grundlagen_fraese
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| - | ====== Dokumentation zum Bau der Grundlagen Fräse ====== | ||
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| - | Mit der // | ||
| - | |||
| - | ==== CNC Linksammlung === | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * CNC router tools: [[https:// | ||
| - | * Instructables der originalen DIY-CNC: [[https:// | ||
| - | * Videoerklärung auf englisch: [[https:// | ||
| - | * GRBL: [[https:// | ||
| - | * Arduino: [[https:// | ||
| - | * CNCJS: [[https:// | ||
| - | |||
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| - | Eine CNC-Maschine ist ein automatisiertes, | ||
| - | Für gewöhnlich handelt es um eine Spindel mit Futter, in die Fräsköpfe, | ||
| - | Da es sich konkret bei dieser CNC-Maschine um ein „Do it yourself“ Projekt handelt, liegt der Schwerpunkt darauf, die Kosten möglichst niedrig zu halten. Das heißt Mühe und Zeitaufwand sind erheblich größer, als eine bereits fertige CNC-Maschine zu kaufen. Denn bereits kleine Maschinen für den Hobbygebrauch können normaler Weise im 4-stelligen Preissegment angesiedelt sein. | ||
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| - | **Aufwand: etwa 2 Wochen | Kosten: etwa 300-350 Euro***\\ | ||
| - | *3D-Druck und Werkzeuge nicht mit eingerechnet | ||
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| - | Der Bau der //MSD Grundlagenfräse// | ||
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| - | <hi # | ||
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| - | * (2x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * (2x) [[https:// | ||
| - | * (2x) [[https:// | ||
| - | * (2x) [[https:// | ||
| - | * (2x) [[https:// | ||
| - | * (1x) [[https:// | ||
| - | * (1x) [[https:// | ||
| - | * (12x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * (36x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * (36x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * (18x) [[https:// | ||
| - | * (8x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * (4x) [[https:// | ||
| - | * MDF- oder Sperrholzplatte (8mm Dicke), 600x340mm (an jeder Ecke quadratische Aussparungen 60x60mm) | ||
| - | * Beliebiger Behälter aus einem nicht elektrisch leitenden Material mit den Mindestmaßen 50x70x80, Nach Möglichkeit sollte dieser eine offene Seite/Wand haben | ||
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| - | <hi # | ||
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| - | * Y-Axis Motor-Holder Links | ||
| - | * Y-Axis Motor-Holder Rechts | ||
| - | * Y-Axis Rod-Holder Links | ||
| - | * Y-Axis Rod-Holder Rechts | ||
| - | * Y-Axis Carriage Links | ||
| - | * Y-Axis Carriage Rechts | ||
| - | * X-Axis Carriage | ||
| - | * Z-Axis Carriage | ||
| - | * Clamp | ||
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| - | <hi # | ||
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| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
| - | * [[https:// | ||
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| - | **Folgende Werkzeuge bzw. Maschinen werden für die Bearbeitung und den Zusammenbau der Teile benötigt: | ||
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| - | * Gewindeschneider | ||
| - | * Metallbohrer 5mm | ||
| - | * Universalbohrer 10mm und 13mm+ | ||
| - | * Metallsäge | ||
| - | * Holzsäge | ||
| - | * Schraubzwingen | ||
| - | * Schraubendreher | ||
| - | * Lötkolben | ||
| - | * Isolierband oder Isolierschlauch | ||
| - | * Klebepistole | ||
| - | \\ | ||
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| - | Achtung!\\ | ||
| - | In der Regel lassen sich nicht alle Teile bereits maßfertig bestellen oder wären deutlich teurer, als Normgrößen. Daher müssen einige Teile eigenständig auf Maß zugeschnitten werden. Insbesondere betrifft das die Gewindestangen, | ||
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| - | Am besten schaut man sich zuerst die [[https:// | ||
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| - | \\ | ||
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| - | \\ | ||
| - | ===== Schritt 1 - Vorbereitung für den Zusammenbau ===== | ||
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| - | **1 a.) Sägen bzw. Schneiden**\\ | ||
