PaddyMill - meine erste Fräse

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    • PaddyMill - meine erste Fräse

      Hallo zusammen,

      eine eigene Fräse reizt mich schon sehr lange, jetzt hält es mich nicht mehr, ich lege los. Grundsätzlich versuche ich die Fräse so günstig wie möglich zu halten. Das bedeutet zum einen Kompromisse einzugehen, zum anderen Teile gebraucht zu beschaffen. Der besondere Kostenfaktor ist sicherlich die Lineartechnik. Ich habe nun an verschiedenen Stellen günstig Bosch Rexroth Linearführungen der 25er Serie erstanden (alles Flanschwagen mit den Maßen 70 x 85 mm, Gesamthöhe mit Schiene 36mm). Diese bilden die Basis.

      Zunächst habe ich mich sehr lange bei fraeserbruch.de umgesehen und auch Kontakt dorthin aufgenommen. Alles lief auf den Biber heraus. Zum einen soll die Fräse etwa DIN A2 als Bearbeitungsfläche bieten. Der Stellplatz ist aber sehr begrenzt, so dass ich die Motoren teils über Riemen koppeln muss. Die Fräse soll in der Lage sein, Holz, Kunststoffe und gelegentlich NE Metalle zu bearbeiten. Beides wäre mit einem modifizierten Biber möglich. Allerdings passen meine Führungen dort nicht, daher habe ich mich selbst an der Konstruktion versucht. Eingeflossen sind dabei Eindrücke von fraeserbruch.de, von der Kim aber auch von M-hoch-5.



      Auf der X- Achse kommen je eine Führung 1000mm mit zwei Wagen zum Einsatz. Die Portalwangen werden direkt an den Wagen verschraubt. Angetrieben wird die Achse über eine 1605 KUS, welche mittig am unteren Portalverbinder sitzt.



      Auf der Y-Achse kommen zwei 500mm Führungen mit je einem Wagen zum Einsatz. Auch hier wieder eine 1605 KUS mit 600mm Länge. Der Motor sitzt hinter dem Portalbalken und wird mittels HTD-3M Riemen (9mm) angetrieben.


      An der Z-Achse sitzt eine Linearführung mit einem Wagen. Angetrieben über eine 250mm 1605 KUS, welche nur oben gelagert ist. Der Motor sitzt hinter der Spindel und wird wieder mittels HTD-3M 9mm Riemen verbunden. Der Wagen ist an dem Y-Schlitten befestigt, an der Z-Platte ist die Linearschiene angebracht.


      Eine Frage die mich beschäftigt ist, welcher Abstand zwischen der KUS Mutter (bzw. deren Gehäuse) und dem Portalbalken soll ich einhalten? Aktuell ist nur 1mm Luft. Reicht das oder sollte ich da mehr Platz geben?


      hier mal ein Bild ohne Rendering und Perspektive. Als Profil werden 45x90mm Nut 10 in schwerer Ausführung eingesetzt. Der Portalbalken und der untere Verbinder sind 120x40 in Schwer. Die Portalwangen sind 15mm stark. Die Teile des Y- und Z Schlittens 20mm.



      Wie oben erwähnt, wie groß sollte der Spalt an der KUS sein (rote Pfeile)?. Die gesamte Aufbauhöhe der Wagen beträgt 36mm. Daher habe ich 5mm Distanzplatten eingeplant (blaue Pfeile)haltet ihr davon? Oder doch lieber eine Tasche in das 20mm Alu für die Spindelmutter fräsen?

      Probleme bereitet mir auch die Lagerung der Spindel an der Y-Achse. Die Flanschlager nehmen viel Platz weg und schwäche aus meiner Sicht die Wangen. Habt ihr da bessere Ideen? Bei Fraeserbruch.de habe ich so schicke Lagerschalen gesehen. Die gibt es aber wohl nicht nicht bei ihm zu kaufen. Wäre das vielleicht eine Idee?

