CNC für Dummies "Die Steuerung"

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    • CNC für Dummies "Die Steuerung"

      Hallo,

      ich bin Marcus, komme aus dem schönen Niedersachsen und ich bin schon ein bisschen länger bei euch am mitlesen… nun mein erster Beitrag


      Mich faszinieren diese Selbstbaufräsen schon eine gefühlte Ewigkeit und ich verfalle in regelmäßigen Abständen in ein Fräsen- selbstbaufieber.

      Leider werde ich dann regelmäßig auf den Boden der Tatsachen zurückgeholt.

      Sobald ich anfange mich stärker mit der Materie zu beschäftigen werde ich von den Preisen der Komponenten erschlagen…

      Als Familienvater mit Haus, Hof und mit allen verbundenen Kosten bleibt leider für so ein Kostspieliges Hobby nicht viel über vom Haushaltsgeld

      Mein Traum wäre natürlich die Sperrholzfräse aus dem Hause CNC 14 aber das kann ich mir leider nicht erlauben, zumindest nicht auf einen schlag.


      Lange Rede kurzer Sinn… Mein Plan ist folgender:

      Um mich erstmal mit der Materie vertraut zu machen und um zu schauen ob ich das von der Elektronischen/Software Seite überhaupt hinbekomme, würde ich mit der Steuerung erstmal anfangen wollen.

      Das heißt, ich würde mir das Controllerboard der CNC14 Sperrholzfräse besorgen plus der dazugehörigen Komponenten.


      Wenn ich das richtig erlesen habe sind das folgende Teile:


      1.Treiberkarte TB6560 mit 4 Achsen (rote Karte)

      2. Arduino Mega

      3. Stromversorgung

      4. Steppermotor

      5. Adapter (Arduino Mega à Treiberkarte)



      Nun zu meinen Fragen:


      Zu 1. : Muss Auf die Karte auch irgendeine Software drauf oder läuft die Plug&Play.

      Gibt es da unterschiedliche Hersteller oder Versionsnummern?


      Zu 2. : Gibt es von dem cnc14 Workshop eine spezielle Version von dem GRBL die auf den Arduino gespielt wurde oder ist das eine ganz normale. Welche Versionsnummer ist da drauf?

      Huy Do meinte glaube ich, er hätte die Software (GRBL) sogar etwas verändert?!


      Zu 3. : Welches Netzteil wurde bei dem Workshop verwendet? Gibt es da Empfehlungen?

      Wieviel Volt/Amphere? Gibt es da besonders zuverlässige Hersteller?


      Zu 4. : Welcher Steppermotor ist für die Sperrholzfräse Ideal? Huy Do verwendet ja den Typ 57BYGH627 (270oz) allerdings schreibt er das man lieber einen mit 8mm Schaft nehmen sollte wegen der besseren Verfügbarkeit der Pullys.


      Zu 5.: Den Adapter den Huy Do bei sich verwendet würde ich gerne gegen einen mit rausgeführten Schraubklemmen ersetzen (Für mich einfacher) aber mich würde die Pinbelegung zwischen Arduino und Treiberkarte Interessieren.



      Und zu guter Letzt die Software, da steig ich noch nicht ganz durch.


      Ich möchte, was die Gestaltungssoftware betrifft so flexibel wie möglich sein, ich benutze für meine Bauprojekte zB. SketchUp und würde es gerne weiter benutzen.

      Würde mich aber auch über Tipps zu anderen, möglichst Kostenlosen Programmen freuen.


      Aber mit welchen Programmen geht es weiter?

      Wenn ich das richtig verstanden haben geht es dann mit der .dxf bzw. .st Datei zu Estlcam, wird zu GCode umgewandelt und landet dann auf dem Arduino bzw. in einer CnC Steuerung (Mach3, Linux CnC usw.)

      Ist das so richtig oder bin ich komplett daneben?



