Bau meiner CNC-Fräse

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    • Bau meiner CNC-Fräse

      Hallo Messerfreunde

      Heute zeige ich euch wie ich meine CNC-Fräse gebaut habe. Vorher habe ich schon 2 Kleinere gebaut. Einmal aus Holz und einmal aus Alu. Aber weil die beide nichts ordentliches waren habe ich mich entschlossen etwas richtiges zu bauen was für meine Zwecke ausreicht.
      Ziel war ein Kompromiss zu finden, damit ich von Holz bis Stahl alles bearbeiten kann.
      Alles begann mit einer Konstruktion in einem Cad-Programm bis das soweit Stand hat es einige Wochen gedauert.



      Das Grundgestell für die Fräse habe ich aus Stahlrohr gefertigt. Es hat 1x1m und mit Rädern ist es 85cm hoch.


      Nach der Herstellung des Gestells habe ich angefangen die Form für die Grundplatte zu bauen.


      Dabei habe ich schon diverse Anker mit verbaut und die Unterlagen für die Schienen ausgerichtet und mit Schrauben die Anker befestigt. An der Grundplatte von der Form habe ich vorher die Löcher so gesetzt das die Schienen später auch wirklich parallel laufen. Da war auf der gesamten Länge eine Toleranz von 1-2mm. So konnte ich dann später die Schienen auch genau
      ausrichten.



      Damit mir der Mineralguss nicht an der Form klebt habe ich das Brett gut Lackiert mit Klarlack und danach gut gewachst. Naja das hat leider nicht gereicht und so musste ich nach dem Gießen mit Hammer und Meißel ran .




      Nun zu der Mineralgussmischung. Da habe ich im Vorfeld einiges an Zusammensetzungen getestet. Es soll ja ein Verbundstoff werden der eine Hohe Festigkeit erreicht und sich nicht verwindet beim Arbeiten. Aber das ist eine eigene Kunst für sich und da gibt es Leute die studieren sowas mehrere Jahre.


      Zu den Daten

      Da ich alles alleine gemacht habe, habe ich nur kleine Ansätze mit 10kg gemacht.

      Zu der Mischung Es ist alles in Gewichtsprozent. Da muss man aufpassen bei den Berechnungen. Denn wenn man da Volumen und Gewicht mischt kommen ganz andere Ergebnisse raus. Aber als alter Laborant habe ich das wie gelernt erledigt.

      Quarzsand 0-1mm 30%
      Basaltsplitt 2-5mm 30%
      Kies 4-8mm 30%
      Harz 10%

      Ich habe rund 120kg verarbeitet.


      Die Steine und der Sand sollten nahezu trocken sein. Die Sachen aus dem Baumarkt musste ich vorher noch mit einem Brenner trocknen da war enorm viel Wasser drin und das hätte mit den Mineralguss ruiniert.






      Dann kam das nächste Problem ich habe die Platte ja auf dem Kopf gegossen und als das Teil dann ausgehärtet war musste es noch gedreht werden. Naja das is nicht so ganz leicht wenn man alleine in einer eingebauten Ecke in der Werkstatt agiert. 150kg Gesamtgewicht sind nicht ohne aber mit Spanngurten und ein wenig Hirnschmalz geht das schon. :)
      Dann hieß es die Platte von der Form zu befreien. Das ging halt nur sehr langsam weil alles gut verklebt war. Bei den anderen Teilen habe ich dann Folie benutzt und da ging es super.





      Ich wollte mal was farbiges in meiner Werkstatt daher habe ich die Fräse blau lackiert mit Poolfarbe auf Kunststoffbasis.

      Als nächstes habe ich dann mit dem Portal angefangen. Da ich alles auf der Grundplatte gießen wollte habe ich ein Gestell gebaut was ich schon genau ausrichten konnte und dann nur noch die Verschalung anbringen musste. Das Ausrichten war schon ein ganz schöner Akt es musste ja auch alles schon auf unter 1mm stimmen damit ich zum Schluss die Schienen gut ausrichten konnte.




      Bei dem Portal habe ich dann die Verschalung mit Folie umschlagen und das hat super funktioniert.
      Und bei dem Glücksspiel mit den Toleranzen habe ich auch gewonnen. Ich konnte später alles innerhalb der Toleranz ausrichten.
      Die Z-Achse habe ich schon Nebenbei gebaut die brauchte ich auch für das ausrichten des Portals.





      Nach der Bauphase kam dann die Montage und das ausrichten der ganzen Spindeln und Schienen und Motoren.

      Das hatte locker eine Woche gedauert bis es soweit fertig war das alles mit meinen Messmitteln gepasst hat.

      Danach dann an die Steuerung das Teil sollte sich ja per Computer bewegen. Also Endstufen und Board mit Netzteil in ein Gehäuse und alle Kabel mit Steckern verlöten und alles anschließen. Das geht ja flott dahcte ich. Naja einige Tage waren das schon.

      Aber als das Ding dann das erste mal lief war es schon ein gutes Gefühl.

      Da konnte ich dann auch mit Hilfe der Software testen ob auch wirklich alles Ok ist mit der Toleranz.


      Fazit:

      Für mich ist die Toleranz OK aber es würde noch um einiges besser gehen wenn man noch alles Plan schleifen würde und mit Anschlagwinkeln arbeiten würde.