      Anbei noch ein paar Maße:

      Abstand Portalwangen (innen) 550mm
      Gesamthöhe Portalwangen 425mm
      Portaldurchlass (ab OK Aufspannplatte) 130mm
      Gesamthöhe der Fräse 620mm
      Gesamtbreite der Fräse 610 mm
      Gesamtlänge der Fräse 1150m

      Meine Werkstatt bietet außer Handbohrmaschine, Stichsäge und 3D Drucker nicht viel, da werde ich besonders bei den Alu Teilen auf fremde Hilfe angewiesen sein. Ich hoffe, hier Unterstützung dabei zu finden ;)



      Grüße
      Patrick
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      • Y_Z_Achse_3.jpg

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    • Hallo Patrick

      Ich habe meine auch selbst gezeichnet. Ich nutze aber einen Alublock an der KUS, die Kraft muss ja irgendwie auf die anderen beweglichen Teile kommen. Wie verbindest du die KUS Mutter mit deinen Aluteilen? Ich glaube meine Alublöcke sind 40 oder gar 45 mm hoch. Zu den 1mm Abstand, sollte schon reichen, je nachdem wie genau alles zusammenpasst.

      Grüsse

      Dieter
      Sie dürfen nicht alles glauben was sie denken. (Heinz Erhardt) ;)
    • Hallo Patrick

      Genau solche meine ich, musst aber schauen, dass die Höhe und Mitte der KUS dazu passen.
      Ich muss nämlich unter meinen Laufwagen unterfüttern, sonst wäre es zu eng geworden.

      Grüsse

      Dieter
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    • Vielen Dank für die Tipps. Die "Gefällt mir" Bewertungen werte ich mal so, dass ich auf dem richtigen Weg bin.

      Ich habe etwas weiter geplant und gönne den KUS einige mm extra zu dem Portalbalken, sicher ist sicher. Der Z-Schlitten ist so ausgelegt, dass er Kress und Co (eher Mafell FM 1000) aufnehmen kann, aber auch breit genug ist für 80mm China Spindeln (bzw. deren Halterungen). Ich denke damit bin ich flexibel. Ich überlege aber noch, ob ich den Z-Schlitten besser etwas hoch setze um mehr Höhe zu gewinnen. Ich stelle mir das so vor, dass wenn der Schlitten ganz oben ist und ich einen Fräser eingespannt habe, ich knapp unterhalb des Portalbalken raus komme. Aktuell ist es so, dass die oberste Position der unterkante der Spannmutter entspricht. Wenn da nun ein Fräser drin steckt, verliere ich die Fräserlänge im Portaldurchlass.

      Ist die Annahme so korrekt? Möchte ungern die Wangen höher setzen, damit wird zum einen die Fräse höher (Platz), zum anderen wird die Sache bestimmt instabiler werden.

      Hier mal ein Bild mit einer exemplarischen Kress. Ich habe die Platte ausgeblendet, damit man die Verstrebung unter dem Tisch sieht.
    • Hallo Patrick

      Das mit der Z-Achse ist so ein Kompromiss, du musst dir überlegen, welche Dicke du zu bearbeiten hast. Es macht keinen Sinn, viel Höhe zu besitzen, wenn dann doch nur 20 mm Platten bearbeitet werden.
      Ich habe an meiner Z-Platte zwei Aufnahmen gemacht, dann kann ich bündig mit der Z-Axhse abschliessen oder weiter oben mehr Höhe im Durchlass bekommen. Ob ich das jemals brauche, weiss ich nicht. Zumindest sind die Bohrungen da. :)
      Der Fräser nimmt dir halt immer Durchlasshöhe, bei den kleinen Fräsern, die gerade mal 40 mm lang sind sind es dann wirklich nur 10-20 mm an Höhe und mehr Tiefe können sie auch nicht schneiden, weil zu kurz.
      Vielleicht kannst du 2 Bohrungen für die Halterungen anbringen, dann hast etwas mehr Flexibilität.
      Als Beispiel, Spannzange bündig mit Z-Achse und einmal Fräsmotorhalterung bündig zur Z-Achse.

      Grüsse

      Dieter
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    • Guten Morgen

      Die Achse ist wohl ähnlich der Biber ausgeführt.
      Ich mache bei meiner das gleiche Experiment, nur eine Linearachse, dafür mit 2 massiven Laufwagen.
      Bin gespannt ob das so funktioniert, und wenn nein, baueich einfach um.

      Grüsse

      Dieter
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    • Da ist eine Schiene mit einem Flanschwagen 70x85mm. Letztlich ist es dem Platz und den verfügbaren Wagen geschuldet. Der Biber und die Ameise sind ähnlich gebaut, daher dachte ich es könnte so passen.

