Die CNC-Portalfräse - allgemeiner Austauschthread

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#1
Eine gemeinschaftlich entwickelte, gebaute oder gekaufte CNC-Portalfräse konnten wir mit 2 Umfragen und der öffentlichen Diskussion bislang noch nicht in die Wege leiten.

Da sich einige schon mit Portalfräsmaschinen eingedeckt haben (mich eingeschlossen) und das Interesse an Erfahrungsberichte, Austausch, usw. groß ist, ich die Forumsfräse aber noch nicht abgeschrieben habe, starte ich zwecks Übersichtlichkeit diesen Thread hier...

Was soll hier rein: Wissensaustausch, Fragen&Antworten, Hilfe für Einsteiger, Ratschläge von Profis, Kaufberatung, Vorstellung der eigenen Portalfräsmaschine, usw.
 
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fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#2
Links zu Hersteller und Händler von CNC-Portalfräsmaschinen:

die günstigen Portalfräsmaschinen von Carving-CNC oder diversen Händlern bei Aliexpress, Ebay, usw. stammen IMHO vom Hersteller YOOCNC.

Jedenfalls konnte ich deren Logo auf Platinen in meiner Steuerbox finden, bzw. hat die neueste Errungenschaft bei Carving-CNC dieses Logo auf der Frontseite der Steuerbox und auf dem Grundrahmen
 

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#3
Welche Software benötigt man?

1) CAD-Software zum Erstellen einer Zeichnung (CAD - Computer Aided Design)

CAD-Software gibt es wie Sand am Meer. Preisspanne geht von kostenlos bis in den mittleren 5stelligen Bereich.


2) CAM-Software - G-Code-Generierung aus CAD-Zeichnungen (CAM - Computer Aided Manufacturing)

Auch hier gibt es (fast) unbegrenzte Auswahl an Software zu unterschiedlichen Konditionen.



3) Software zur Ansteuerung der Portalfräse

  • EMC2 - kostenlos, läuft mit Linux-Distribution Ubuntu
  • Mach3 - kostenlose Version ist auf 500 G-Code-Zeilen beschränkt, läuft auf 32bit-Windows

4) Sonstige Software

Über die Ruby-Schnittstelle kann Sketchup mit Funktionen erweitert werden.


Bevor man Fräser schrottet und Material zu Staub verarbeitet, kann man Maschinencode am PC simulieren.

 

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#4
Platzhalter 3 für Sonstiges
 

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#5
Vorstellung meiner Chinafräse 3040T

Wie evt. schon bekannt, habe ich mir bei Aliexpress eine Chinafräse: 3040T mit kostenlosem Versand für 799$ aus UK bestellt.



Gestern wurde die Portalfräse mit dem 2.Zustellversuch von Speditionsunternehmen DPD angeliefert. Erwartungsgemäß fiel aufgrund der Lieferung aus UK keine Zollgebühren, usw. an.

Die Lieferung war chinesenmäßig verpackt, also außen an allen Seiten ne ca. 5cm dicke Lage Schaumstoff mit gefühlten 1,5 Kleberollen gelbes Klebeband umwickelt. Darin versteckte sich dann ein normales Paket, welches innen mit einem bunten Mix Verpackungsmaterial aus Schaumstoff ausgekleidet war.

2012-10-25 20.36.05.jpg 2012-10-25 20.39.47.jpg

2012-10-25 20.41.03.jpg

Trotz dieses Aufwandes konnte ich zwei (unkritische) Transportschäden feststellen. Diese Transportschäden beschränken sich auf eine leicht verbogene Führungsschiene der Kabelkette und eine Kabelhalterung, ist also zu verschmerzen.

2012-10-25 20.43.11.jpg 2012-10-25 20.46.37.jpg

Die Grundplatte, das Portal und der Spindelmotor sind vormontiert. Es müssen lediglich noch die Schrittmotoren befestigt und mit der Steuerbox verkabelt werden.

