Wieder mal: 6040...

ubit

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#1
Hi,

alle Jahre wieder kommt der Weihnachtsmann und was liegt da näher als sich selbst zu beschenken? Dieses Jahr soll es möglicherweise (endlich) eine kleine CNC-Fräsmaschine sein...

Vorab: Ich BRAUCHE sowas "eigentlich" nicht. Aber natürlich finde ich Anwendungsmöglichkeiten für so ein Gerät. In erster Linie soll es die Dekupiersäge ersetzen. Also Sperrholz, Balsa, Kunststoffe und Acrylglas 2D zerspanen. MDF, Multiplexplatten und sonstige "Holzklötze" sollten auch möglich sein. Vielleicht auch mal Alu(-blech) von 2-3 mm oder Messing.

Ich habe jetzt wochenlang gesucht, Forenbeiträge gelesen und Videos angeschaut und es kristallisiert sich als einzige in Frage kommende Maschine eine China 6040 heraus. Die würde von den Abmessungen her perfekt in meinen Bastelkeller passen. Eventuell käme noch die Kompas H 1000 aus Slovenien in Frage (deren Standfläche ist mir aber eigentlich zu groß). Außerdem ist mein slovenisch nicht besser als mein chinesisch...

Mit gefällt an der 6040 die überschaubare, einfache Konstruktion ohne "Schnörkel" und die Verwendung von "Standardbauteilen" die man falls nötig "überall" günstig nachkaufen kann (Spindeln, Führungen etc.). Außerdem ist der Preis natürlich kaum zu schlagen.

Mir ist schon klar das insbesondere die Elektronik "zweifelhaft" ist. Offenbar kann man da Glück haben und sie funktioniert - oder eben nicht (oder nicht dauerhaft). Im Grunde würde ich gerne nur die Mechanik kaufen und selbst für Motoren und Elektronik sorgen - aber das ist preislich keine wirkliche Alternative. Mechanik, Motoren, Elektronik + Spindel werden zwar auch einzeln angeboten - aber schon Mechanik + Spindel kosten zusammen mehr als die komplette Maschine "mit Allem".

Also wird es wohl auf eine "komplette" 6040 hinauslaufen. Ich bin mir nur noch nicht sicher welches der gefühlt 1 Mio Angebote in der Bucht ich anstreben soll. Die Angebote unterscheiden sich ja im Hinblick auf die eingesetzten Spindeln und Controller.

Insbesondere die Entscheidung zwischen USB oder Parallelport zur Ansteuerung macht mir Kopfzerbrechen. Klar: Wenn die Elektronik streikt ist es egal welchen Port sie hat *g* Falls sie aber funktioniert....

Parallel ist "simpel" und läuft sowohl mit Mach3 als auch mit EMC. Ein geeigneter Werkstatt-PC mit Parallelport wäre vorhanden. Die USB-Varianten scheinen aber neuere Entwicklungen zu sein und laufen - vielleicht - zuverlässiger. Dafür braucht man einen speziellen Treiber für Mach3 und mit EMC hat man wohl gar keine Chance.

Oder kann man bei den USB-Controllern den USB-Teil (ich nehme an da steckt ein Arduino drin?) abtrennen und stattdessen die Anschlüsse zu einem Parallelport herausführen?

Falls die Steuerung nicht (gut) funktioniert kann man ja immer noch z.B. eine Letmathe nachrüsten. Wobei man dann nur den Frequenzumrichter "original" weiterhin nutzt.

Fragen also:

1. Gibt es irgendwelche Alternativen mit vergleichbar solider Mechanik zu einem vergleichbaren Preis die ich übersehen habe? Notfalls auch als (Komplett-)Bausatz. Aber NICHT als Plan bei dem man sich 1001 Einzelteile selbst zusammensuchen/-kaufen muss.

2. Welcher der angebotenen Controller ist der "am Wenigsten schlechte"? Bei welchem Controller hat man die größte Chance darauf das die Teile funktionieren?

