Low Cost CNC Fräse

[dark projekt]

gut idee, bis du jetzt schon fertig?
würde gern mehr bilder sehen

[Michael 123]

Hallo,

nachdem ich nun euch hier so gesehen habe, wie einfach es ist sich eine CNC-Fräse zu bauen, habe ich auch nun mal ein paar Pläne gemacht:

Bild hier  
In 3-D

Bild hier  
Vorderansicht

Bild hier  
Seitenansicht

Bild hier  
Draufsicht

Bild hier  
Und als animierte Rundumansicht.

Es soll damit Holz, Platinen, Styropor und eventuell auch mal Alu gefräst werden.

Die Maße Außenkante zu Außenkante sind 60cm*60cm und die Höhe ungefähr 48cm.

Das ganze wir aus 25mm*25mm Alurechteckrohr gebaut. Die Laufschienen warscheinlich aus 25mm*25mm Stahlreckteckrohr.
Die runden Teile sind Kugellager. Insgesammt werden es 48 Lager sein.
Als Spindeln habe ich mir M6/8 Gewindestange gedacht. Diese werden mit zwei Muttern verspannt, so dass nur ein ganz kleines Spiel entsteht. (Die Spindeln werden vor Ort vom Metallhandel gedreht. Und ich darf zu schauen)
Als Motore habe ich an die: Schrittmotor gedacht.
Als Elektronik werde ich eine Selbstzusammengebaute nutzen.
Also Software weiß ich noch nicht.

Vieleicht mache ich auch noch Diagonal Verstrebungen an die Ecken hin, so wie es am Z-Schlitten ist.

So nun könnt ihr mal was dazu sagen. Und vorallem bitte ich die "Statiker" unter euch zu sagen, ob das ganze Stabil ist oder nicht.

mfg
Michael

[Klingon77]

hi,

die obenliegenden Führungsschienen machen das Ganze Konstrukt durch die langen Hebelarme zum unten agierenden Fräser sehr instabil.

Du kannst die Stabilität entscheidend verbessern, wenn Du allseitig eine Außenverkleidung anschraubst.
Ähnlich wie bei einer Schublade.

Den Abstand der Laufrollenkugellager in der X-Achse würde ich größer wählen. Dort musst Du mit zwei Gewindespindeln (eine für jede Seite) arbeiten, sonst verkantet die Achse.

Die Kugellager, wenn möglich in Randähe des Vierkantstahlrohres postieren. Die genaue Mitte des Rohres ist der schwächste Punkt bei Druckbelastung.

Wenn Du für die Kugellager-Achsen Gewindespindeln nimmst, kannst Du sie spielarm einstellen.
Die Lage der Lager auf der Spindel lässt sich dann ebenfalls gut einstellen.

Die Tragkraft der Lager auf den Gewindespitzen ist allerdings sehr gering.
Möglich, daß Du sie öfter mal nachstellen mußt.

Wäre aber eine einfache und zum Testen günstig machbare Lösung.

@Jigger
Sorry, daß ich heute erst antworte.

Bei einem feststehenden Fräskopf und einem in X und/oder Y beweglichen Tisch hast Du den Vorteil, daß die Fräskräfte immer mittig auf die X-Y Lagerung wirken.

Dafür sind die Verfahrwege bei gleichen Außenabmessungen kleiner, da der Verfahrweg des Tisches zur Stellfläche hinzugezählt werden muß.

Der sog. Kreuztisch einer herkömmlichen Fräsmaschine ist nach diesem Prinzip gebaut.

Beide Varianten haben Vor- und Nachteile.




liebe Grüße,

Klingon77

[Michael 123]

die obenliegenden Führungsschienen machen das Ganze Konstrukt durch die langen Hebelarme zum unten agierenden Fräser sehr instabil.

Dafür habe ich an die Querverstrebungen/Diagonalen gedacht. Wie ich das anderes Bauen soll weiß ich nicht, da sonst die Höhe verloren geht. Momentan, so wie es abgebildet ist kann ich 233x360x160 mm (BxTxH) Bearbeiten. OK in der Höhe kann ich noch 60 wegnehmen damit ich die 100 Noch fräsen kann. Aber 10cm möchte ich schon.

Du kannst die Stabilität entscheidend verbessern, wenn Du allseitig eine Außenverkleidung anschraubst.
Ähnlich wie bei einer Schublade.

Wenn dann würde ich so Diagonalverstrebungen machen, wie bei der Z-Achse zur Fräserplattform. Ich hoffe mal das reicht, da ja nur Zug und Druck Kräfte wirken.

Den Abstand der Laufrollenkugellager in der X-Achse würde ich größer wählen. Dort musst Du mit zwei Gewindespindeln (eine für jede Seite) arbeiten, sonst verkantet die Achse.

Definieren wir jetzt mal X-und Y-Achse. Bei mir ist die X-Achse die Achse, Die oben auf dem Portal hin und her fährt. An der auch die Z-Achse angebracht ist. Anscheinet ist damit die Y-Achse und nicht die Z-Achse gemeint. Das ich da mit zwei Spindeln arbeiten muss ist mir klar. Aber warum soll ich die Kugellager größer machen? Die haben 19mm Außendurchmesser und 6mm Innnendurchmesser.

Die Kugellager, wenn möglich in Randähe des Vierkantstahlrohres postieren. Die genaue Mitte des Rohres ist der schwächste Punkt bei Druckbelastung.

Ok dann werde ich dieß einmal berücksichtigen und im Plan ändern.