2012-10-25 21.38.24.jpg Anhang anzeigen 38846

Anhang anzeigen 38843 Anhang anzeigen 38841

Anhang anzeigen 38845 Anhang anzeigen 38844

Anhang anzeigen 38842

So, jetzt noch ein paar Fotos vom Innenleben der Steuerbox:

Steuerbox_gesamt_klein.jpg Steuerbox_Netzteil_klein.jpg

Steuerbox_Spindelmotorregelung_klein.jpg Steuerbox_Schrittmotorentreiber_klein.jpg

Schrittmotorenplatinen_Detail.jpg Steuerbox_Parallelport_klein.jpg

Das Gehäuse ist aus Metall, gleichzeitig werkelt im inneren 230V Netzspannung. Das Gehäuse muss also nach DIN VDE 0100 über einen Potentialausgleich verfügen.
Es ist kein Potentialausgleich vorhanden!​

Ein Potentialausgleich kann aber ohne Probleme nachgerüstet werden. Mehr dazu demnächst :eek:

Hier noch ein Foto von einem Schrittmotor und das beigelegte Zubehör wie Spannbratzen, T-Nutensteine, Ersatz-Kohleschleifer, Fräser, usw.

2012-10-25 21.31.31.jpg 2012-10-25 21.36.39.jpg

Mein Fundstück vom Sperrmüll, ein voll funktionsfähiger PIII-PC der die Anforderungen von LinuxCNC fast erfüllt. Statt der Onboard-Grafikkarte mit 4MB Speichererweiterung im AGP-Slot kommt eine AGP-Grafikkarte aus der Grabbelkiste rein. Außerdem ist noch eine RAM-Erweiterung auf 512MB nötig.

2012-10-25 20.35.50.jpg

Zur Frage aus dem "Forumsfräsenthread" bez. CE:

Nö, bei mir ist kein CE-Kennzeichen vorhanden. Jedoch habe ich nicht die verlinkte Fräse mit der schwarzen (neuen?) Steuerbox, sondern die blaue Steuerbox die in diesem Set beiliegt. Im schlimmsten Fall hab ich kein Versicherungsschutz, wenn die Bude abfackelt. Aber mein regelbares Netzteil aus der Azubizeit hat auch kein CE-Kennzeichen :popcorn:

Bei mir lagen zwei unterschiedliche Motorkupplungen bei. Aufgrund der fehlenden Aufbauanleitung folgender Hinweis:

Kupplung für X- und Y-Achse:
Anhang anzeigen 38761

Kupplung für die Z-Achse:
Anhang anzeigen 38762

Dokumentation zur Benutzung der 3040T mit der Software Mach3:

Anhang anzeigen 39967

Wer EMC2 benutzen will, kann folgende Einstellungen anwenden:

Bildschirmfoto-LinuxCNC Maschinenkonfiguration.png

Bildschirmfoto-LinuxCNC Maschinenkonfiguration-1.png

Bildschirmfoto-LinuxCNC MaschinenkonfigurationX.png

Bildschirmfoto-LinuxCNC MaschinenkonfigurationY.png

Bildschirmfoto-LinuxCNC MaschinenkonfigurationZ.png

Den Verfahrweg bitte selbst ermitteln. Bei mir passten die Herstellerangaben nicht. Außerdem hatte ich den Verfahrweg der X-Achse ermittelt, konnte dann aber bei der Z-Achse nicht den kompletten Weg abfahren. Ursache waren die Befestigungsschrauben der Blende für die X-Achse, die mit dem Schlitten der Z-Achse kollidierten:

2012-11-18 20.29.59.jpg

So schauts mit korrekt definierten Verfahrweg aus:

2012-11-18 20.40.20.jpg

Der Verfahrweg ist real mit 260x379x55mm etwas kleiner als die Herstellerangaben versprechen. Mit Modifikationen kann man auf X/Y noch ~10mm herausholen, werde ich momentan aber nicht weiterverfolgen. Angedacht hatte ich hierzu eine Änderung der Blendenbefestigung (bringt in der X-Achse +10mm) und Einsatz eines anderen Spindelmotors, welcher dann zentraler im Portal positioniert ist. Damit bliebe der Fräser auch immer im Bereich der Grundplatte ;o)

Grobe Planung für die nächsten Wochen... Staubabsaugung anbauen, Endschalter nachrüsten, Potentialausgleich in Steuerbox und am Spindelmotor nachrüsten, abgeschirmte Verkabelung und ganz viel Plattenmaterial zu Staub verarbeiten :p
 

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fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#6
Aufgrund der fehlenden Dokumentation habe ich gleich mal ne Frage... zwei vormontierte Schrittmotoren haben eine Wellenkupplung:

2012-10-25 21.32.26.jpg

ein Schrittmotor nur eine "einfach geschlitzte“ Kupplung (also ungedämpft - weder Wellen- noch Klauenkupplung):

2012-10-26 21.53.07.jpg

Für welche Achse ist die "einfache" Kupplung gedacht?
 