3. Kann man bei den USB-Controllern notfalls auf Parallel umrüsten?

Ciao, Udo
 

ubit

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#2
Hi zusammen,

keiner hilfreiche Informationen für mich? Egal. Mittlerweile habe ich mich entschieden und eine Chinafräse 6040 bestellt. Mal schauen ob das alles klappt.

Ein Hinweis vielleicht noch für andere Interessenten:

Es scheint zwei grundverschiedene 6040-Modelle auf eBay zu geben:

Die Mechanik in beige - keine Gewichtsangabe in der Artikelbeschreibung - wiegt laut Nachfrage bei einem Anbieter ca. 30 kg. Wenn man die Bilder genau anschaut sieht es so aus als ob viele Teile des Rahmens aus Blech gebogen sind. Keine Ahnung ob Alublech oder lackiertes Stahlblech. In einem UK-Forum habe ich auch eine Randbemerkung gelesen: Man soll zur 60kg-Fräse greifen und nicht zum leichteren Modell. Das wäre mechanisch weit weniger stabil.

Die andere Mechanik wiegt um die 55 kg. Erkennbar auf den Produktbildern weil die Mechanik unlackiert ist - blankes, massives Alu und Alu-Extrusionsprofile.

Ich habe mich für die etwas teurere zweite Variante entschieden. Mit 1,5 kW wassergekühlter Spindel. Der enthaltene Controller hat keinen Anschluss für eine Pumpe. Mitgeliefert wird angeblich eine Pumpe mit direktem 230V Netzanschluss. Wir werden sehen. Der Controller wird über den Parallelport betrieben. Falls das mit dem geplanten Einsatz-PC nicht funktioniert sollte es einfach sein einen Arduino mit GRBL anzudocken und die Fräse über USB zu betreiben. Ich denke aber das der Betrieb über die Parallelschnittstelle erstmal genügen dürfte.

Insgesamt ist es nicht sooo einfach durch die vielen Angebote durchzublicken. Die Beschreibung ist bei allen Angeboten sehr ähnlich (teilweise identisch) und häufig fehlerhaft. Typischer Fall von Copy+Paste. Was genau geliefert wird erfahre ich vermutlich erst beim auspacken der Pakete *g* Und was tatsächlich im Controller steckt wohl erst wenn ich die Kiste aufschraube ;-)

Mal schauen - im Laufe der nächsten Woche sollte das Teil bei mir eintrudeln. Versand aus Deutschland wurde versichert - also kein Zoll und keine Einfuhrumsatzsteuer.

Ciao, Udo
 

ubit

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#4
Links auf eBay-Angebote in Foren haben den Nachteil das sie meist nicht lange funktionieren *g* Trotzdem:

http://www.ebay.de/itm/DE-free-ship...672641?hash=item1a38c658c1:g:4HAAAOSwx6FZqSLF

Wie im ersten Beitrag erwähnt: Männerspielzeug. Kann sein das ich mit der Zeit auch Umbauten an der Mechanik vornehme.

Wenn der Controller dem entspricht was ich auf CNCZone gesehen habe sollte ich auch in der Lage sein zunächst mal Endschalter nachzurüsten.

Ciao, Udo
 

ubit

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#6
Ja - noch *g*

Ich erwarte das ein Controller geliefert wird bei dem es auf der Platine Anschlussmöglichkeiten für Endschalter und Werkzeuglängensensor gibt, dort aber keine Pins eingelötet sind. So lassen es zumindest die Bilder von CNCZone für ähnliche Geräte vermuten. Wenn die Kiste hier ist werde ich mal Bilder posten.

Derzeit bin ich dabei mich mit der nötigen Software zu beschäftigen. Antreiben werde ich die Maschine wohl mit Mach3 oder EMC2. Ich werde beide ausprobieren und dann entscheiden.

CAD-Software ist eigentlich klar für mich: FreeCAD. Da kenne ich mich aus und habe auch schon viel für meinen 3D-Drucker damit gemacht. Ich liebe die parametrische Konstruktion von 2D-Geometrien in FreeCAD.