Wenn Du für die Kugellager-Achsen Gewindespindeln nimmst, kannst Du sie spielarm einstellen.
Die Lage der Lager auf der Spindel lässt sich dann ebenfalls gut einstellen.

Du meinst warscheinlich, die "Aufhängung" für die Kugellager? Wenn ja dann werde ich diese mit Muttern (M6 Selbshaltend) befestigen. Es war jedoch bei der Konstrucktion einfacher, das mit "Abstandshalter" zu machen, da diese am einfachsten und schnellsten zu Konstruieren waren, als da jetz Muttern an zu bringen, und dann das ganz zu verschieben und die Muttern hängen wieder irgendwo rum.
Die Tragkraft der Lager auf den Gewindespitzen ist allerdings sehr gering.
Möglich, daß Du sie öfter mal nachstellen musst.

Wäre aber eine einfache und zum Testen günstig machbare Lösung.

Es soll so bünstig wie möglich sein, und den Anforderrungen:
- Der größe eines Schüldergeldbeutels entsprechen
- Für weiche Materiallien geeignet sein
- Alles selber zum herstellen sein
- Und kein besonderer Maschienen Fuhrpark dazu benötigt werden.

Von daher ist diese Konstrucktion entstanden.

Erstmal danke für die Antwort. Ich werde nun Versuchen die Tipps in die Tat umzusetzten.

Noch mal zum Motor: Hat jemand schon mal diesen Motor verwendet und kann mir sagen wie der Läuft und wie stark der ungefähr ist? Weil

hohes Drehmoment

Wie es im Pollin angegeben ist ist doch ein bisschen weiter Raum.

mfg
Michael

[ManuelB]

Hallo,
den Schrittmotor würde ich nicht verwenden. Ist von den Daten eher was für Konstantspannungsansteuerung. Für die L297-L298 Kombi ( sowie allgemein für stromgeregelte Endstufen) sind eher Motoren mit niedriger Betriebsspannung und Spulenwiderstand zu empfehlen. damit können höherer Drehzahlen erreicht werden.
Was er aber genau leistet weiß ich nicht , da ich ihn nicht kenne.

MfG
Manu

[Klingon77]

hi Michael,

sorry, ich hatte nicht so viel Zeit, als ich zu Deiner Fräse was geschrieben habe.

Ich wollte nicht die Kugellager größer wählen; die sind OK, sondern die Abstände der Lager zueinander vergrößern.

10 cm in der Höhe sollten es schon sein, das ist schon richtig.

Der Vorteil einer allseitig umschließenden Außenverkleidung liegt nicht nur in der höheren Stabilität, sondern auch darin, daß sich Die Späne nicht mehr oder weniger gleichmäßig im Zimmer verteilen.

Mit Diagonalstreben geht es aber auch.
Oder einen Mittelweg: dreieckige "Knotenbleche" in jeder Richtung (X,Y) von den senkrechten zu den unten waagerechten Streben setzen.
Dann bleibt die Aufspannfläche auch von der Seite zugänglich.

Mit den Abstandshaltern für die Kugellager ist schon vollkommen OK.
Sie sollten nur plangedreht sein, damit sie auch gut an den Kugellagern anliegen und diese nicht "kippen" können. Immerhin haben sie ja zu der Gewindespindel noch ein wenig Spiel.

Selbsthaltende Muttern kann / soll man nur einmal auf ein Gewinde drehen.

Wenn sie öfter auf und abgeschraubt werden, geht die Selbsthaltung verloren.

Wenn möglich, lass die Gewindespindeln gleich etwas länger, damit Du evtl. eine Kontermutter draufsetzen kannst.

Das Vierkantstahlrohr sollte mindestens eine Stärke von 2mm haben.

liebe Grüße,

Klingon77


PS:
Fällt mir eben noch so ein...

Es gibt noch die Möglichkeit bei der Gewindespindel zwischen beide Muttern eine Feder zu setzen.
Die Feder gewährleistet, daß beide Muttern an den Flanken des Gewindes anliegen.

Die Federstärke muß so gewählt sein, daß sie größer ist als die zu erwartenden Fräs- und Vorschubkräfte.

Steigungsfehler der Gewindespindel führen dann nicht mehr dazu, daß die Spindel mal sehr leicht (mit Spiel) und ein Stück weiter sehr schwer (klemmt schon fast) läuft.

[Michael 123]

Hallo,

der letzte Tipp ist gut. Aber ich hab grad keine Idee wie ich das Umsetzten soll.

mfg
Michael

[user529]

muttern kannst du sehr einfach vorspannen indem du ein durchgangsgewinde schneidest, eine tellerfeder(paket) darauflegst, darauf eine mutter und diese anziehst bis die gewünste federstärke erreicht ist. die obere mutter musst du anschleißend nur noch gegen verdrehen (eine an die mutter gelötete blechfahne oder ähnliches) sichern.

[µautonom]

Sorry das ich hier so reinplatze mit meiner Frage, wollte kein extra Thread deswegen aufmachen :P.

Kann mir einer sagen was der Unterschied zwischen einem Trapezgewinde und einer Kugelumlaufspindel ist?

Welche davon ist für eine CNC-Maschine geeigneter bzw für welche Fahrtrichtung (x,y,z) oder ist das egal.

Was ist ausserdem noch nötig um den Schlitten, mit diesen Stangen, zu bewegen.

Mfg

[user529]

eine trapezgewindespindel hat ein trapezgewinde

und eine kugelgewindespindelsieht so aus.

unterschiede gibt es beim vorspannen, bei der reibung, bei dem umkehrspiel...

für einen linearantrieb brauchst du weiters eine mutter und ein vorgespanntes festlager und ein führungslager.