      Ihr seht ich bin absoluter Anfänger der aus Kostengründen erstmal das Pferd von hinten aufzäumt

      Ich würde mich über Antworten und Tipps jeglicher Art freuen…



      Bis dann euer Marcus
    • Hallo Marcus,
      hier bist Du richtig. Hier hilft Dir jeder gerne. Mit Sicherheit auch die CNC14 entwicklerin Birgit. Sie ist nicht umsonst in der Dingfabrik aktiv und verwendet ausschließlich Software, welche nichts kostet. Wenn Du aber eh schon mit Estlcam Deine Programme erzeugen möchtest, dann kannst Du damit auch gleich Deine Maschine steuern. Das soll sogar sehr gut funktionieren.
      Die Reihenfolge von Deiner Erklärung ist schon mal richtig.
      Mit einem Zeichen- oder Grafikprogramm erzeugst Du entweder ein 3D Model oder eine 2D Skizze. (dxf, ...)
      Damit gehst du dann in ein CAM-Programm und erzeugst damit Deine Fräswege. Mit einem Postprozessor wird dann der zur Maschine passende g-code erzeugt. Manche Programm sind mehreres in einem. Dann z.B. CAD-CAM wie Fusion 360°. Das ist auch kostenlos für Privatleute.
      Aber bleib erst mal bei Scetchup. Schau mal ob es da nicht sogar ein CAM-Plugin dazu gibt.
      Für den Rest können Dir die anderen sicher besser weiter helfen.
      Gruß Alois

      Baubericht "Die Nummer 70 stellt sich vor."
    • Das 2D zeichnen mit Sketchup geht sehr gut und ist auch nicht schwer zu erlernen. Für 3D geschichten ist es nicht sehr gut zu gebrauchen. Estlcam hab ich mir einmal angesehen und ist eine gute und Preiswerte Lösung. Jetzt zu Fusion 360 ist kostenlos kann sehr gut 2 und 3D Sachen, meiner Meinung nach das beste was man kostenlos bekommen kann. Fusion ist CAD und CAM in einem. Sehr umfangreich aber wenn man sich damit beschäftigt macht es echt Spaß und es gibt gefühlte 1000 Tutorials dafür.
      Wenn du Estlcam verwendest brauchst du nur einen Arduino UNO (glaub ich), der schickt die Daten direkt an deine Treiber Endstufen. Kannst du dir auf der Seite von Estlcam ansehen, ist da sehr gut beschrieben.
      Gruß
      Willi

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Bastlerhh ()

    • Hallo Markus,
      ich will mal versuchen einige deiner Fragen zur Hardware zu beantworten.

      Zu1. Die Treiberkarten laufen plug and Play du mußt idR. nur Motorstrom und Strittwinkel per DIP Schalter einstellen.

      Zu2. Zu GRBL gibt es immer mal wieder eine aktuelle Version z.Zt. GRBL 1.1 schau mal hier. Die GRBL Software wird eigentlich nicht angepasst sondern die Software die auf dem Kontroller läuft und die die Taster, LEDs, Motorsteuerung übernimmt wird angepasst.

      Zu3. Das Netzteil muß bezgl. des Stromes zu den Steppermotoren passen. Die Spannung sollte mindestens 24V betragen. Als Faustformel kann man sagen das der Strom für die Kraft und die Spannung für die Geschwindigkeit der Bewegung zuständig ist.

      Zu4. Steppermotor sollte zum Netzteil passen oder umgekehrt :D . Die Mechanik sollte natürlich zusammenpassen.

      Zu5. Da habe ich auch keine Anhung was es auf dem Markt gibt, ich seber habe ein Karte mit Schraubanschlüssen aber die bekommt die Signale über den Stecker des Druckerports von einem selbst gebauten Kontroller.
      Hier mal ein Beispiel aus dem online Handel da sind dann auch die Anschlüssen beschreiben

      Zur CAD / CAM Software habe die anderen ja schon genug geschrieben da möchte ich dir noch BCNC empfehlen.


      Die Artikel in der Make zu GRBLlize, GRBLJog und dem MaXYposi kann ich dir auch noch empfehlen
      und sonst einfach wieder Fragen.

      Gruß
      Andreas
      In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ??!!
    • Moin!

      Hallo Markus !
      Da bist du also derzeit in der gleichenPhase (=Planung) wie ich ;-). Viel Erfolg und berichte mal weiter von deinen Fortschritten.

