Baubericht Fenja M1000 - Ghostrider -

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    • Baubericht Fenja M1000 - Ghostrider -

      Hallo,

      Nach intensivem Studium der diversen Bauberichte, Austausch mit Andreas von fraeserbruch.de sowie aktiver Ratsuche hier im Forum (Bausatzfräse Sorotec BasicLine oder Fenja ?) habe ich entschieden, ein "Upgrade" vorzunehmen und von Holz auf Alu zu wechseln:
      Ich baue mir eine Fenja M1000 und war auch bereits einkaufen:

      - Pakete 1 und 2 (Frästeile und Lagersatz) von fraeserbruch.de
      - Schraubensatz von Jochen
      - Lineartechnik von Kamp und Kötter
      - Aluprofile und Zubehör von SMT

      - JMC-Servos (ich hab bereits 3x 140 Watt von Sorotec hier rumliegen, mit denen ich ursprünglich meine Sperrholzfräse aufrüsten wollte)
      - Jede Menge elektrischer Kleinkram von Reichelt, Völkner etc. (Schaltschrank, Hutschiene, Verkabelungskanal, Schütze, Reihenklemmen usw.)

      Für die Fräse baue ich mir eine Steuerung mit LinuxCNC auf. Ein passender SFF-PC (Lenovo ThinkCentre M42) ist bereits vorhanden und wurde mit einer zusätzlichen Netzwerkkarte ausgerüstet.
      Die Anbindung an die Fräse erfolgt dann via Ethernet und einer MESA-Karte 7i96. Die wird zwar wohl noch nicht so häufig mit LinuxCNC eingesetzt, aber für meine Zwecke ist die ausreichend und ich bin zudem experimentierfreudig.
      Beschafft habe ich die Karte dank des Hinweises von Oliver (wptruck) über Lascar. Ging absolut problemlos,sehr schnell und zu einem guten Preis.
      Zu Beginn werde ich wohl noch meine Kress-Spindel einsetzen (mit einem passenden Adapter für die Z-Platte), ein Upgrade auf eine HF-Spindel ist aber vorgesehen.

      Aufgrund des doch recht hohen Gewichts der Fenja brauche ich allerdings zuerstmal einen neuen Tisch dafür. Er wird Fläche von 150 cm x 80 cm bekommen sowie eine Unterkonstruktion zur Aufnahme der Steuerung, des PCs sowie weitere Komponenten. Zudem wird er durch vier feststellbare Schwerlastrollen beweglich sein. Mit der Unterkonstruktion (140 cm x 70 cm) habe ich bereits begonnen

      Da kommt jetzt unten noch ein Brett rein (16mm OSB) und oben drauf die Tischplatte bestehen aus einer 18mm OSB sowie einer 18mm Siebdruckplatte.
      Parallel dazu habe ich bereits angefangen die Alu-Profile mit Sand zu befüllen und zu verschließen. Die Verschlussstopfen habe ich mir aus 4mm Sperrholz selbst gefräst (Danke an Andreas von fraeserbruch.de für die dafür nötige CAD-Datei).


      Gruß Andreas
      Modifizierte c't Hacks-Fräse + MaXYposi-Controller / Fenja M1000 mit JMC-Servos, 1,5kW China-Spindel, LinuxCNC, Mesa 7i96
      Mein youtube-Kanal: youtube.com/channel/UC1GjCBqHzBVsbMMKxMjPXLQ/
    • Hallo Andreas,

      viel Erfolg beim Bau deiner Fräse.