Für die Erstellung der G-Codes wird es schwieriger passende Software zu finden. Natürlich wäre da ESTLCAM. Das überzeugt mich jetzt aber auf Anhieb auch noch nicht vollständig. Kann sinnvoll auch nur 2D/2,5D. Fräsen aus Bitmaps oder STL-Dateien ist schon extrem rudimentär und auch fehlerhaft.

HeeksCAD/CAM habe ich mir auch schon angeschaut. Macht einen guten Eindruck bzgl. Funktionalität für 2D/2,5D und kostet nur 10 GBP.

CamBam habe ich auch schon kurz ausprobiert. Das Ding ist allerdings bei der Erzeugung von 3D-Fräsbahnen extrem langsam.

Mal schauen was ich sonst noch so finde.

Ciao, Udo
 

ubit

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#7
So - kleines Update...

Es sind 3 Pakete angekommen. Zwei gestern mit der Mechanik. Eines heute mit der Elektronik. Alles aus Bruchsal. Warum das dritte Paket nicht auch schon gestern dabei war ist mir schleierhaft;-)

Gestern habe ich dann schon mal die Mechanik zusammengeschraubt. Anleitung gab es keine - aber eigentlich ist das ja alles selbsterklärend. Das Teil ist schon beeindruckend massiv gebaut. X- und Y-Achse haben keinerlei fühlbares Spiel. Die Z-Achse wackelt leider etwas. Kann man mit leichtem Klack-Geräusch ein wenig kippeln. Da in der gesamten Mechanik die Schrauben nicht wirklich fest angezogen waren werde ich die Achse wohl mal demontieren und schauen woher das kommt. Wenn ich das nicht selbst beheben kann werde ich dem Verkäufer Feuer machen ;-) Aber noch bin ich voller Hoffnung. Im Worst-Case muss ich wohl die Z-Achse selbst tauschen oder umbauen.

Ärgerlich ist das bei der Elektronik keinerlei Dokumentation begelegt war. Aufschrauben ist auch "verboten" wegen Garantie *lol* Im Inneren findet sich jedenfalls ein kleines Board mit Parallel-Schnittstelle das ich noch nicht vollständig fotografieren konnte weil der Gehäuselüfter im Weg ist. Ich konnte aber schon erkennen das es Anschlüsse für 3 Limit-Switches, E-Stop und wohl einen PWM-Ausgang für die Spindelsteuerung gibt. Ggf. gibt es auch einen Anschluss für Probe - der liegt aber so ungünstig unter dem Lüfter das ich die eventuelle Beschriftung auf der Platine nicht lesen konnte. Jedenfalls sind - unerwartet - diese Anschlüsse mit Stiftleisten bestückt. Vermutlich muss ich also nur die Endschalter dort reinstecken und sie irgendwie an der Maschine befestigen.

Im Lieferzustand ist die Spindel nicht mit der Platine verbunden - es ist also nur manueller Betrieb möglich. Vermutlich werde ich die Spindel via RS-485 mit dem PC verbinden - das sollte billiger und zuverlässiger sein als über PWM.

Ansonsten: Die Verpackung war eigentlich sehr gut. Trotzdem ist wohl auf dem Transport die Zubehörbox zerbrochen und hat ihren Inhalt frei im Karton verteilt. Das Meiste habe ich wiedergefunden...

Was fehlt sind die Muttern zu den 4 mitgelieferten "Spannpratzen". Ohne lassen sich die Dinger ja wohl kaum im sogenannten Nutentisch befestigen.... Außerdem ist eine (Ersatz-)Schmelzsicherung aus dem Zubehör zerborsten. Und es hat eine Schraube zur Befestigung einer der Kabelketten gefehlt (die konnte ich aber leicht aus meinen Beständen ersetzen).

Die Spindel wurde nur mit einer 6 mm Spannzange geliefert. Im Zubehör fanden sich 5 Fräser mit 1/8 Zoll und keiner mit 6 mm... Egal. Weitere Spannzangen sind eh unterwegs - ebenso wie ein paar Fräser zum "herumspielen".