| - | Als erstes müssen alle Teile auf Maß zugeschnitten werden. | ||
| - | Wichtig hierbei zu beachten ist, dass besonders auf die Rechtwinkligkeit und Maßgenauigkeit des Schnittes geachtet wird. Vor allem bei den 300mm 20/20 T-Profilen und allen Gewindestangen ist es sehr wichtig. | ||
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| - | Abweichungen um einige Millimeter sind nur an folgenden Teilen erlaubt:\\ | ||
| - | 600mm 20/20 T-Profile, Laufstangen 530mm und Laufstangen 310mm (**Nur Überlänge möglich**, absolute Rechtwinkligkeit nicht benötigt) | ||
| - | \\ | ||
| - | {{schema_diy_cnc_laengen.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_raspeln_auf_laenge.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_lineal_kurzes_profil_2.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_lineal_kurzes_profil.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_saegen_gewindestange.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_laufstange_abgesaegt.jpg? | ||
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| - | **1 b.) Bohren und Gewindeschneiden**\\ | ||
| - | Jeweils mittig an den Enden von **insgesamt zwei** 30mm 20/20 T-Profilen sind Bohrungen vorzunehmen mit dem 5mm Metallbohrer. Die Löcher sollten nicht tiefer als 10mm sein. Anschließend mit einem 6mm Gewindeschneider, | ||
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| - | {{bohren_300mm.jpg? | ||
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| - | {{bohren_600mm.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_bohrung_langes_profil.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_gewindeschneiden_langesprofil.jpg? | ||
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| - | **1 c.) Säubern von 3D Teilen**\\ | ||
| - | <hi # | ||
| - | Rundpfeile und Rundraspel sind hierbei sehr nützliche Werkzeuge. Weiterhin gilt: Wenn beim späteren Zusammenbau <hi # | ||
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| - | \\ | ||
| - | {{diy_cnc_3d_druck_schlecht.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_3d_druck_gut.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_z-achse_carriage_saeubern.jpg? | ||
| - | |||
| - | //ERST NACH SCHRITT 2 b.)//\\ | ||
| - | **1 d.) Achsenlänge der Motoren anpassen**\\ | ||
| - | Die <hi # | ||
| - | \\ | ||
| - | \\ | ||
| - | {{diy_cnc_motorachse_saegen_lineal.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_motorachse_saegen.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_motorachsenvergleich.jpg? | ||
| - | \\ | ||
| - | \\ | ||
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| - | \\ | ||
| - | ===== Schritt 2 - Zusammenbau ===== | ||
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| - | **2 a.) Anbringen von Kugellagern und Bewegungsschrauben**\\ | ||
| - | Jeweils ein <hi # | ||
| - | |||
| - | Jeweils eine Bewegungsschraube an der Seite der abgeschrägten Ecken der 3D-Teile <hi # | ||
| - | \\ | ||
| - | \\ | ||
| - | {{diy_cnc_xz-achse_carriage_kugellager_schraubzwinge.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_y-achse_carriage.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_z-achse_carriage.jpg? | ||
| - | |||
| - | **2 b.) Das Gestell**\\ | ||
| - | Bevor angefangen werden kann die Achsen zusammenzubauen muss erst das Gestellt stehen. Dafür sollten die <hi # | ||
| - | \\ | ||
| - | |||
| - | //INFO: AM EINFACHSTEN FÄLLT DER WEITERE ZUSAMMENBAU AUS, WENN DIE ACHSEN VON KLEIN ZU GROSS AUFGEBAUT WERDEN. DAS HEISST IN DER REIHENFOLGE Z, Y, X UND NICHT ANDERSHERUM. DES WEITEREN WERDEN IN DEN FOLGENDEN SCHRITTEN DIE MOTORANPASSUNG BESCHRIEBEN. DIE MOTOREN KÖNNEN AUCH ALLE ZUSAMMEN NACH DEM ZUSAMMENBAU DES XYZ-CARRIAGES MIT DEM GESTELL AUSGERICHTET WERDEN. // | ||
| - | \\ | ||
| - | \\ | ||
| - | **2 c.) Z Achse**\\ | ||
| - | Als erstes einen <hi # | ||
| - | Wenn sie nicht ausreichend Platz findet, dann muss die Achse des <hi # | ||
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| - | \\ | ||
| - | {{diy_cnc_motor_kupplung_gewindestange.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_motor_kupplung_gewindestange_02.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_xz-achse_carriage_motor_einpassen.jpg? | ||