      Der Grundgedanke für die Fräse war die Bearbeitung von Holz, Kunststoffen und Ne Metallen. Daher habe ich auch eine Hochfrequenzspindel gewählt. Allerdings kann das Gestell von der Stbilität her auch Stahl fräsen ohne sich zu verwinden oder zu vibrieren. Allerdings ist die Spindel dafür zu schnell.

      Es gibt halt keine Alleskönnerfräsen. Jedenfalls nicht bezahlbar.

      Kosten-Nutzenvergleich:


      Also das Material hat rund 1500€ gekostet dabei habe ich aber viel gebraucht bekommen. Die Kugelumlaufspindeln, die Frässpindel und die Steuerung sind günstige Alternativen aus China.

      Die Arbeitszeit (Bauzeit) sind rund 150 Stunden Arbeit.

      Also wenn jemand das aus Spaß an der Freude macht und die Arbeitszeit nicht rechnet ist das Ergebnis schon sehr günstig.

      Wer das Geld hat und keine Zeit hat muss da schon mit 5-6k € rechnen um etwas in der Größe zu bekommen.

      Ich würde mir heute eher 2 Fräsen bauen oder kaufen, also eine für Holz mit viel schnelleren Fahrgeschwindigkeiten und eine kleinere aus MG für Stahl mit einem langsam laufenden Fräsmotor.


      Und jetzt die Eckdaten der Fräse:


      Grundmaße 100x100x130cm
      Motoren Nema34 mit 6,2Nm 3,5A
      Endstufen DM860A, peak 7.8A,
      Kugelumlauf-Spindeln 20mm Druchmesser 5mm Steigung in allen Achsen
      Frässpindel 2,2kw Chinaspindel Wassergekühlt mit FU 6000-24000 U/min

      Gesamtgewicht ca. 450Kg


      Fräsbereich
      50x50cm in X und Y und 15mm in Z

      Geschwindigkeiten max 1200mm/min in allen Achsen.



      Wiederholgenauigkeit:
      Fehler nicht messbar.


      Allerdings ist die innere Abweichung durch die nicht exakt geraden Schienen nicht so prickelnd. Aber es liegt im Messfehlerbereich der Messschieber also unter 0,05mm. Da ich alles mit der Fräse fräse ist das für mich nicht tragisch, da ja dann alle Teile die gleichen
      Abweichungen haben. Nur wenn ich z.B. Platinen lasern lasse merke ich die Abweichungen zu meiner Fräse.


      Ich hoffe ich konnte einen kleinen Einblick in die Konstruktion und Aufwändigkeit von CNC-Fräsen geben.
      Das Thema ist aber um einiges umfangreicher und damit kann man sich Ewigkeiten beschäftigen.


      Für Fragen stehe ich gerne zur Verfügung und wenn jemand Interesse oder Fragen hat wegen einem Eigenbauprojekt stehe ich gerne beratend zur Verfügung.


      Ich werde mal noch ein Paar Bilder von der Fräse im Jetzt-Zustand machen und hier noch ran hängen.

      Danke fürs Lesen und
      Grüße aus Bernau

      Uwe
      Schwarzschmiede.de

      Info@schwarzschmiede.de
    • Hallo,
      ja, sehr nettes Teil deine CNC-Fräse. Vielen Dank für's zeigen. Ich finde den Aufbau und die Ausführung extrem super. Ich bin mir sicher,dass ich das so nicht hinbekommen würde.
      Ich finde es immer höchst interessant was sich Leute so im Eigenbau erschaffen können. Manches regt mich zum Nachbauen an, aber das Ding spielt definitiv in einer anderen Liga.
      Über ein kleines Video von der Fräse in Funktion würde ich mich bestimmt wundfreuen. :D
      Gruß Volker
      Lass mich, ich kann das.......................... :shit: kaputt
    • Das was Du da gebaut hast ist "Hammerhart" einfach Super, wenn Du alles mit machen kannst was Du wolltest.

      Ein kleiner Gedanke zur Frässpindel - kann man nicht einfach eine andere einsetzen/auswechseln und dann gehts auch für Metall/Stahl ?

      Gruß Michael
    • Hallo

      Schön das euch das Teil gefällt.

      Das mit dem Austauschen der Spindel ist eine Option. Wenn ich irgendwann mal eine größere Werkstatt habe werde ich das auch genau so machen. Dann baue ich mir noch eine 2. Fräse mit Aluprofilen die dann für Holz ist und dann kommt an die Große eine langsamer Fräsmotor für Stahl.

      Das Wechseln zwischen 2 Spindeln ist eher kompliziert da dann immer alles wieder exakt ausgerichtet werden muss und das kosten viel Zeit.

      Ein Video muss ich mal schauen ob ich das hin bekomme. Aber versprechen kann ich da nichts.

      Gruß Uwe
      Schwarzschmiede.de

      Info@schwarzschmiede.de
    • Hallo Uwe

      Tolle Sache...klasse das Du dich daran getraut hast du selber eine CNC fräse aus mineralguss gebaut hast.

      Was mich aber noch brennend interessiert wären ein paar Bilder aus der Fertigung wie du was aufspannst und vielleicht sogar ein kleines fräs Video... das wär klasse ;)

      LG Murat
      Dont worry be happy !!!

      www.muratklein.de