"Forumsfräse" - die Eigenbauvariante!

[mueckchen]

Hallo Fräsensuchende,
Ich habe mal eine Abstimmung erstellt, welche Anforderungen Ihr an eine Eigenbaufräse habt!

Ich denke daran, das Konzept von CNC-Papst (Bauanleitung Light V1.5 CNC Fräsmaschine Din A3) zu überarbeiten!
Die Größe (Din A3) könnte man ändern , oder so übernehmen!
Von meinen Örtlichen Lohnunternehmen würde ich mir dann Kostenvoranschläge fürs Lasern der Teile in 10-15mm Stahlblech (preiswert zu lasern und bringt Gewicht/Stabilität) erstellen lassen.
Primär sollten vernünftige Trapezspindeln verwedet werden.
Die Führungen möchte ich mit Supported Rails (diese Bauart) realisieren.
Die Schrittmotoren möchte ich im Bereich von ~2Nm ansiedeln - die lassen sich auch mit preiswerten Chinasteuerungen (TB6550 bis 3,5A) ansteuern.
Die Frässpindel könnte variabel bleiben - sprich frei nach Wunsch (Dremel, Proxxon, Kress oder HF-Spindel).

In dieser Form dürfte die Fräse stabil und schwer (zumindest für eine Fräse dieser Bauart!) werden...
Lieber ein schweres Gerät mit guten Trapezspindeln, als einen Leichtbau mit billigen Kugelumlaufspindeln...
Gute Trapezspindeln sind im professionellen Bereich heute noch gang und gäbe!
Der Einsatz dieser billigen Kugelumlaufspindeln hat doch eigentlich nur 2 Gründe:
1. Sie sind ja so toll und "professionell"...
2. Man kan noch billigere und schlechtere Schrittmotoren verwenden!
Wenn man Kugelumlaufspindeln und Trapezspindeln in der selben Preisklasse einkauft, hat man bei den Trapezspindeln den besseren Kauf getätigt!

Wenn es um einen niedrigen Preis geht, kann man die Fräse aus MDF mit Supported Rails und Trapezspindeln bauen...
Für diese Bauart habe ich einige interessante Bauanleitungen gefunden!
Wenn der Preis weiter runter muß, können auch gute Metrische Gewindestangen (gegeneinander verspannte Muttern erhöhen die Genauigkeit) verbaut werden!
Das reicht für den Hobbybereich völlig aus und hält sich preislich im Rahmen!
Wenn die MDF-Bauteile tatsächlich mal hinüber sein sollten, kann man sie sehr preiswert selber wieder herstellen.
Der große Vorteil der MDF-Fräsen ist die Schwingungsarmut! Eine Fräse aus dem Zeug ist durch das Material schon extrem gut entkoppelt!
Leute wie David Windestål (rcexplorer.se) arbeiten mit einer solchen Fräse (Neubau - Update)...
Wie viele von Euch ja wissen, baut David nicht gerade wenig!
Metallbearbeitung kann man auf einer solchen Fräse natürlich getrost vergessen...
Das Kühlmittel (Bei Aluminium Spiritus - Bei Stahl eine Emulsion aus Wasser und Öl) wäre der Tod für die MDF-Konstruktion!

Jetzt bin ich mal auf Euer Feedback gespannt!

Edit #1:
Ich habe mal die Außenmaße vorläufig auf 1680mm x 1050mm gezeichnet.
Der Grundrahmen (mehr exisiert eh noch nicht) besteht aus 80mm x 40mm Material {Aluprofile oder Vierkant (Holz)}.
Die Linearführungen sind mit einem Wellendurchmesser von 25mm eingeplant.
Die Antriebsspindel (Metrisches Gewinde, Trapezgewinde oder Kugelumlauf - frei nach Wunsch) ist momentan mit 20mm gezeichnet.
Es geht also langsam voran...
Was sagt Ihr übrigens dazu, wenn man den Sockel der Maschine mit Mineralguß (Sand mit ~20% Kunstharz) auf ein höheres Gewicht bringen könnte?