      Ein paar Hinweise:
      -Mesa Karte: Videos von talla83 ansehen - er geht auch auf dein Modell ein. Ansonsten gerne hier fragen, die Karten sind in der Konfiguration unter linuxCNC gleich.
      -Tisch: ich würde den noch etwas aussteifen. So nimmt der Querbelastungen nicht gerne auf. Die Maße der Fräse und suchender Dynamik sind doch nicht ganz ohne:)
    • Hallo Guido,

      Danke für die Hinweise. Die Videos von Talla83 kenne ich, auf die bin ich über die Videos von Sebastian End gestoßen. Sind wirklich sehr lehrreich und werden bestimmt bei der Konfiguration helfen.
      Bezüglich des Tisches bzw. der Unterkonstruktion:
      Meinst Du wirklich, dass die Querbelastungen so groß sind ? Ich habe bisher eher das große Gewicht als die relevante Größe angesehen.
      Die oberen und unteren Rahmen sind miteinander und den Querstreben verschraubt und verleimt. Ebenso die Rahmen mit den Stützen.
      Was würdest Du mir denn zur Aussteifung raten ? Ich hätte noch einige Blechwinkel rumliegen.

      Gruß Andreas
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    • Hallo Andreas!
      Mit dem Tisch hat Guido vollkommen Recht. Blechwinkel sind hier nicht das richtige Mittel. Eher Diagonalen in allen möglichen Ebenen.
      Ich habe einen Tisch zusammengeschweißt, auf dem kann ein Gabelstapler parken :D . Der steht auf Mascinenfüßen (für Drehbänke und solche Sachen). Dann habe ich den noch in Tischplattenhöhe in X und Y richtung mit der Wand verschraubt und trotzdem sind beim Fräsen mit der doch recht leichten CNC14 Momente spürbar, die aber weit davon entfernt sind das Ergebnis zu beeinflussen. Um den Tisch mobil zu halten Habe ich eine Ausklappbare Achse in der Mitte mit zwei Rädern und die Verschraubung an der Wand mit Knebelschrauben.
      Andere mauern sich einen Sockel um endlich in "Ruhe" fräsen zu können.

      Grüße Jörg
      Der sich mit dem Schaltplan einer Taschenlampe auskennt. ;)
    • Hallo Andreas!

      Aus statischer Sich benötigst Du in jeder Ebene eine "Scheibe".
      in der xy-Ebene wird das Deine Grundplatte. in der xz- und yz-Ebene brauchts Du jeweils entweder 1 mal 2 diagonale oder eine Platte.
      Beim Bau von Gerüsten kann man die Lösung mit diagonalen gut sehen, bei Stahlbetonskeltettbauten stabilisieren sog. Wandscheiben.

      Gruß vom Bau-Ing. und Statik-Lehrer ;)

      Stefan
    • Moin,

      die anderen haben das schon ganz gut beschrieben.

      Querbelastungen:
      Der Tisch ist relativ massiv, jedoch wird es kritisch, wenn man bei einer hohen Toplast (deine Fräse:)) dort gehörig seitlich gegen rumpelt. Das kann durchaus zu einem vollständigen Kollaps führen (muss es natürlich nicht direkt). Es ist aber zumindest davon auszugehen, dass die ganze Konstruktion deutlich stärker schwingen wird. Beim Fräsen ist ein Abbremsen des Portals (entlang Y)oder auch des Z Achsenaufbaus (entlangX) nicht zu unterschätzen. Gerade beim Wirbelfräsen oder bei G0 Bewegungen merkt man deutlich, dass Kräfte im Spiel sind.

      Man möge sich an dieser Stelle an ein einfaches Regal aus Platten OHNE Rückwand erinnern. Wenn man das seitlich schiebt, dann spielt das Kartenhaus. Möglichkeiten: Rückwand, Diagonalen (für Kellerregale meist diese Stahlkreuze).