#7
Für welche Achse ist die "einfache" Kupplung gedacht?
Von der Logik kanns eigentlich nur Z sein.
WIe stark sind die Wangen des Portals? 10 mm?

Wäre prima, wenn Du ein paar Bilder von den Führungen machen könntest - falls das geht, ohne die komplette Maschine auseinanderzureissen...

Gruss
Karl
 

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#9

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#10
So, jetzt noch ein paar Fotos vom Innenleben der Steuerbox:

Gesamtansicht:
Steuerbox_gesamt_klein.jpg

Netzteil:
Steuerbox_Netzteil_klein.jpg

Regelplatine für den Spindelmotor:
Steuerbox_Spindelmotorregelung_klein.jpg

Schrittmotorentreiber:
Steuerbox_Schrittmotorentreiber_klein.jpg

Detailansicht einer Schrittmotorenplatine:
Schrittmotorenplatinen_Detail.jpg

Parallelport:
Steuerbox_Parallelport_klein.jpg

Das Gehäuse ist aus Metall, gleichzeitig werkelt im inneren 230V Netzspannung. Das Gehäuse muss also nach DIN VDE 0100 über einen Potentialausgleich verfügen.
Es ist kein Potentialausgleich vorhanden!​

Ein Potentialausgleich kann aber ohne Probleme nachgerüstet werden. Mehr dazu demnächst :eek:
 
#11
Falls du die Seitenteile vom Portal meinst... 12mm
Genau - die meinte ich; Danke! Auch für die Fotos...

Das sieht doch gar nicht so übel aus! X- und Z-Führungen sind monolithisch; hatte mich schon gewundert, wie die die Abdeckungen da untergebracht haben. Das könnte es bei Z evtl. ein bisschen schwierig machen, eine andere Frässpindel zu montieren.

Was mir nicht klar ist, wie die die Trapezspindeln eingespannt haben. Typische Fest- Loslager-Kombination kann ich nicht erkennen. Ist die ganze Spindel auf Zug gegen den Rahmen eingespannt?

Für den Preis imo ein Schnäppchen - das kann man für das Geld nicht selber bauen!

Gruss
Karl
 
#13
Im Prinzip ja! :D

Freitragende Führungen (die nur an den Enden aufgehängt sind) neigen unter Last zum Durchbiegen, je weiter man in die Mitte kommt...
..bei Y besonders kritisch, weil das entstehende Spiel sich auf den anderen Achsen fortsetzt und Y auch meist die längsten Führungen hat.
Bei kleinen Fräsen ist das meist noch kein großes Problem und natürlich eine Preisfrage....

Gruss
Karl
 
#14
Das mit der Spindellagerung würde mich auch intressieren. So wie es aussieht ist auf einer Seite ein Loslager und als Festlager nutzen die Jungs das Lager des Steppermotors. Richtig? Oder hab ich da was übersehen?
Gruß Jan
 
#15
die Frage ist ebend ob da ein richtiges Festlager verbaut ist. Könnte der Maschineneigner ja mal nachschauen. Würde mich echt interessieren...
gruss Jan
 

fpv-floh

Erfahrener Benutzer
#17
Hier ein paar Detailfotos von der Lagerung der Trapezgewindespindel (Y-Achse)...

Schrittmotorseitig:
2012-10-30 20.15.18.jpg 2012-10-30 20.12.09.jpg

Gegenüberliegende Seite:
2012-10-30 20.11.55.jpg 2012-10-30 20.11.45.jpg
 
#18
Hmmm - Bild 1&2 ist definitiv das Loslager; Lagersitz direkt in den Rahmen gefräst und zwei Schrauben, damit es nicht rausfällt... :D

3&4 würden von der Stärke schon ein Festlager hergeben - evtl. haben sie je ein kleines Kegellager von innen und aussen gegen eine eingefräste Nut gesetzt und dann per selbstsichernder Mutter vorgespannt.

Die Lösung ist recht simpel und Kostensparend, kann aber imho durchaus vernünftig funktionieren.

Gruss
Karl
 
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