Das Bild ist leider "etwas mau", aber ich wollte hier kein 45MPix-Bild einfügen...

Hier ist nun die erste Ansicht der "kleineren Variante" mit Außenmaßen von ~900mm x 600mm.


Gruß
mueckchen

 

[KarlG]

Hallo Mueckchen,

die Idee finde ich schon klasse - allerdings fraglich, ob noch eine Umfrag da wirklich zusätzlichen Erkenntnisgewinn bringt.
Denke, der grobe Bedarf steht fest und statt erneut mit 1000 Variablen nochmal anzufangen, fände ich es sinnvoller, ausgehend von einer Grundkonstruktion (da gefällt mir die V2.01 von CNC-Papst deutlich besser) einfach mal eine grobe Kostenkalkulation aufzustellen, wo man effektiv "landen" würde.

Bin nämlich gar nicht sicher, dass das (selbst mit viel Eigenleistung) unter dem Preis einer fertigen Chinafräse landet und ob die dann besser wird.. ?

Gruss
Karl

 

[KarlG]

Tach nochmal,

so - als Diskussionsgrundlage:
Da fehlt sicher noch eine Menge (z.B. sämtliche Schrauben) und auch eine Frässpindel ist aktuell nicht dabei.
Material ist Aluminium; Ausgangspunkt eine T-Nutenplatte 300*400mm: Macherlohn ist bisher keiner kalkuliert - also sämtliche Chassisteile müssen zugeschnitten, gebohrt und tlw. auch gefräst werden. Die Trapezspindel ist eigentlich spottbillig - auch hier muss zugeschnitten und abgedreht werden. Das ausgewählte Alu-Flachprofil ist evtl. gar nicht geeignet, aber als Basis reicht das ja erstmal....

...richtig reinhauen tut die T-Nutenplatte und die "supported rails"; bei der Steuerung incl. Schrittmotoren sehe ich eigentlich kaum EInsparungspotential für den Eigenbau.

Preise sind bisher nicht "optimiert" - nur erstmal Material zusammengesucht.

Gruss
Karl

Anhang anzeigen Kalkulation_Fraese.zip

 

[Treeda]

Kleine Anmerkung eine Fräse für mich pers. wäre vor allem auch interessant zum selbst fräsen von Shockflyern insofern wäre ein Verfahrweg von 800mm schon wünschenswert, die Breite von 400 würde da auch ausreichen... oder 800x600

 

[muerzi]

Der Einsatz dieser billigen Kugelumlaufspindeln hat doch eigentlich nur 2 Gründe:
1. Sie sind ja so toll und "professionell"...
2. Man kan noch billigere und schlechtere Schrittmotoren verwenden!
Wenn man Kugelumlaufspindeln und Trapezspindeln in der selben Preisklasse einkauft, hat man bei den Trapezspindeln den besseren Kauf getätigt!

Wenn es um einen niedrigen Preis geht, kann man die Fräse aus MDF mit Supported Rails und Trapezspindeln bauen..

Is ja ein interessanter ansatz. Bei gleichem preis der spindeln UND gleichem stepper, ist die kugelumlauf sicher besser, da sie weit weniger reibungswiderstand hat. Die genuigkeit von der wir sprechen is egal ob kugel oder trapez. Trapez ist für nen hobbyhandwerker sicher einfacher zu konstruieren und bauen. Bei MDF wirst verzug haben, da wirst auch mit "guten" trapezspindeln nicht glücklich. Wäre interessant ob sich das MDF impregnieren lässt, damit kein verzug entsteht. Bei der kugelumlauf hast du wie gesagt den vorteil des steppers, da er weniger kraft aufwenden muss zum vergleich zu der trapezspindel.

