stahlkonstruktion raten, musst auch nicht präzise bohren dafür, einfach das loch etwas hrößer boren, und hinten eine mutter + beilagscheibe drauf, deshalb würd ich c-profile anstatt rohren nehmen.

die schienen und wagen der x-achse würd ich noch unten an die rohre setzten, und zwischen den rohren ein paar verstrebungen rein, sonst kannst die arbeitsfläche ansonsten schon mit der hand um ein paar mm verbiegen. ( bei mir sind die schienen seitlich der x-achse und da ists ein horror das ganze paralell auszurichten)

apropos ausrichten, die benötigten messmittel (messuhr, abrichtlineal, haarlineal, winkel etc ) verschlingen auch schon mal ein paar hundet € falls nicht vorhanden

[jhg]

Also ich hab das Thema ins passende Unterforum verschoben.

Noch ein paar Anmerkungen zu deiner Konstruktion:
- studiere mal andere Selbstbauprojekte hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung der Achsen. Das hat seinen Grund, warum die Maschinen so aussehen.
- Ich hoffe du hast zum Schweißen einen äußerst präzisen Schweißtisch und die Fähigkeit wirklich gute, winklige Verbindungen herzustellen. Wenn das Grundgestellt schon krumm und schief ist, muss man sich nicht wundern, dass man die Fräse hinterher nicht wirklich ausgerichtet bekommt. Das Problem bei jeglichen Fräsen ist (ob CNC oder herkömmlich) in 3 Achsen präzise zu sein.
- Wofür in aller Welt braucht man 1400x600mm Arbeitsfläche? Hast du größere Möbelbauprojekte damit vor?

[100WChris]

Noch ein paar Anmerkungen zu deiner Konstruktion:
- studiere mal andere Selbstbauprojekte hinsichtlich Dimensionierung und Anordnung der Achsen. Das hat seinen Grund, warum die Maschinen so aussehen.

…sehe ich auch so.

https://cncwerk.de/forum/viewtopic.php?f=8&t=835

Achja, nochmal: vergiss die Steuerung nicht in Deiner Budget-Planung! Motoren, Endstufen, etc… das kostet auch ein paar Euronen.

[100WChris]

Pflichtlektüre, das solltest Du Dir alles durchlesen.
http://www.ems-moederl.de/ws201.html
http://web.archive.org/web/201201201155 ... index.html
http://www.ems-moederl.de/ws107.html
http://www.ems-moederl.de/ws106.html

[kobol123]

Ay ay Sir ! werde mich mal einlesen.
danke für die Links

Kalibrierwerkzeuge müsste ich mir noch anschaffen, leider.

Als Steuerung habe ich an einen Pi CNC Aufsatz gedacht, Motortreiber/Motoren NEMA23 190Nm (Pi B habe ich schon)
40€ https://www.mybotshop.de/Raspberry-Pi-CNC-Board (kann sogar GRBL1.1)
30€ http://shop.myhobby-cnc.de/bauteile/ele ... 7s109?c=14
90€ http://shop.myhobby-cnc.de/bauteile/ele ... motor?c=14
Netzteil vermutlich altes von PC, 24V(?ATX), Ampere muss ich gucken 12A (300W) sollte es aber schon leisten können
Mit den restlichen 5V könnte man gleichzeitig die MotorTreiber belüften lassen.

Platz möchte ich halt ausnutzen was geht, bekomme einen Tisch in der Werkstatt, ist noch nicht zugänglich aber mehr als 1x1m sollte der schon haben. Man verliehrt ja leider bei meiner Konstruktion bereits 38cm in der Breite und nach anmerkung von euch entsprechend 30-40cm in der Haupt Fahrrichtung (Bild zeigte 20cm schlittenbreite).
1,5m Linearführung liegt bei ca 120€, pro 10cm konnen dann ka 10€ dazu, mach jetzt auch nicht mehr den ausschlag...

Das hier habe ich nicht genau verstanden:
"abstand der Schienen der Y-achse vergrößern und die schienen vertikal anordnen"
wenn ich die Achsen so habe wie jetzt ist es auf "eintauchen" optimiert?
würde ich die y-Achsen (rote Schienen) vertikal anordenen, ist es für seitliche Zugkräfte optimiert? Also wenn man seitlich durchs Material fährt?
Idee war das der "Turm" nicht zuweit von den Achsen weg sein sollte damits nicht kippt, deshalb dachte ich halt zwischen die Achsen wäre gut.

[jhg]

Ums vielleicht noch mal "vorsichtig" zu formulieren:
Deine Konstruktion weist etliche Mängel in Bezug auf Stabiliät, Geometrie und Raumausnutzung auf. In der Ausführung sehe ich auch noch mal ein paar Dinge, die bestimmt nicht gut funktionieren werden. Und eine Fräse in der Größe zu dem angestrebten Sparpreis hat großes Potential zu scheitern.
Allerdings sind wir hier alle keine CNC Spezialisten - insofern wärst du sicherlich in einem spezialisierten Forum besser aufgehoben und bekommst da noch mal eine qualifizierte Rückmeldung zu deinen Plänen.