      Mal 'ne Frage in die Runde zu der benötigten Leistung:
      ählt da beim Motor die benötigte Leistung pro Phase ? D.h. wenn man pro Phase 2,8 A benötigt und 2 Phasen ergibt sich also ein Bedarf von 5,6 A pro Motor ? (Also anders gefragt: können beide Phase zeitlich gleich Strom ziehen ?)

      Gruß

      Knut
    • Hallo dokj,


      ja ich glaube in dieser Phase sind viele und nach ein paar Tagen Recherche geben denn die meisten einfach auf… weil es als kompletter neu Einsteiger sehr umfangreich und vor allem teuer ist.


      Also erstmal danke für eure rege Beteiligung an meinem Beitrag, das freut mich

      Allerdings fehlen noch ein paar genauere Infos


      Meine Recherche zu den Motoren ergab erstmal dass es wohl keine Nema 17 mit 8mm Schaft gibt!

      Und das die Motorenmake: act-motor.de die zuverlässigsten Motoren verkauft.

      Meine grundsätzliche Frage zu den Motoren ist zu allererst, welche Motoren werden für die CnC14 Fräsen verwendet?

      Nema 17 oder 23? Wieviel Ampere haben die?

      Super wär natürlich ein Link zu den Spezifikationen mit den wichtigsten Daten von so einem Motor.


      Dann ist als zweites natürlich interessant, welches Netzteil zu den bei CnC14 verbauten Motoren verwendet wurde… dass es sich um ein 24V Netzteil handelt habe ich jetzt schon gehört aber was ist da noch zu beachten.

      Wieviel Ampere und evtl. welcher Hersteller ist da zuverlässig?

      Viele grüße aus Niedersachsen :thumbup:
    • Hallo Markus,
      ich aheb NEMA23 Stepper, Datenbaltt siehe Anhang.
      Die Zahnräder habe ich aufgebohrt und die Motorwelle habe ich für die Madenscharube angesenkt.
      Alles von einem netten Asiashop incl. der Steuerung die ich aber schon nach kurzer Zeit ausgebaut habe da die Stromangabe für die Steuerung zwar zu den Motoren passte aber eben nur wenn einer lief und nicht alle :D ;( :D
      Gruß
      Andreas
      Dateien
      In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ??!!
    • Hallo Markus!

      Ja, bei einen paar Tagen ist es bei mir sicherlich nicht geblieben. Allerdings finde ich das Thema umso interessanter, je länger ich mich damit beschäftige. Und was "ganz schlimm" ist: je mehr ich recherchiere, desto mehr tolle Anwendungen finde ich für die Fräse (das erhöht leider den Fertigstellungsdruck ungemein ;) ).

      Zurück zu meinen Recherchen: Habe mich gestern mal online bzgl der Bauteile ein wenig umgesehen.
      Ich hatte ja in meinem anderen Thread geschrieben, welche Steuerung ich avisiert habe (Laptop mit Arduino und Shield oder Raspi mit Arduino-Shield).
      Dazu hatte ich entweder ein Bundle aus Netzteil, NEMA23-Motore und Endstufen (Steuerung würde ich davon dann nicht nutzen) oder auch einzelne Angebote geprüft. Bin gerade dabei, das alles einmal zusammenzufassen und die Eckdaten zu überprüfen (Leistungen etc). Werde das dann mal "zur Schau" und Diskussion stellen (ggf die Doku aber auf meiner Webseite, diskutieren kann man hier viel besser). Kann aber eben noch ein wenig dauern, da ich derzeit ein paar Module für eine Ausstellung im Januar zusammenbaue (deswegen bis Februar 2018 nur Planungsphase ;) ).
      Hatte übrigens erst auch die MaXYposi in Visier gefasst, da die Führungen doch um einiges preiswerter sind aber mich dann wegen der Beratung hier im Forum doch für den CNC14-Klon entschieden.