Lg

 

[mueckchen]

Ich habe im ersten Post mal einen 1. Entwurf eingefügt!

die Idee finde ich schon klasse - allerdings fraglich, ob noch eine Umfrag da wirklich zusätzlichen Erkenntnisgewinn bringt.
Denke, der grobe Bedarf steht fest und statt erneut mit 1000 Variablen nochmal anzufangen, fände ich es sinnvoller, ausgehend von einer Grundkonstruktion (da gefällt mir die V2.01 von CNC-Papst deutlich besser) einfach mal eine grobe Kostenkalkulation aufzustellen, wo man effektiv "landen" würde.

Was soll das bringen?
Der andere Thread ist ja zu einer Vereinigung von "Ätsch - ich habe schon bestellt"-Schreibern mutiert!
Wer eine kleine Fräse braucht/will wird dort sicher einige Infos finden.
Wer aber eine ganze Depronplatte (Oder Balsabretter, Glasfaserplatten) bearbeiten will, der kann mit den kleinen Fräsen nichts anfangen...
P.s.: "der grobe Bedarf"... Wessen Bedarf steht fest?
Meiner sieht so ähnlich aus, wie meine Zeichnung erahnen lässt!
Bei 6 anderen "Abstimmern" sieht es ähnlich aus!
Den Entwurf auf 600mm x 400mm runterzubringen ist auch kein großes Thema...
Da bisher niemand sonst einen Entwurf gepostet hat, ist meiner halt der erste (aber mit Sicherheit nicht das Maß der Dinge)!
Die Maße ergeben sich schon daraus, daß ich mir gerne eine Fräse für Depronplatten, Oder Balsabretter und Glasfaserplatten bauen möchte.
Da wäre es ja schön dämlich eine Fräse zu entwerfen, die mir nicht mal ansatzweise ausreicht...
Für den "Kleineren Bereich" habe ich schon eine andere Fräse

Bei gleichem preis der spindeln UND gleichem stepper, ist die kugelumlauf sicher besser, da sie weit weniger reibungswiderstand hat. Bei der kugelumlauf hast du wie gesagt den vorteil des steppers, da er weniger kraft aufwenden muss zum vergleich zu der trapezspindel.

Jetzt jommt die große Frage an Dich:
Was ist teurer - Etwas kräftigere Motoren oder Kugelumlauf?
Im Hobbybereich werden die meisten wohl zu billigeren Spindeln tendieren...

Bei MDF wirst verzug haben, da wirst auch mit "guten" trapezspindeln nicht glücklich. Wäre interessant ob sich das MDF impregnieren lässt, damit kein verzug entsteht.

Nicht unbedingt... MDF arbeitet nicht!
Zudem wird einiges von der Belastung durch die unterstützten Linearführungen abgefangen und großflächig in den rahmen eingeleitet.
Im Übrigen haben die (Trapez-)Spindeln nichts mit der Stabilität des Rahmens zu tun - die sind "nur" für die Antriebe da!

Gruß
mueckchen

 

[KarlG]

Moin,

ist ja immer wieder interessant, wie "Realität" entsteht.

P.s.: "der grobe Bedarf"... Wessen Bedarf steht fest?

Das Ergebnis der Umfrage ergibt, dass ca. 80% der Interessenten mit A3-A2 gut leben könnten...

..ist mir eigentlich völlig wurscht, aber man sollte schon bei den Tatsachen bleiben und Fakt ist, dass Du den Thread mit einem Bauvorschlag einer A3-Fräse angefangen hast, die zudem gar nicht nach oben skalierbar ist, weil:
1. der Tisch bewegt wird
2. die Führungen/Spindeln schon in der kleinen Dimensionierung extrem grenzwertig sind...

D.h.: es geht (jetzt) hier um eine "grosse" Fräse, weil Du eine willst!

Gruss
Karl

 

[comicflyer]

Eine grosse, selbstgebaute Fräse ist auch in meinen Augen von Vorteil!
Ich baue grad selbst eine aus MDF. Planung und Material kaufen dauerte ~6 Monate.
Es hat bei mir nicht so geeilt, weil ich eine recht grosse (1500x900) 2D-Fräse habe.