Die gelieferte Pumpe für die Spindelkühlung ist eine einfache Tauchpumpe wie man sie auch von Gartenbrunnen her kennt. Weil Tauchpumpe und "nicht ganz klein" kann ich für die Kühlflüssigkeit leider keinen einfachen 5L-Kanister nehmen - die passt einfach nicht durch den Schraubverschluss. Also werde ich mich nach einem anderen Behälter für die Kühlflüssigkeit umschauen müssen. Irgendeine Kunststoffkiste wird sich dafür schon finden.

Als weiteres Zubehör fand sich ein einfacher Werkzeuglängensensor im Paket. Wirklich einfach - ohne federnde Platte und mit einer etwas zerkratzter Oberfläche auf einer Seite.

Heute nach Feierabend wir es dann spannend. Hochzeit zwischen Mechanik und Elektronik. Bevor ich die wackelnde Z-Achse angehe möchte ich sehen ob das Ding überhaupt läuft. Ohne Schrittmotoren ließen sich die Kugelgewindespindeln auf jeden Fall sehr leicht und geschmeidig und ohne Ruckeln drehen. Das macht Hoffnung.

Wenn Alles läuft werde ich erstmal schauen was mit der Z-Achse ist und dann ggf. die Rechtwinkligkeit der Achsen prüfen (und nötigenfalls korrigieren). Bis zum ersten "echten" Einsatz wird es daher wohl noch etwas dauern.

Ciao, Udo
 

ubit

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#8
Hallo,

alles aufgebaut, PC angeschlossen, Mach3 Demo konfiguriert: Maschine läuft *freu*
Die wackelnde Z-Achse hat sich auch geklärt: Die fleißigen Chinesen haben die Spindelmutter nicht wirklich an den Z-Schlitten geschraubt sondern nur lose "angeheftet". Ich könnte beide Schraube um über eine volle Umdrehung festziehen. Jetzt wackelt nix mehr.
Hof mit Mach3 klappt wunderbar. 2-3 Wizards habe ich auch mal ausprobiert. Klappt auch. Sogar der Längensensor funktioniert (und die Controlboxen hat sogar eine Buchse dafür).
Weiter komme ich momentan nicht. Erstmal muss ich auf Spannzangen und Fräser warten.

Ciao, Udo

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ubit

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#10
Hi,

das wird auch noch nicht reichen ;-) Die Pumpe ist wirklich etwas größer. Ich hoffe das ich heute Abend dazu komme ein paar Fotos zu machen.

Mittlerweile habe ich auch eine Dokumentation aus China per e-Mail erhalten sowie eine Mach3-Konfiguration.

Was mir generell aufgefallen ist: Die längste Achse ist bei der Maschine als Y bezeichnet. Daher habe ich X und Y getauscht. Das ist für mich einfach logischer - entspricht im CAD dann auch besser der normalen Bildschirmausrichtung.

Ciao, Udo
 
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ubit

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#11
Hallo zusammen,

gestern Abend hatte ich zwar nicht viel Zeit, aber es hat für 2 kleine Testfräsungen gereicht (nachdem die 3,17 mm Spannzange gestern angekommen ist). Klappt alles super. Derzeit mit Mach3 habe ich die X- und Y-Achse auf jeweils 3000 mm/min mit 300er Rampe eingestellt und es gibt offenbar keine Schrittverluste.

Als nächstes sind folgende Maßnahmen geplant:

1. Opferplatte zuschneiden und planfräsen (MDF habe ich noch herumliegen)

2. Ausrichtung der Achsen prüfen und ggf. korrigieren

3. Box für die Spannzangen und häufig benutzte Fräser bauen

4. Weitere Spannmittel ausprobieren, ggf. zusätzliche Spannpratzen kaufen oder basteln.

5. Endschalter anbringen und verkabeln (Schalter sind schon unterwegs)

6. Spindel per ModBus über RS-485 ansteuern (zumindest will ich das versuchen, RS232-RS485 Konverter ist unterwegs)

7. Absaugung konstruieren, bauen und anbringen

8. Vakuumtisch konstruieren und einbauen

Und dann kann es endlich an die "produktive Arbeit" gehen. Vermutlich werde ich für die Erzeugung der G-Codes auf CamBam setzen. Das Teil macht einen wirklich guten Eindruck und kann wirklich viel.