      Und an alle anderen nochmals besten Dank für die vielen Tipps. Die sorgen auf jeden Fall dafür, das man nicht aufgibt - jedenfalls geht das mir so. :thumbsup:

      Gruß von der heute sehr freundlichen Nordseeküste
    • Hallo Marcus,

      Ich hab Ende 2015 eigentlich auch so unbeleckt angefangen wie Du jetzt. Meine Empfehlung wäre daher ein Motor-Endstufe-Netzteilset von letmathe (rc-letmathe.de/CNC-Elektroniks…2&refertype=1&referid=171) in der Variante mit den 180Nm Schrittmotoren (NEMA23) und 36 Volt Netzteil. Das habe ich mir damals gekauft und bin sehr zufrieden damit. Weiterhin kann ich den MaXYposi Controller empfehlen. Da läuft ein (angepasstes) GRBL 1.1 drauf und er lässt sich ohne weitere Adapterboards direkt an die Motorendstufe anschließen (geht sogar ohne Kabel da 25 pol. Sub-D Stecker und Buchse verwendet werden). Ein Bedienteil kann daran auch angeschlossen werden, muss aber nicht. Ansonsten funktioniert er genauso wie jeder Arduino mit GRBL-Firmware, d.h. Du kannst die gleiche Software zur Steuerung verwenden (z.B. bCNC). Für den Einstieg meiner Meinung nach ein rundes Paket bei dem Du dich nicht auch noch um die richtige Firmware für den Controller und die Verkabelung (Arduino-Shield oder ähnliches) kümmern musst.

      Gruß Andreas
    • Moin Andreas!

      Heute war ich auch (lange) auf der letmathe-Seite unterwegs und habe hin und her verglichen.

      Was mir bisher nicht so ganz klar ist, ob das Interface statt über LPT an den PC auch direkt an einen Arduino angeschlossen werden kann (das habe ich vor). Aber ich meine, in einen deiner ersten Videos hattest du einen Raspi + Arduino im Einsatz, oder liege ich da falsch? War das auch schon mit dem Letmathe-Interface ?

      Da ich auf der Webseite keine technischen Daten gefunden habe, wollte ich heute mal anrufen, bin leider zu spät nach Hause gekommen. Aber ich schätze mal, für den Arduino muss ein Wandler von 3,3 auf 5 Volt dazukommen. Aber das frage ich mal nach. Ich denke da gibt es auch ein passendes Wandler-Shield.

      Auch fand ich die Idee von Huy, den Arduino Mega (mit gbrl 1.1 verfügbar) zu verwenden ganz gut, da ist dann für zukünftige Erweiterungen noch ein wenig Platz.

      Ich werde mir wahrscheinlich auch ein Set von Letmathe holen. Welches jetzt genau, da muss ich noch einmal vergleichen.
      Bin mir bei der Wahl der Motore (180 oder 280 Nm) und der Controller (4x [= Powerfräse 2] oder 3x Einzel [= Powerfräse 4]) noch nicht ganz sicher.
      Die neue Version des 4,5A Vierfach-Controllers hat in einem sehr ausführlichen Testbericht im Vergleich zur vorherigen Version sehr gut abgeschnitten hat (siehe elektroniker-bu.de/cncelektronikneu.htm).
      Aber da war auch die Rede, dass z.b. mit max 2,56 A pro Motor gearbeitet wird, dann würden die 180ger ggf ausreichen. Die 280 sind auch ziemlich groß, das müsste ich erstmal im Plan sehen, wie die sich da machen und ob das passt.
      Bin mir da noch nicht ganz sicher. Preislich schwankt das dann zwischen 178 € und 217 €

      Welche Motoren hast du denn derzeit im Einsatz ?

      Die Steuerung will ich übrigens auch mit bCNC (unter Linux) machen, die Handsteuerung soll dann über ein ext. Nummernpad geschehen.