      Was also tun: Das was oben geschrieben wurde:).
      Mein Tisch steht mit einer langen Seite zur Wand. Dort habe ich eine 15mm OSB Platte flächig aufgebracht. Weiterhin ist mein Unterbau eher ein Schubladenschrank und enthielt auch vorher schmale Querverbindungen. Die Platte hat jedenfalls geholfen. Wenn dein Tisch breit genug ist, dann würde ich ein Kreuz oder eine Platte längs, mittig einziehen.
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    • Hallo,

      Ich danke euch für die Rückmeldung zum Tisch. Allerdings bin ich recht optimitisch, dass der Tisch bei Querbelastungen nicht gleich zusammenbricht. Die oberen und unteren Rahmenhölzer sind 80mm x 40mm stark, miteinander verschraubt und verleimt. Die Stützen sind 100mm x 100mm stark und mit den Rahmen ebenfalls verleimt und verschraubt (4x 90mm Senkkopfschrauben). Die Rollen sind für 100kg pro Rolle ausgelegt und die Bremse blockiert sowohl gegen Wegrollen als auch Verdrehen.

      Der Tisch ist mittlerweile soweit fertig:


      Bezüglich der Aussteifung habe ich aber noch euren Rat beherzigt und die linke Seite sowie einen Teil der Rückseite mit einer Platte versteift. Dass aber nicht aufgrund Zweifel an der Stabilität sondern um Schwingungen zu reduzieren.

      Eventuell kommt dann später noch eine Platte an die rechte Seite und eine weitere auf die Rückseite. Das mach ich aber erst wenn der Aufbau soweit fertig ist, dass ich weiß wo welche Leitungen lang laufen.

      Mittlerweile sind zudem auch die Aluprofile verfüllt und verschlossen. Ich habe die Stopfen mit Montagekleber eingeklebt, da ich den eh noch "auf Lager" hatte und mit der langen Tülle besser in die Öffnungen reingekommen bin (bei den langen Seitenprofilen müssen die Stopfen ja tiefer rein, damit die Kappen noch draufpassen).


      Im Unterzug und dem Portalbalken sind zudem auch schon die benötigten Gewinde geschnitten. Beim Portalbalken musste ich wie zu erwarten die Bohrungen noch vergrößeren (6,8mm), beim Unterzug hat es aber direkt gepasst (5mm).


      Als nächstes werde ich nun die Stirnseiten vorbereiten (entgraten etc.) und die Tischebene montieren (Linearschienen montieren und ausrichten etc.).

      Viele Grüße Andreas
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    • Es geht weiter mit dem Aufbau.
      Nachdem der Tisch jetzt soweit steht, habe ich alle Kleinteile sortiert und mit Nummern aus der Teileliste von Andreas versehen, damit ich die jeweils benötigten Schrauben etc. einfach finde.
      Die Linearschienen habe ich an die Längsträger und das Portal montiert und ausgerichtet. Bei den Längsträgern bin ich laut meiner Messuhr bei +/- 0,01mm das sollte ausreichen.


      Die Basis (Längsträger und Stirnplatten) habe ich mal testweise zusammengesetzt. Da wird mir aber etwas mulmig bezüglich der späteren Ausrichtung mit Portal. Wenn ich die Schrauben jetzt nicht wenigstens etwas festziehe hängen die Längsträger ziemlich nach unten. Die Montage "auf dem Kopf" scheidet aus, da ich das Teil nach der Montage alleine nicht mehr gefahrlos umdrehen kann (Gewicht!). Auch muss ja neben der Ausrichtung auf gleicher Höhe sowie passender Breite (Portal) auch der Abstand der Stirnplatten zueinander passen, und das wohl auch recht genau, damit die Spindel passt ohne zu viel aber auch zu wenig Spiel im Loslager.
      Ich hab mich gefragt, ob es für die Montage nicht sinnvoller wäre, erstmal Stirnplatten und Längsträger auf Höhe und Länge (mit Spindel) auszurichten und soweit mal festzuschrauben. Anschließend montiert man das Portal mittig, dann fährt man zuerst zu einem Ende, löst dort nochmal die Verschraubung damit sich der korrekte Abstand der Längsträger einstellt. Anschließend macht man das am anderen Ende. Mit etwas Geschick sollte sich dadurch die sonstige Ausrichtung (Höhe, Abstand der Stirnplatten) nicht mehr ändern.
      Gibt es da einschlägige Erfahrungswerte ? Ich hab hier im Forum schon diverse Posts gefunden, aber so wirklich erhellend war da bisher noch nicht.