| - | \\ | ||
| - | \\ | ||
| - | Wenn alles passt, den Motor mit Gewindestange rausnehmen, das Teil <hi # | ||
| - | \\ | ||
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| - | **2 d.) X Achse**\\ | ||
| - | Zunächst beide <hi # | ||
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| - | {{diy_cnc_fertige_xyz-achse_carriage.jpg? | ||
| - | \\ | ||
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| - | **2 e.) Y Achse**\\ | ||
| - | Anschließend wird die bisher zusammengebaute Konstruktion mit dem Gestell verbunden. Dafür müssen die übrigen 530mm Laufstangen durch die dafür vorgesehenen Löcher bei Motor-Holdern und Rod-Holdern durchgeschoben werden, allerdings nur zur Hälfte. So lässt sich nämlich die Konstruktion aus dem XYZ-Carriage an die Enden der Stangen ausrichten und durch die Öffnungen in den beiden Y-Carriages durchgeschoben werden. Das XYZ-Carriage sollte in Richtung der Motoren bzw. den Motor-Holdern auf dem Gestell ausgerichtet sein. Anschließend auch hier das selbe Prozedere mit dem Anpassen und unter Umständen anpassen der Motorachsenlänge (Schritt 1 d.) ausführen). | ||
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| - | {{diy_cnc_gestell.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_fertiges_gestell_mit_motor.jpg? | ||
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| - | Auf den Bildern ist Bereits die Dremel befestigt. | ||
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| - | ===== Schritt 3 - Elektronik ===== | ||
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| - | Grundsätzlich ist beim anschließen der Bauteile darauf zu achten, dass die Pins und andere Elektronikkleinteile nicht beschädigt werden. Die Jumper sind nach folgendem Schema an das Arduino Board anzuschließen. Daraufhin die kleinen Boards in das CNC Shield einstecken und die Kühlblocks ankleben wie im [[https:// | ||
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| - | **Verkabelung der Motoren**\\ | ||
| - | Je nach Steppermotorenmodell kann die Verkabelung unterschiedlich ausfallen. Einige Modelle haben einen kleinen Anschluss, an den man direkt ein Kabel einstecken kann. Bei anderen wiederum kommt das Kabel direkt aus dem Motorgehäuse raus. | ||
| - | Falls der Motor einen Anschluss hat, muss lediglich das Verbindungskabel an den Motor auf der einen Seite und auf die passenden Pins auf dem Steuerungsboard auf der anderen Seite gesteckt werden. Wenn die Kabel direkt aus dem Motorgehäuse herauskommen, | ||
| - | |||
| - | [[https:// | ||
| - | Wichtig an dem Plan ist nur welche Reihnefolge die 4 bunten Kabel haben die aus dem Motor rauskommen auf der rechten Seite des Bildes. | ||
| - | Einen ähnlichen Plan sollte man für das jeweilige Modell aufsuchen, welches man gekauft hat. | ||
| - | |||
| - | {{diy_cnc_stecker.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_kabelschneiden.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_stecker_schrumpfkabel.jpg? | ||
| - | {{diy_cnc_arduino_verkabelt.jpg? | ||
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| - | Sind die Kabel alle mit den Steckern verlötet müssen diese nun ins Board gesteckt werden. Auf der Platine finden sich die Bezeichnung X,Y,Z und A, welche für die X-, Y- und Z-Achsen der CNC Maschine stehen (A dubliert die Y-Achse). Dementsprechend sollten die Stecker der Motorenachsen jeweils passend zur Bezeichnung der Achsen auf dem Board verbunden werden. | ||
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| - | **Gehäuse**\\ | ||
| - | Anschließend sollte die Elektronik in einen Plastikbehälter oder Ähnliches verbaut werden, damit die Kabel und die Platinen nicht offen rumliegen und beschädigt werden können. In diesem Fall nutze ich eine handelsübliche Aufbewahrungsbox aus durchsichtigem Kunststoff. Da die Maße gut gepasst haben, habe ich selbst nur an der Öffnung für die Kabel und die Bohrungen für die Stecker Hand anlegen müssen. Zuerst legte ich die zusammengesteckte Platine passgenau an die Stelle im Container, an dem ich sie später verbauen wollte und markierte die Öffnung für den USB-B Port mit Marker an der Außenseite. Konkret habe ich eine quadratische 12x12mm Öffnung für den USB-B Port, eine ⌀10mm Bohrung für den DC-female Connector und ⌀13mm Bohrung an der Decke zum Durchstecken der Pins und Motorkabel erstellt. Diese Maße sollten bei jedem beliebigen Behälter die selben sein. Anschließlend die Platine von unten mit einer Heißklebepistole an die richtige Stelle im Behälter fixieren. | ||