Dabei habe ich mich aber sowohl an den zu fräsenden Materialien und deren
käuflichen Grössen orientiert, als auch an den kaufbaren Führungen und Spindeln.
Papier in DIN-A-Grössen wollte ich nicht fräsen, aber Balsabrettchen mit 1000mm Länge.
Auch GFK kaufe ich meist in 1000x500 und Sperrholzplatten teile ich meist auf 900x450.
Darüber hinaus sollen irgendwann auch Tiefziehformen aus MDF (3D) entstehen, weil ich
das Schleifen ziemlich leid bin
So bin ich dann bei einem Verfahrweg von min. 1020x520x120 hängengeblieben.

Ich stehe bei meiner Maschine vor Kopf an der kurzen Seite.
(Rechte-Hand-Regel, kartesisches Koordinatensystem!)
X:
unterstützte Wellenführungen 16mm, 800mm lang mit je 2 Wagen,
Kugelumlaufspindel 1605, 800mm, Verfahrweg 690mm (real 560mm)

Y:
unterstütze Wellenführungen 20mm, 1400mm lang mit je 2 Wagen,
Kugelumlaufspindel 1605, 1200mm, Verfahrweg 1070mm (real 1070)

Z:
unterstützte Wellenführungen 12mm, 350mm lang mit je 2 Wagen,
Trapezgewindespindel 1203, abgedreht für 8mm KuLag, 275mm lang
mit 2 gegeneinander verspannten POM-(Nytralon-)Muttern,
Verfahrweg real 150mm.

Fräsmotor:
BL-Motor 1800kv/~1200W, an Netzteil 15V/20A (300 Watt).
Hongkong-DIN-Spindel ER11

Elektronik: Steuerung und Motoren von Letmathe, PC Siemens E600,
CAD: Micrografx Designer 9.01/Solid Edge ST4
CAM: EstlCam 2,5D (wenn ich das intus habe kommt das 3D auch noch)
Steuerprogramm: Mach3

Roundabout bin ich momentan mit allen gelisteten Sachen und dem Holz für
die Maschine, Schrauben, Lagern und allen Klein- und Großteilen bei
ungefähr 1400,- Euro angelangt.

Im RCN hat ein User etwas sehr Wichtiges gesagt:
Man braucht eine Fräse, um eine Fräse zu bauen!
Das stimmt nicht ganz
Eine gute Standbohrmaschine und eine kleine Lutz-Formatkreissäge sind auch
noch äusserst hilfreich

Das ist der Stand nach knapp 4 Wochen. Ich denke mal in 2-3 Wochen an den
ersten Testlauf.

Und dann habe ich erstmal eine Fräse, um eine bessere Fräse zu bauen
Ich habe da schon ein paar Ideen, die in einer preiswerten Modellbaufräse
enden könnten... - schaun mer mal....

CU Eddy

 

[helipage]

Hallo Eddy...

Interessante Konstruktion deiner X-Achse.
Gibt es einen Grund, warum du die Führungen oberhalb/unterhalb des Portalbalkens montiert hast, und nicht davor (wie eigentlich fast bei allen Fräsen) ?
Wie/wo willst du die Spindeln verbauen ?
Die "Einbautiefe" zw. den Führungen (X+Z-Achse) erscheint mir doch ein wenig klein.
Kann aber auch sein, das es auf dem Foto falsch rüberkommt.
Ansonsten siehts doch schon klasse aus ;-)

Kannst du etwas über deine Frässpindel schreiben, bzw. einige Fotos davon posten ?
Vielleicht wird meine Kress dann bald arbeitslos *ggg*

Bzgl. Estlcam:
Arbeite da auch mit und muss sagen, da kann man gar nichts mit falsch machen.
Vollkommen intuitiv und selbsterklärend ;-)
Da brauchst du gar keine Einarbeitungszeit *ggg*

Schöne Grüße aus Iserlohn
Dirk

 

[comicflyer]

Hi Dirk,
Führungen X habe ich wegen den gefühlt vorteilhafteren Hebelwegen so gemacht.