      Und ansonsten arbeite ich mich gerade weiter in openSCAD ein ;)

      Gruß

      Knut
    • dokj schrieb:

      Was mir bisher nicht so ganz klar ist, ob das Interface statt über LPT an den PC auch direkt an einen Arduino angeschlossen werden kann (das habe ich vor).
      Hallo Knut,
      ich versuche mal Klarheit über LPT und Interface zu bringen. Der "LPT" ist lediglich der Stecker der so aussieht als könne man ihn als Druckerschnittstelle verwenden. Früher wurde der Parallelport des PC's dazu verwendet um die Signale für die Motortreiber damit zu erzeugen ( DIR, Pulse, Enable ) und den Spindelmotor anzusteuern auch die Rückmeldungen der Endschalter wurden so in den PC eingelesen.
      Heute ist dies Vorgehen eigentlich überflüssig da ein Arduino auch alle diese Signale erzeugen kann und zusätzlich noch die Bahn Berechnung vornehmen kann. Das bedeutet das der PC nur noch die GRBL Daten als Klartext an den Arduino schickt der Arduino dann die Bahnen berechnet und die entsprechenden Impulse und Drehrichtung an die Motorendstufen sendet und dabei auch noch alle Rückmeldungen der Endschalter, Tasten etc. verarbeiten kann.
      Die angebotenen Interfaceplatinen (die ohne Motortrieber) machen eigentlich nichts anderes als die Signale die über die "LPT Schnittstelle" kommen galvanisch zu trennen und physikalisch auf zu dröseln und evt. noch ein paar Relais für Spindel und Kühlung an zu steuern.
      Schau dir mal die Beiträge zu der CNC und den GRBL Steuerungen in der MAKE an da wird das ganze Thema, meiner Meinung nach, gut erklärt. Mir ging es Anfang auch so wie dir das ich keine Ahnung hatte wie ich jetzt vom CAD an den Strittmotor komme aber das wird wenn du erstmal ein paar teile auf dem Tisch liegen hast.

      P.S: Du hast meine volle Hochachtung das du so schnell in openSCad Ergebnisse erzeugt hast mir war das Programm zum programmieren von Zeichnungen auch nach einer Woche Handbuch noch nicht klar. :)

      Gruß
      Andreas
      In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ??!!
    • Hallo Andreas!

      Ah, dann wird mir einiges klar ;-). Dann lag ich doch nicht so weit weg mit meinen Erkenntnissen der letzten Tage.
      Und da fällt mir auch ein was ich ja letztes Wochenende machen wollte: die heise-Hefte bzw Artikel bestellen. Muss ich jetzt dringend nachholen (noch mehr zu lesen ;) )

      Danke & Gruß

      Knut

      PS: zum Thema openSCAD habe ich mal einen neuen Thread aufgemacht ...
    • Hallo Knut,

      Also meine Steuerung war von Anfang an ein Selbstbau des GRBL-Joggers aus der c't Hacks 1/2014. Der ist mit einem Arduino vergleichbar, verwendet aber einen Atmega 644 (mehr I/O und mehr Speicher). Dadurch und durch die angepasste Firmware kann man ein Bedienpanel anschließen, das unabhängig vom PC funktioniert (sehr praktisch zur Positionierung der Fräse).
      Vor kurzem habe ich meine Steuerung umgebaut und verwende nun den MaXYposi-Controller (neu GRBL-Version, mehr Möglichkeiten für ein Bedienpanel).
      Wie Andreas (Baeckchen) geschrieben hat, ist der 25 pol. Sub-D Verbinder (Parallelport) ein Überbleibsel aus "alten Zeiten". Ist aber zum Anschließen ganz praktisch, da alle nötigen Leitungen auf einem Anschluss liegen.
      Bezüglich der Schrittmotoren: ich hab das Letmathe Set mit 3x 180 Nm Motoren. Die sind meiner Meinung nach kräftig genug für die "Sperrholz-Fräse" (die können Dir aufgrund er Flaschenzug-Übersetzung einen 6mm Fräser verbiegen bzw. abbrechen, wenn Du nicht aufpasst!).

      Gruß Andreas (diesmal der andere ^^ )
    • Hallo Andreas*2! ;)

      Danke euch beiden.

      Ich glaube, jetzt habe ich genug Infos um die Elektronik zu planen.
      (Brauche jetzt nur noch ein wenig Zeit für mein CNC-Projekt, hat einer einen Tipp, wo man die - ggf preisgünstig - bekommen kann ? :D )

      Beste grüße aus dem Norden.

      Knut

      PS: wer hat mich denn plötzlich zum Vorschüler hochgestuft ? Bin immer noch (blutiger) Anfänger ... :D