Eine Portalfräse entsteht, ... "einfach mal anfangen"

[JUERGEN_]

irgendwie braucht man ja als Rentner eine interessante Beschäftigung,
und so habe ich mich doch mal entschlossen eine Portalfräse für ALU-Bearbeitung zu erstellen.

es gibt ja davon schon zig Varianten,
und getreu meinem Motto "Ich hätt's Anders gemacht ! "

werde ich "einfach mal anfangen"

meine Basis sind erst mal ein Satz günstig erstandenen China-Kugelumlaufspindel,

na dann ....

 

[Johny1]

Na dann will ich dir mal ein Tipp geben.

https://www.rc-letmathe.de/CNC-Technik/CNC-Elektronik

Und Software: Estlcam: 2D / 3D CAM und CNC Steuerung...

Viel Spaß bei deinem Projekt Gruß Johny

 

[JUERGEN_]

Ja danke, immer her damit, mit preiswerten Adressen.

obwohl ich schon mal dort zu Weihnachten zum spielen mir ein 36V/9,7A Schaltnetzteil erstanden habe.
für die X- und Y-Achsen werde ich dann 180W-Servo verwenden.

erst mal werde ich mit der Z-Achse anfangen.
das Ganze wird aus massiven 20mm feingefräste ALUgussplatten zusammengebaut.
günstiger als hier - Feingefraeste-Gussplatten - habe ich die allerdings bisher nicht gefunden

passend zugeschnitten. (angeblich mit schnittolerans +-0,2mm)
aber bisher tollerierte das eher nach -0,3mm
watt solls.... kan eh nich sogenau feilen !

 

[JUERGEN_]

nun ist die Chinaspindel eingetroffen.
Eckwerte :
ca. 6Kg
ER20 - war mir das wichtigste
3P 220V / 10A
Soll 4KW haben
kosten rund 200EUR



nun zu den 4KW,
das gute an E-Motore, man kann, ...man muss aber nicht.

der Rest wird drum rum gebaut.
Z-Achse wird 250mm SFU1605 Kugelumlaufspindel und
25er Block-Linearwagen 300mm, eines deutschen Lieferanten.

.

 

[JUERGEN_]

- die Abmessungen der X/Z-Kreuzplatte werden simuliert.

da mir keine Fräse zu verfügung steht, wird das 20mm ALU auf Endmass bestellt.



daraus ergeben sich nun ca. 130mm Hub für die Z-Achse,
2x Blockwagen ergeben 175mm auf der X-Achse.

somit wird die Platte 20x175x330mm
die Halterung für den Stepper (NEMA23) demnach 20x80x175mm

der Portalbalken wird ebenfalls aus 20mm gefrästen ALUplatten bestehen.
und besteht aus einer Platte von 20x180x740 und einer 20x180x780,
die dann miteinander verschraubt werden.
.

 

[JUERGEN_]

"Ich bin der Dreher Eilig, was Ich nicht dreh, das feil ich ! "

nun, wer sich mit CNC befassen will kommt wohl an CAD nicht vorbei.
es gibt viele kostengünstige Programme, ich bin allerdings bei Q-CAD hängen geblieben.

damit die Wagen mit dem Kugelumlaufmuterngehäuse auf eine Ebene kommen,
müssen sie aufgefüttert werden.
das erste Bauteil muss angefertigt werden.


Material auch wieder 5mm feingefräst 50mm breit,
allerdings preisoptimiert länger bestellt.
auf Länge schneiden muss dann meine 50EURO Kappsäge herhalten.

wichtig sind die Bohrungen da, dieses Teil nachher auch
als Bohrschablone für die Z- u. Kreuzplate herhalten soll.
.

 

[JUERGEN_]

ob dat wat wat ?



Der Portalbalken mit den ersten Pilotbohrungen.
Schinenabstand Mitte-Mitte 130mm
Portalwangen sind 20x175x310mm
.

 

[JUERGEN_]

Versuch macht kluch.

( Portalwange )
ein Problem gelöst,
wie bekomme ich ein 40mm Loch (für Schrittmotor) in eine 20mm ALU-Platte.



damit waren allerdings die Grenzen des 60EUR Bohrständers fast ausgeschöpft.
.

 

[JUERGEN_]

"Das nächste Loch kommt bestimmt."

und weil der Z-Stepper keine 20mm Platte braucht, fand sich noch ein Stück 12mm Blech.
endlich ein Grund einem mit ner "KäseFräse" zu zeigen das,
" Geht nicht, gibts nicht ! "



und somit muss mal wieder ein .DXF her.
nun denn, wir werden sehen ...
.