Zwischen X+Z habe ich über dem Schraubenkopf 31mm lichte Weite. Dazwischen
läuft ja nur die Trapezspindel. Alles schon ausklamüsert.

Frässpindel ist nix besonderes:
Motor von HK , Spannzangenfutter ER11 , dazwischen eine gedrehte Kupplung 5/10,
an einem 40A HK Blueserie-Steller mit HK-Servotester und Schaltnetzteil 15V/20A (ähnlich!)
und natürlich noch 2 Bundlager, in denen das Spannzangenfutter läuft.
Da kommt an die Z dann irgendwie eine superhochtechnische, mechanische Drehzahlvorwahl
dran. Beim Runterfahren wird das Poti des Servotesters dann für einen vorgewählten Weg
freigegeben= "Motor aus" bis "Drehzahl-X" beim Runterfahren.
Hier ist noch ein Bild:

Seit 6 Jahren fräse ich bis 2mm GFK/4mm Sperrholz mit ~110Watt abrufbarer Leistung.
Da das alte 13,8V/8A-Linear-Funknetzteil aber nicht mal richtig warm wird, steht zu vermuten,
dass die Leistung auch nicht benötigt wird. Wenn's neue läuft, werde ich es mal messen.

@mueckchen
Es tut mir leid mit den Pics!
Ich hab den "Grafik einfügen"-Button bei Direktantwort genutzt.
Das scheint, zumindest bei mir, aber nur im "Erweitert"en Editor zu funzen.
Ich wollte grad schon wieder in die Tischkante beissen, bis ich in "Erweitert"
gewechselt habe. Da ging's dann.... hmmpf-hangrmpf...

CU Eddy

 

[muerzi]

Das mit dem Mineralguss ist eine gute Idee. Erhöht nicht nur das gewicht, sondern dämpft auch prima schwingungen!

 

[mueckchen]

Das hier sieht auch nicht uninteressant aus...
Ich habe das Ding zwar vor einigen Monaten schon mal gefunden, aber dann nicht weiter drum gekümmert!
Die Holzfräse von Raschke

Kommt auch mit Alu zurecht!
http://www.youtube.com/watch?v=qBiKUUf_Kow&feature=plcp

Die Verfahrwege sind 1000mm x 500mm x 110mm - schon mal gar nicht so schlecht...
Das fehlende Gewicht lässt sich schön durch Mineralguss in den Hohlräumen (da passen einige Kilo rein!) kompensieren...

Die kompletten Baukosten der "M" werden sich für die Mechanik auf ca. 950eur (incl. dem Bausatz) belaufen, dieser kalkulierte Preis ist nicht incl. Frässpindel, Steuerkarte oder Software..

Der Preis ist natürlich abhängig von der eigenen Komponenten- und Lieferantenwahl!

Stellt sich die Frage, ob sich bei den Maßen und dem Preis eine Eigenkonstruktion überhaupt noch lohnt...

Gruß
mueckchen

 

[UMS]

schaut doch mal ins www.cnc-area.de forum. Da rennt einer rum mit Namen "Hydraulik". Der baut Fräsen aus Holz, die sehr gut gehen sollen für Hobbyanwendungen. Nur: Kühlung darf da halt nicht verwendet werden...

 

[helipage]

Hallo...
"Hydraulik" oder "Maccarly" (in Peters CNC-Ecke) alias Horst (CNC Technik Eltner) ist leider schon seit ca. 2-3 Monaten nicht mehr zu erreichen...
Hab damals lange mit Horst telefoniert und gemailt wg. seiner Fräse.
Sehr nett und geduldig, hat sich sehr viel Zeit genommen, alle meine Anfängerfragen zu klären und zu beantworten.
Hätte seine Fräse auch fast gebaut, wenn ich nicht eine fertige Holzfräse sehr günstig in einem anderen Forum hätte kaufen können.
Leider keine Ahnung was z.Zt. mit Horst los ist...

Dirk