      Bei zwei Wagen nebeneinander und KUS dazwischen müsste ich die Platte mindestens 160mm breit machen. Ich könnte aber zwei Wagen auf eine Schiene setzen

      Wenn ihr eine andere Idee mit den vorhandenen Mitteln kennt, ich bin für jeden Tipp dankbar
    • Hallo Patrick

      Genau das war auch meine Überlegung.
      So habe ich nur 110 mm Breite an der Kreuzplatte. Damit trotzdem genug Führung da ist, nutze ich 2 Laufwagen. Wenn ich die Teile denn endlich mal habe, kann ich die Konstruktion zeigen, ist asymmetrisch. Die beiden Laufwagen an der Z-Achse benötigen doch ganz schön Platz.

      Grüsse

      Dieter
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    • Hallo und Danke für eure bisherigen Einwände.

      Ich habe etwas umgeplant und werde für die Z-Achse von den Flanschwagen (Bosch Rexroth KWD-025-FNS) zu den normalen Wagen wechseln (KWD-025-SNS). Einen gebrauchten konnte ich bereits erstehen und werde zunächst mit diesem beginnen. Wenn bis zum Bau ein zweiter dazu kommt, um so besser. Falls nicht, wird es erst einmal bei einer Schiene bleiben.. Ich plane aber direkt die Z-Platte (Bohrungen etc.) für zwei Schienen und zwei schmale Wagen, dann kann ich später einfach dran schrauben ohne neue Platten fertigen zu müssen. Der Vorteil ist, durch die Wagenbreite von 48mm bekomme ich zwei nebeneinander und die KUS (1605) passt zwischen beiden durch. Die Mutter wird ihren Platz mittig oberhalb der Wagen finden. So bleibt die Platte schön schlank und ich verliere keinen Verfahrweg.

      Für die Spindelhalterung habe ich mehrere Positionen vorgesehen, so dass ich diese in 40mm Abständen nach oben versetzen kann. Die unterste Position wird so gewählt, dass sie etwa bündig mit der unteren Kante der Schaftmutter ist. So erhoffe ich mir die bestmögliche Ausnutzung der Portaldurchlasshöhe

      Habt ihr noch Tipps für die Lagerung der Spindeln? Hier lieber Flansch- oder Stehlager? Oder spielt dies keine Rolle?

      Die Neigung der Portalwangen werde ich ebenfalls etwas zurück nehmen, so dass bei einer 80mm Spindel der Fräser exakt an der Vorderkante des Portals steht. Somit sollte ich den Verfahrweg maximal ausnutzen können. Zudem werde ich die Wangen oben etwas breiter gestalten, so scheint mir zu wenig Material rund um die Spindelhalterung. Anbei die Seitenansicht mit einer Kress.



      Habt ihr noch weitere Anregungen, Kritik oder Ideen?

      Viele Grüße
      Patrick
    • Hallo Patrick

      Ob Steh- oder Flanschlager ist wahrscheinlich egal, es lagert.... :)
      Schöner anzusehen sind passende Flanschlager, ich verbaue nun Stehlager, da ich die schon gekauft hatte.

      Bin gespannt wie es bei dir weitergeht..... Umbauen kann man später auch noch immer. Ich denke mir, wenn die Maschine mal da ist und sie auch das liefert was ich mir erhoffe, kann ich mir die nächste Fräse selber fräsen :D Vielleicht.....

      Grüsse

      Dieter
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    • Hallo zusammen,

      vieles ist schon bestellt und eingetroffen, einige Dinge fehlen noch. Offen sind bei mir noch

      - KUS (Letmathe)
      - Netzteile und Elektronik Kleinkram
      - Alu Frästeile
      - sonstige mechanische Kleinteile wie Riemenscheiben, Riemen, Schleppketten usw.
      - Spindel

      Bereits vorhanden sind nun
      - Alu Profile + Zubehör ala Nutensteine, Winkel usw.
      - Linearführungen
      - Motoren und Treiber
      - Schaltschrank

      Bei der weiteren Planung treiben mich einige Dinge um, da würde mich eure Meinung zu interessieren:

      1. wo die Alu Frästeile beschaffen? Besonders Portalwangen und Teile der Y/Z Einheit (viele Bohrungen und Gewinde)