 

[JUERGEN_]

"Ein Amateur is nix zu schwör !"

einen Säge beisst sich durch.

sie muss nicht immer 500EUR kosten, /10 reicht auch.


Abstandshalter sollen als Bohrschablone herhalten.
passt !

und nu wird gebohrt,

geht besser als gehofft.

nun weiter,

Hochkant , auch das ist in Griff zu bekommen.
.

 

[JUERGEN_]

Ach ja, ..


und zwischendurch, mal immer wieder PROBELIEGEN .
.

 

[Bussard]

Das sieht schon richtig gut aus!

 

[JUERGEN_]

"die Studien gehen weiter !"


das Portal wird auf 25er Linearwagen gestellt.

die Chinaspindeln lassen zu wünschen übrig.
dazu werde ich 2 Spindelmuttern gegeneinander verspannen.


2 Y-Spindeln, warscheinlich über Zahnriemen angetrieben.

über der Basisplatte bin ich mir noch nicht im klaren.
es scheint doch ein erheblicher Kostenfaktor zu werden.
.

 

[JUERGEN_]

"Provisorien halten am Längsten ! "

Vorerst habe ich mich nun doch nicht für eine massive ALU Grundplatte entschieden.
sondern für Schweres ALU-Profil 120x30 mit 6er Nut. Gewicht: 4,320 Kg/m ,

ist so auch deutlich leichter zu handhaben und für Änderungen flexibler.

wieder mal , eine weitere Fallstudie .....

den Y-Antrieb werde ich vorerst, mal durch 2 NEMA24-Motore gestalten.
.

 

[JUERGEN_]

" und, sie bewegt sich doch ! "

auch die Steuerung ist kein Hexenwerk,
für die Übersetzung de NC-Codes (G-Code) zu den Schrittimpusen,
reicht ein einfacher Arduino mit GRBL.


als Sender verwende ich einen Raspbery-Pi mit der Software " bCNC "
- die auch auf nem LINUX- oder Windows-PC laufen würde.
.

 

[der-Frickler]

Gefällt mir, Top! Weiter so!

 

[JUERGEN_]

" Ein VERSUCH der Justierung "

die erste Übung, die Parallelität der X-Achse herzustellen.


um die X-Achse ca 0,2mm anzuheben sind Cu-Folien unter die Portalwangen gelegt.
gleichzeitig liesse sich auch die Z-Achse in Y-Richzung kippen.

primitive Z-Achsen Überprüfung.


geht schon mal . . . . .,
aber ev. sollte ich mir doch erst mal eine Messuhr zulegen.
Feinjustierung der Z-Achse in X-Richtung kann in Stress ausarten.
.

 

[Bussard]

Das wird eine gewaltige Maschine, sieht sehr professionell aus - RESPEKT

 

[JUERGEN_]

Hmm...mm, wer billig kauft, kauft 2x - - Oder ?

Gleich 2 Ausfälle kurz hintereinander auf der Z-Achse.
Betrieb bei 36V

ca. 9EUR per Stück aus der Bucht.

obwohl nur auf 3,3A gejumpert,
Motor auf 3,3A in Reihenschaltug verschaltet keine Reaktion mehr.

danach mal einen anderen.
ca. 6EUR per Stück aus der Bucht.

der wurde bei 3A gejumpert allerdings etwas mehr als Handwarm,
und stellte bei Bohrsimulation nach kurzer Zeit, für längere Zeit die Arbeit ein.
... an einem 2A NEMA17 gab es bisher keine Probleme.

nun einen Neuen Georder, ..
ca. 17EUR per Stück aus der Bucht. (EU-Lieferung)

obwohl auf 3,2A gejumpert, wird der Steppermotor zum 1.mal etwas warm.
mal sehen wie lange das Teil nun durchhält. -

.

 

[der-Frickler]

Also ich hab mit den Dingern auch nur Ärger gehabt. An der Großen Fräse hab ich jetzt NEMA23 JMC Closed Loop Stepper mit eingebauten Endstufen, die sind extrem klasse! Bei allen kleineneren Sachen nutze ich einfach Arduino+CNC Shield mit den S109 Endtstufen drauf:
S109 V1.1 - FYSETC WIKI
Kosten wenig, einfach zu verkabeln und mit kleinem Lüfter drauf auch ausreichend.


Hier ein paar versuche mit verschiedenen GRBL Versionen auf Arduino-Uno, Bluepill und ESP32 incl Webinterface. Passen alle unters GRBL Shield.

So schaut die komplette STeuerung für die Kleine Fräse dann aus, hinten ein dicker FET für die Brushed Spindel, 5V Regler für die Steuerung und vorne ESP32 mit GRBL Shield. Fehlt nur noch das 36V Netzteil.