CNC-Fräse

Bau einer Mini-CNC-Fräse

Schon lange hegte ich den Wunsch eine kleine CNC-Fräse zu bauen. Da ich gerade leider nicht mehr, wie früher noch, die Zeit für größere Projekte habe, kam mir die Idee mal einen der im Netz günstig angebotenen Bausätze auszuprobieren. Ich dachte, dass dies eine gute Möglichkeit zum schnellen Einstieg in das Thema und eine Basis für Weiterentwicklungen ist.
Hier möchte ich euch nun einen Eindruck geben und von meinen ersten Erfahrungen berichten:

So kam der Bausatz per Post...

Zusammenbau

Es lag keine Anleitung bei und auch unter dem Link, auf den auf einem beiliegenden Zettel verwiesen wurde, war keine entsprechende Beschreibung zu meinem Bausatz zu finden.
Mit ein wenig technischem Verständnis ist diese aber auch nicht notwendig. Schließlich konnte ich mich an dem Foto der fertigen Maschine orientieren.

Hier seht ihr alle Einzelteile ausgebreitet. Die Aluschienen sind unterschiedlich lang, also erstmal auspuzzlen, welche wohin gehört.

Dann konnte ich mit dem Aufbau des unteren Teils beginnen. Die einzelnen Bauteile machen einen guten Eindruck und sind robust. Ich nehme mir sehr viel Zeit alles richtig auszurichten und positionsgenau zu montieren. Es gibt keine Markierungen wo beispielsweise die Laufschienen montiert werden sollen und die Anbauteile (Winkel, etc.) haben etwas Spiel, so dass diese exakt ausgerichtet werden müssen. Festgeschraubt hält aber alles dann sicher die Position.

Einziger Mangel: Eines der Längslager, die unter der Haltevorrichtung für das Werkstück montiert werden, ist etwas schwergängig.

Der untere Teil ist fertig:

Dann folgt der ähnliche Aufbau für die X-Achse:

Nun noch den Motor montieren: Das Bohrfutter (ER11) war schon Bestandteil des Bausatzes.

Die Platine wird an die Rückseite montiert:

Es handelt sich um einen üblichen Arduino Nachbau mit günstigen Motortreibern.

Fertig!

Inbetriebnahme

Angeschlossen am PC finde ich heraus, dass auf der Steuerplatine bereits GRBL vorinstalliert ist. Leider noch die Version 0.9. Die werde ich bei nächster Gelegenheit updaten…

Zur Steuerung unter Linux nutze ich das Opensource Python Projekt bCNC. Die manuelle Steuerung der Motoren funktioniert auf Anhieb. Nur den Befehl zum Starten der Spindel muss ich händisch in die Kommandozeile eingeben (sollte sich mit einem Softwareupdate beheben lassen).

Fräsversuche

Als ersten Versuch habe ich einen Schriftzug in eine Polystyrolplatte gefräst. Das Werkstück war nicht richtig befestigt und hat sich an einer Stelle scheinbar leider ein wenig bewegt. Ansonsten aber schon mal ein gutes Ergebnis:

Platinenfräsen

Ich wollte die Fräse insbesondere haben, um kleinere Platinen durch Isolationsfräsen statt Ätzen herstellen zu können. Erste Versuche waren aber noch nicht sonderlich erfolgreich. Das Z-Leveling ist ohne entsprechende Sensoren sehr aufwendig und mir sind reihenweise die mitgelieferten Gravierstichel abgebrochen (vmtl. schlechte Qualität).
Hier werde ich die CNC-Fräse erst noch entsprechend anpassen.

Verbesserungen / ToDo’s

Es zeigt sich leider, dass zwischen Spindel und Montageplatte nur wenig Platz (zu wenig) ist. Größere Werkstücke lassen sich hier nicht unterbringen. Ich vermute, dass die Fräse ursprünglich nicht für die Nutzung in Verbindung mit dem langen ER-Spannzangenfutters gedacht war. Ich werde wohl die senkrechten Aluprofilschienen durch längere ersetzen.

Die Fräse verfügt über keine Endschalter für die Bewegungsachsen, diese sollten sich aber an der mitgelieferten Steuerplatine noch ergänzen lassen.

Außerdem:

  • Neue Fräser anschaffen; insb. Gravierstichel für Platinenversuche
  • Software des Arduino updaten von GRBL 0.9 -> 1.1
  • Evtl. andere Motortreiber/Schrittmotoren

Hier geht es zu => Teil 2 <=

CNC-MILLING
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