      2. Gewinde in Profile und Alu Platten direkt rein schneiden oder lieber selbstschneidende Einsätze verwenden? Ich bin unsicher, ob ich die Gewinde einfach so ins Alu schneiden soll (keine Erfahrung damit) oder ob ich lieber sowas hier nehme Gewindeeinsätze selbstschneidend

      3. Nutzt ihr beim Verschrauben der Nutensteine Schraubensicherungen ala Loctite? Einerseits ist es ärgerlich, wenn sich Schrauben durch Vibration lösen, andererseits denke ich, Lineartechnik und Geometrie lässt sich nicht ausrichten, wenn Loctite verwendet wird (härtet evtl. schneller aus als ich ausrichten kann).

      4. Bei dem BOB bin ich total unsicher, was ich nehmen soll. Ich plane ein altes Notebook zu verwenden, da fällt ein LPT Port flach. Vom 3D Drucker bin ich mit den Arduino Lösungen vertraut (Arduino DUE mit RADDS Board). Warum die bei CNCs so verpönt sind habe ich noch nicht verstanden. Nach meinem Verständnis entspricht GRBL am ehesten meiner vertrauten Arbeitsweise.
      Bleiben aus meiner Sicht nur GRBL Board vom Arduinoclub oder der ESTLCAM Klemmenadapter. Der Klemmenadapter gefällt mir deutlich besser, nach meinem Verständnis bin ich dann aber an die Firmware von ESTLCAM gebunden. Dinge wie CNC.js würden damit ausfallen (würde es gerne mal versuchen). Oder lässt sich das Board auch mit z.B. GRBL 1.1 flashen?
      Was mich an ESTLCAM etwas stört ist die zwingende Verwendung von Windows. Fürs reine CAM kann ich damit leben, ein uraltes Windows für die Kommunikation mit der Steuerung zu verwenden gefällt mir aber gar nicht. ESTLCAM unter Linux fällt wohl aus, einige haben es ans laufen bekommen, aber nur als CAM, nicht aber zur Kommunikation mit der Steuerung.
      Gibt es irgendwo eine Übersicht der einzelnen Möglichkeiten mit den jeweiligen Vor-/Nachteilen?

      Grüße
      Patrick
    • Hallo Patrick

      Auf alles habe ich leider keine Antwort.

      Gewinde in Alu funktionieren gut und halten auch. Nur nicht mit dem anziehen übertreiben, damit es keine Ausgerissenen Gewinde gibt.
      Das hängt auch immer von der Tiefe ab. Wenn du nur ein paar Millimeter erwischt ist die Gefahr grösser das Gewinde zu zerstören als wenn du 15 bis 20 mm verschraubt hast.
      Wichtig beim selber Schneiden, Span brechen und ein Schneidöl etc. verwenden, dann kannst du die Gefahr eines gebrochenen Gewindeschneiders umgehen.

      An meinen Linearachsen habe ich Sicherungslack verwendet, der nur sichert. Bitte achte darauf keinen super festen zu verwenden, denn die gehen meistens nur durch mechanische Zerstörung wieder auf.
      Mein Sicherungslack trocknet langsam und lässt sich wieder lösen.

      Frästeile war auch mein Thema, am Anfang dachte ich an selbst herstellen, was aufwendig, zeitintensiv und nie so genau sein wird, als von einer CNC.
      Evtl. kann dir jemand im Forum einen Tipp geben, wo oder wer dir da helfen kann.

      Grüsse

      Dieter
      Sie dürfen nicht alles glauben was sie denken. (Heinz Erhardt) ;)

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    • Hallo zusammen,

      neben den ersten Kleinkram ist der erste Meilenstein bei mir angekommen. Die Profile und das Profilzubehör sind da. Man was sind das für Klopper. Ich wusste zwar wie groß die sind, wenn die dann aber vor einem liegen und man das schwere Paket erst einmal ins Haus geschafft hat, Junge Junge.



      Angelehnt an Andreas von fraeserbruch.de sind das schwere Alu Profile in 45x90 für den Tisch, 120x40 für Portalbalken und Balkenverbinder (unter dem Tisch) sowie 45x45 für die Füsse. Auf dem Bild mit diversen Winkeln, unzähligen Schrauben, Nutensteinen etc. und den Linearführungen.