      Aktuell hat es mit der Ausrichtung aber noch keine Eile, da ich die eine Stirnseite nochmal demontieren muss um die Platte für den Umbau auf Riemenantrieb zu überarbeiten. Dazu fehlt mir wiederum noch die CAD-Zeichnung. Also werde ich mich wohl als nächstes dem Aufbau der Steuerung widmen.

      Gruß Andreas
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    • Und weiter geht es mit dem Aufbau.
      Die Stirnplatte ist gefräst und gebohrt. Dabei ist mir ein kleines Missgeschick passiert. Ohne vorher nachzudenken, habe ich die Bohrungen für die Befestigung der Motorplatte aufgebohrt. Zu weit aufgebohrt, denn da müssen M5 Gewinde rein. Also hab ich sie halt noch weiter aufgebohrt und Gewindeeinsätze reingedreht.

      Danach habe ich die Basis wieder zusammengesetzt und unter Zuhilfenahme eines Vierkant-Stahls und eines Alu-Profils auf einer Höhe temporär verschraubt.

      Nach dem Zusammensetzen des Portals

      kam dann der große Moment: Die Hochzeit von Portal und Basis. Bei dem Gewicht des Portals schon eine Herausforderung. Aber durch die Passstifte oberhalb der Bohrungen für die Linearwagen ging das eigentlich recht gut.

      Dann ist mir allerdings aufgefallen, dass die Schrauben für die Montage des Portals an die Linearwagen (laut Teileliste M5 x 30) zu lang sind. Ein paar M5x25 hatte ich noch und es sind auch ein paar im Schraubensatz (für die Befestigung des Spindelmutternblocks der Z-Achse), damit habe ich alles provisorisch verschraubt. Jetzt muss ich erstmal Schrauben besorgen oder die vorhandenen absägen (eher ungern).
      Danach kommt dann der spannende Teil: Die Anpassung der Basis auf die korrekte Breite (aktuell ist das zu eng). Meine Idee ist, eine Seite nochmal zu lösen und in der korrekten Breite wieder festzuziehen. In der Hoffnung, dass ich dadurch die Höhe der Längsträger samt Stirnplatte nicht nochmal justieren muss.
      Danach kommen die Holzklötze unter den Längsträgern weg und ich wage mich an die Ausrichtung des Portals...
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    • Hallo Björn,

      Da hätte ich bei mir ziemlich viele Scheiben benötigt. Ich hab mir jetzt eine handvoll 25mm Schrauben besorgt und alles festgezogen, sieht bisher recht gut aus (alle Schrauben sind fest, nix wackelt).

      Gruß Andreas
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    • Nachdem ich die benötigten Schrauben besorgt hatte, ging es heute an das Ausrichten der Basis und des Portal (in X-Richtung). Ich hab gelesen, dass man vor dem finalen festziehen der Längsträger mit den Querträgern zuerst das Portal möglichst senkrecht zum Längsträger ausrichten soll. Genau das habe ich versucht, so richtig gelungen ist es mir aber noch nicht, ich brauche einen größeren Winkel und das mit dem Unterlegen mit Alufolie ist mit 8 Lagen Folie klappt irgendwie nicht so gut. Vor allem das Unterfüttern beim Unterzug ist eine ziemliche Fummelei und ich muss Portal und Unterzug lösen um überhaupt Platz zum Unterlegen zu bekommen.
      Hat da jemand von euch vielleicht noch eine gute Idee wie man die Schieflage des Portals beseitigen kann (aktuell über 300mm in Y-Richtung eine Abweichung von ca. 4 Zehntel mm in X-Richtung) ?