Nächstes Problem ist dann die Beschaffung des nötigen Materials. Balsa und Pappelsperrholz gibt es an jeder Ecke. Aber sonst? Verschiedene Sorten Sperrholz kann ich noch im Netz bestellen. Aber woher bekommt man z.B. Massivholzplatten/-blöcke in verschiedenen Holzarten? Oder gar spanbare Alubleche/-blöcke? Und das Alles in Kleinstmengen mit erträglichen Versandkosten und -zeiten und zu bezahlbaren Preisen?

Ciao, Udo
 

ubit

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#12
Hallo,

leider habe ich im Moment zu wenig Zeit. Heute habe ich es aber immerhin geschafft den Nowforever Inverter mittels RS232/RS485 mit dem PC zu verbinden und ein wenig damit herumzuspielen. Mein erster Kontakt mit Modbus...
Hat ein wenig gedauert, aber mit Hilfe der Software QModbus konnte ich die Spindel steuern. Ein/Aus, Drehrichtung, Frequenz - geht alles.
Auslesen von Daten, z.B. Soll-/Istfrequenz geht auch.
Jetzt muss ich mich wohl mit den Mach3 Brains beschäftigen damit ich Mach3 überreden kann die Spindel per GCode zu steuern.

To be continued...

Ciao, Udo

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ubit

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#13
Hallo,
Ich bin ein gutes Stück weiter. Mach3 kontrolliert nun die Spindel in Drehzahl und -richtung und die aktuelle Drehzahl (bzw. aus der Ausgangsfrequenz errechnete Drehzahl) wird in Mach3 angezeigt. Dazu müsste ich nur einen kleinen Brain basteln und im Screenset die RPM-Anzeige modifizieren da dort standardmäßig nur die per Indexpulse ermittelte Drehzahl angezeigt wird.
Funktioniert jedenfalls alles einwandfrei.
Einziges Problem:
Man kann ja in Mach3 eine Wartezeit einstellen um die Hochlaufzeit der Spindel abzuwarten bevor das Programm weiter läuft. Leider funktioniert das nur wenn die Spindel vom Stop gestartet wird. Drehzahländerungen während die Spindel schon läuft lassen Mach3 nicht warten. Scheint aber ein grundsätzliches Problem mit Mach3 zu sein und dürfte in der Praxis auch kein Problem werden. Man ändert die Drehzahl ja in der Regel wohl nur bei einem Werkzeugwechsel und dann steht die Spindel ja eh.
Ich will jetzt noch Stromaufnahme und Invertertemperatur zum Diagnosebildschirm hinzufügen, dann ist diese Baustelle beendet.
Falls Interesse besteht kann ich gerne noch genauer beschreiben wie die Ansteuerung des Nowforever E100 per Modbus konfiguriert wird.

Ciao, Udo

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#14
Ich finds übrigens Klasse dass du so fleißig weiter schreibst, dokumentierst und Infos gibt und das obwohl sich offensichtlich nicht so wirklich jemand dafür interssiert.
Deswegen danke dafür, ich finds interessant und wollte es dich wissen lassen. :)
 

ubit

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#15
Kein Problem. Eigentlich sollten hier ja etliche 6040-Besitzer im Forum sein, wenn ich die anderen Threads korrekt deute. Oder haben mittlerweile alle auf andere Fräsen umgerüstet? Die Anleitung(en) dazu was ich an meiner Fräse konfiguriere/ändere werde ich wohl auf meiner Homepage im Detail dokumentieren. Insbesondere die Ansteuerung des Inverters über ModBus ist zwar eigentlich nicht sooo kompliziert, aber eine komplett funktionierende Anleitung für den E100 Inverter habe ich nirgendwo gefunden.