      Gefräste Alu Platten sind ebenfalls bestellt und hoffentlich bald da. Das Arduino Mega BOB vom Arduinoclub sowie Gewindebohrer sind ebenfalls unterwegs.

      Einen Schaltschrank habe ich auch schon, gebrauchter Rittal in 60x38x20. Auch ein ziemlicher Trümmer, wenn der vor einem steht.


      Nicht auf den Bildern sind die drei Nema23 Motoren und drei DM556D Treiber. Stecker für Motoren usw. sind auch da.

      Auf der Einkaufsliste stehen noch:
      - KUS
      - Schleppketten
      - Kabel für Schleppketten
      - Netzteile
      - Elektro kram (Sicherungen, Leistungsschütz, Solid State Relais, Steckdosen für Schaltschrank, Klemmblöcke usw.)
      - Untergestell (Alu Profile + Siebdruckplatten als Schrankkorpus) + Umhausung
      - FU mit Spindel

      Also noch einiges zu beschaffen. Ursprünglich hatte ich die Hoffnung, mit knapp 1000€ (ohne Spindel) eine Fräse zu haben. Beim planen sind die Ansprüche aber gestiegen und von der Idee, die Fräse iterativ aufzuwerten bin ich abgekommen. Um einige Teile selbst fertigen zu können, hätte ich zudem deutlich in meine bescheidene Werkstattausrüstung investieren müssen. So investiere ich das Geld lieber in die Fräse und werte meine Werkstatt damit auf ;)

      Als nächstes werde ich mir Profilstopfen drucken, damit ich die Profile mit Sand füllen kann. Als Sand steht mit der Sandkasten der Kinder zur Verfügung (nicht verraten) oder EInkehrsand für Pflastersteine (Basalt). Ich tendiere aktuell eher zum Spielsand, der Basaltsand ist sehr scharfkantig und wirklich schwer. Habe da bedenken, dass der sich mit den Jahren durch die Profile schleift.

      Hat jemand zufällig ein CAD Modell von den Stopfen für die Profile? Die sind von SMT (myaluprofil.de)?

      Grüße
      Patrick
    • Hallo zusammen,

      Kleiner Fortschritt und einige Erkenntnisse. Ich habe bei SMT niemanden erreicht und mich per Mail an deren Online Shop gewendet. Antwort war, keine CAD Modelle, nur die Zeichnung in der Artikelbeschreibung.

      Also habe ich die Bilder heruntergeladen und mit viel Messen passende Stopfen gedruckt. Die haben erfreulicherweise direkt gepasst.

      Einkleben mit Heisskleber bringt es aber nicht. Zuerst waren die gut fest, nach ein paar Stunden fallen die einfach durch. Ich vermute nach Schrumpfung durch Abkühlung hält es nicht mehr.
      Als Alternative habe ich Sekundenkleber, Uhu Alleskleber und einen kleinen Rest Uhu Endfest. Ich werde mal durchprobieren welcher hält.

      Habe dann das erste Mal in meinem Leben Gewinde geschnitten. Akkuschrauber und Maschinengewindebohrer mit ausgestellten Zähnen sowie viel Schneidöl. Erkenntnis, traue keiner Zeichnung. Die Löcher in den Profilen sollen angeblich 6,8mm sein. Die sind aber minimal mehr als 6.5. Habe die Löcher angesenkt und mit dem 6.5er Bohrer etwas aufgerieben.
      Dann mit dem Gewindebohrer ein Stück rein bis es klemmt, dann zurück und wieder rein. Irgendwann waren alle 12 Gewinde M8 drin und ich froh, weder den Akkuschrauber noch den Gewindebohrer geschrottet zu haben. Bleibt nur zu hoffen, dass die ausreichend gerade sind.
      Für die anderen Gewinde muss ich mir eine neue Strategie einfallen lassen.
    • Hallo Andreas,

      Ich hoffe dass Guido die Kernlöcher korrekt gefräst hat und sich die Probleme bei den Aluteilen nicht wiederholen. Ich gehe da stark von aus.
      Jedenfalls sind jetzt alle Gewinde in den Stirnseiten drin. Ich werde mir aber zur Sicherheit mal ein paar Kernlochbohrer zulegen.

      Bei SMT klappt die Rufnummer nicht. Klingt als ob die nicht vergeben wäre. Egal habe mir ja behelfen können.

      Gruß Patrick
    https://www.daswetter.com/