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| - | {{diy_cnc_box.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_elektronik_vorschau.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_port_vorschau.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_port_ausschnitt.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_port_bohrung.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_kabel_bohrung.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_elektronik_layout_vorschau.jpeg? | ||
| - | {{diy_cnc_box_elektronik_layout.jpeg? | ||
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| - | **Stromzufuhr**\\ | ||
| - | Das Steuerungsboard mithilfe der beiden einadrigen Kabel mit dem DC-female Connector verbinden. An diesen Anschluss wird später die Stromzufuhr via DC-male Netzteil angeschlossen. | ||
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| - | ===== Schritt 4 - Software einrichten ===== | ||
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| - | **Installieren der Software**\\ | ||
| - | Folgende 2 Programme müssen heruntergeladen werden: | ||
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| - | **Für MacOS:**\\ | ||
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| - | **Für Windows: | ||
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| - | Und zusätzlich diese Datei (Für beide Systeme):\\ | ||
| - | Zum Download auf " | ||
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| - | **Einrichten der Software**\\ | ||
| - | Zunächst muss Arduino installiert werden. Das Board via USB mit dem Computer und mit dem DC-male Netzteil an eine Stromzufuhr verbinden . Nach dem das getan ist, das Programm starten. Im Menü (oben links) Werkzeuge > Skripte > Neuen ZIP Ordner hinzufügen. | ||
| - | Nun muss im grbl.zip der Ordner grbl ausgewählt werden: grbl-master.zip > script > grbl-code > grbl. | ||
| - | Wenn der richtige Order gewählt wurde, sollte im Menü unter Script > X der Unterpunkt „grbl“ erscheinen. | ||
| - | Diesen anklicken. Als Ziel unter Script > den USB-Port auswählen, an den das Arduino-Board angeschlossen ist. Auf der Nutzeroberfläche öffnet sich ein neuer Tab mit Text. Unter dem Menü den bestätigen Button anklicken. Sobald das Programm fertiggeladen hat auf den Hochladen Button drücken. Das Terminal (unten schwarze Fläche) sollte eine Bestätigung geben. Das Programm Arduino schließen. | ||
| - | |||
| - | Öffne cncjs. Als erstes muss dort wieder der Port gewählt werden. In meinem Fall PORT4, es kann aber auch USBX oder sonstiges sein wo " | ||
| - | Wenn links nach dem Auswählen des Ports Eingabezeilen mit Werten und oben der Tab „X“ erscheinen, war der Port vermutlich richtig. | ||
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| - | **Ausrichten der Achsen**\\ | ||
| - | Über die Achsen-Steuerung im rechten oberen Feld lässt sich das Gestell in X-,Y- und Z-Richtung manuell bewegen. Nun ist der richtige Zeitpunkt zu überprüfen ob die Pinstecker richtig verkabelt sind. Falls Motoren Achsen vertauscht sind, kann der Pin einfach umgesteckt werden. Wenn die Achse richtig ist, der Motor sich aber in die falsche Richtung dreht, kann man den Pin einfach um 180 grad drehen und wieder einstecken. Da die Y-Achse mit 2 Motoren belegt ist sollte die Y-Achse in der Draufsicht " | ||
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| - | Die Fräse muss also aus der Draufsicht betrachtet über die manuelle Steuerung in den weitesten Punkt "unten links" gebracht werden sodass die Carriages noch etwa 1mm Spielraum haben. Im Regelfall sollten hierbei die Koordinaten der Achsen im Steuerungsfeld nicht 0 anzeigen. Am einfachsten lässt sich das ändern, wenn man das Kabel vom Computer aussteckt und wieder neu verbindet. Denn jedes mal wenn man die Maschine mit dem Computer verbindet, ist der Ausgangspunkt der Fräse automatisch zum neuen " | ||
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