Ciao, Udo
 
#16
Das ist für mich momentan alles noch Fachchinesisch. :D
Ich interessiere mich so generell dafür und über den Winter wird wohl gemeinsam mit meinem Dad selbst eine Fräse gebaut werden (Linearführungen sind schonmal da).
Auf welcher Homepage schreibst du den mehr dazu?

Aktuell baue ich noch einen DLP 3D Drucker und will deswegen noch nicht zu tief in die Materie Fräse einsteigen. Wenn der soweit fertig ist werde ich mich tiefer einlesen.
Falls dich der Drucker interessiert, gibts hier was zum lesen http://fpv-racing-forum.de/thread/5803-buildlog-3d-drucker/
 

ubit

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#17
Einen 3D-Drucker habe ich ja auch schon ;-) Einen Hephestos von bq - ein Prusa i3 Clone. Der nächste 3D-Drucker ist auch schon in Arbeit - da hoffe ich einige Teile schon mit der Fräse fertigen zu können. Generell ist ja die mechanische Belastbarkeit der üblichen 3D-Druckmaterialen arg begrenzt - auch ein Grund die Fräse dazuzustellen....

DLP hat für mich ein zu schlechtes Preis-/Leistungsverhältnis. Insofern bleibe ich beim 3D-Druck bei FDM.

Ciao, Udo

P.S.: Auch wenn hier niemand antwortet - laut Zugriffszähler lesen hier schon ein paar Leute mit.

Homepage: http://ubit-rc.de/
 
#18
Aber ich denke man freut sich schon wenn man auch mal was von anderen dazu hört. :)

Das war mir egal, FDM konnte mich durch die Art und Qualität nie wirklich überzeugen und hatte deswegen keinen Reiz.
DLP hat mich sofort gereizt, deswegen mal der Versuch, ist meiner erster und hab auch vorher nie was damit am Hut gehabt.

Aber genug davon, hier gehts ja schließlich um deine Fräse.
Auch ich werd weiterhin mitlesen und vielleicht hab ich ja in einem 1/4 Jahr jede Menge Fragen an dich. :p
 

ubit

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#19
Ich komme mit FDM wunderbar klar. Man muss halt wissen wofür man es einsetzen kann. Aber egal *g*

Ich habe die ModBus-Anleitung mal fertig gemacht:

http://ubit-rc.de/de/modbus.php

Kann man sicherlich auch an andere Inverter adaptieren. Ich hoffe das ich bei der Dokumentation keine Fehler gemacht habe *g* Bei mir läuft es jedenfalls wunderbar. Ich habe mir auch einen eigenen Screenset für Mach3 gemacht in dem mir jetzt die Spindeldrehzahl (berechnet aus der Inverter-Ausgabefrequenz die per ModBus vom Inverter gelesen wird) angezeigt wird sowie die Stromaufnahme der Spindel und die interne Temperatur im Inverter. Klappt alles einwandfrei *g*

Ist halt alles etwas hakelig mit Mach3. Die Dokumentation ist ziemlich mies - man muss sich alles aus dem Web zusammenklauben. Die Benutzeroberfläche von Mach3 (und auch vom Screenset-Designer MachScreen) ist - ähem - gewöhnungsbedürftig. Aber man kann wirklich eine Menge damit machen.

Demnächst muss ich auch mal LinuxCNC probieren. Aber das ist noch komplizierter *g*

Gestern sind die Endschalter angekommen die ich einsetzen möchte. Ich werde aber wohl frühestens am Wochenende dazu kommen die einzubauen. Die Steckpfosten auf der Interface-Platine habe ich schon mal getestet (Jumper aufstecken/abziehen). Sie werden brav an Mach3 (Diag-Screen) gemeldet. Insofern sollte der Anschluss der Endschalter einfach sein.

Das erste "echte" Projekt soll dann eine Box für meine Spannzangen werden. Konstruiert habe ich sie schon mal:

box1.jpg

Mit CamBam will ich noch Beschriftungen einfräsen.

Ciao, Udo
 
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