      Gruß Andreas
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    • Auch bei mir geht es weiter. Ich habe die Basis nochmal gelöst und Portal zum Längsträger soweit möglich ausgerichtet. Fotos habe ich davon keine, aber ein Video: https://youtu.be/V2NPK0yGFqc

      Danach ging es mit dem Aufbau der Z-Achse weiter und dem Ausrichten der Achse in Y- und X-Richtung.


      Ich habe bei der Ausrichtung in X-Richtung aber nicht den Portalbalken gelöst und verdreht sondern das gesamte Portal mit den Wangen durch lösen der Schrauben zu den Linearwagen. Das ging recht einfach und hat meiner Meinung nach sehr gute Ergebnisse geliefert. Auch dazu gibt es bei youtube ein Video:
      https://youtu.be/xd-_yyHpcR0

      Nachdem auch das geschafft war, habe ich die Z-Achse soweit fertig montiert, inklusive der Motorplatte und dem Festlager. Allerdings habe ich die Lager wie bei der X- und Y-Achse von innen her mit zwei Schrauben verschraubt, da die eigentlich dafür vorgesehenen vier Bohrungen in der Motorplatte falsch gebohrt wurden. Damit die Spindelmutter
      Das ist aber eh nur eine temporärer Lösung, da ich den Umbausatz auf Riemenantrieb bestellt habe. Da ich aber nicht weiß, wann die Teile bei mir eintreffen (und ich Alois und Andreas nicht unter Druck setzen will), baue ich erstmal so weiter, dass ich die Motoren direkt anflanschen kann.

      Meine Basisplatte (24mm Siebdruckplatte) ist auch schon fertig und konnte verschraubt werden. Dazu hatte ich extra ein paar Nutensteine extra bestellt.


      Ich muss jetzt noch die Befestigungsbohrungen für die Schleppkette an der Z-Achsen Abstützung sowie der Schleppkettenablage herstellen, dann kann ich das alles fertig montieren. Danach geht es dann erstmal an den Aufbau der Steuerung.

      Gruß Andreas
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    • Hallo Zusammen,

      Es ging auch bei mir weiter, ich hatte nur bisher keine Zeit das hier zu beschreiben. Im März und im April hab ich meine Steuerung rund um die MESA-Karte aufgebaut (nach dem Motto "jeden Tag ein paar Kabel"):



      Für die Servos hab ich zwei Netzteil 36V/360 Watt verbaut. Die MESA-Karte wird von einem 5V Hutschienen-Netzteil versorgt und für die restlichen Aktoren und Sensoren liefert ein 24V Netzteil die nötige Power. Alle Niedervolt-Signale (Servo-Signale, Stromversorgung der Servos, Signale von den Endschaltern etc.) werden auf der linken Seite angeschlossen (XLR-Buchsen, verschraubbare Rundstecker). Alles mit Netzspannung geht rechts raus (schaltbare Steckdosen für Sauger, Vakuumpumpe, Spindel etc). Auf der Vorderseite gibt es nur einige Signalleuchten zur Kontrolle.
      Ein- und Ausgeschaltet wird über eine separate Schaltbox

      Über die Taster (grün für "ein", rot für "aus") wird das Hauptschütz der Steuerung geschaltet (mit Selbsthaltung). Der grüne Taster ist zudem beleuchtet (über die 24Volt-Versorgung). Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die Steuerung nach einem Stromausfall ausgeschaltet bleibt (man kann den Hauptschalter nicht vergessen).
      Ich habe mich für diese Variante als Hauptschalter entschieden, da sich diese bereits bei meiner Sperrholzfräse bewährt hat.

      Nach dem Einschalten wird aber zuerst nur die MESA-Karte und die 24 Volt-Versorgung aktiviert. Die Netzteile für die Servos werden über ein separates Schütz über die MESA-Karte aktiviert. Ebenfalls über die MESA-Karte werden die weiteren Verbraucher geschaltet (vier weitere Schütze).
      Der Notaus-Taster der Schaltbox deaktiviert die 24 Volt Versorgung der Schütze und aktiviert zudem einen E-Stop-Eingang der MESA-Karte.

      Mittlerweile sind die Teile für den Riemenumbau bei mir eingetroffen. Damit und der Verkabelung der Fräse wird es jetzt weitergehen und parallel dazu mit der Einrichtung und Konfiguration von LinuxCNC.

      Gruß Andreas
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    • Hallo zusammen,

      Mittlerweile habe ich den Umbau bzw. Einbau der Teile für den Riemenantrieb durchgeführt. Das hat im wesentlichen auch funktioniert.
      Bei der Z-Achse habe ich mich für die etwas flachere Variante entschieden und das eine Lager aus dem Lagerblock vorsichtig raus- und in die neue Z-Platte eingepresst. Hat dank passender Werkzeuge problemlos funktioniert.

      Mein Ziel war es die Riemenscheiben alle mit dem Riemen so nah wie möglich am Lager zu montieren um die Belastung für die Lager so gering wie möglich zu halten. Das hat auch geklappt,aufgrund der kurzen Achsen der JMC-Servos und der Spindel aber nur knapp (man kann die Fixierungsschrauben bereits sehen, aber sie halten hoch). Wobei es an der Portal-Achse besonders knapp zugeht:

      Aber ich werde das jetzt so mal versuchen. Wenn das doch nicht halten sollte, kann ich immer noch Bohrungen und Gewinde in die Lauffläche einbringen.
      Bei der Z- und X-Achse ist es etwas entspannter, aber hier sitzen dadurch die Riemenschieben sehr knapp über den Lagern


      Bei der X-Achse musste ich zudem die Motorplatte ein gutes Stück weiter raus setzen (mithilfe von zusätzlichen Unterlegscheiben).
      Bei der Z-Achse hat das dazu geführt, dass der Riemen auf der Spindelseite mit den Befestigungsschrauben des Lagers kollidiert ist. Ich musste die zwei Schrauben zum Motor hin gegen flachere austauschen.
      Tipp an Andreas (Fräserbruch): Vielleicht auch an der Z-Achse das Lager von unten verschrauben, wie bei den anderen Achsen. Dann sind die Schrauben nicht im Weg. Eventuell muss man den Verfahrweg nach oben dann etwas verkürzen oder man lässt die zwei mittleren Schrauben der Spindelmutter weg (die hält sicher auch mit vier anstatt sechs Schrauben).
      Wie im Thread zum Umbausatz bereits geschrieben, habe ich die Position des Home-Sensors für die Z-Achse beibehalten. Dafür habe ich eine Bohrung in den Haltewinkel für die Motorplatte gesetzt und auf der Stirnseite ein Bohrung mit M4 Gewinde für eine Fixierungsschraube für den Sensor. Damit passt das wieder.



      Da jetzt soweit alles fertig montiert ist, kann ich mich jetzt an die Verkabelung und die Konfiguration von LinuxCNC machen.

      Edit: Und falls es jemand interessiert, es gibt auch ein Video dazu:



      Gruß Andreas
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    • Hallo Zusammen,

      Es war ja eine ganze Weile reicht ruhig hier. Grund war zum einen die fehlende Zeit (Job, Haus, Garten wollen auch was vom Kuchen abhaben) zum anderen die nötige Einarbeitung in LinuxCNC. Es hat doch einiges an Zeit gebraucht, mich da reinzufuchsen und eine erste lauffähige Konfiguration mit ansprechender Oberfläche zusammenzustellen. Aber letztendlich hat es geklappt und meine Fenja hat sich zum ersten mal nicht mehr von Hand bewegt ;) .

      Wer das mal sehen möchte:


      Als nächstes werde ich jetzt noch prüfen, ob alle Achsen auch genau so weit fahren, wie die Steuerung es sagt, danach muss ich noch die HF-Spindel anbinden, genauer den Frequenzumrichter, danach kann die Aufspannplatte gefräst werden.

      Gruß Andreas
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