CNC Portalfräse aus Multiplex- und MDF-Holz
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Maker Media GmbH und c't, Heise Zeitschriften Verlag


#c't Hacks & Make: Sperrholzfräse

###Einfach aufzubauende, CNC-gesteuerte Portalfräse aus Holz- und Fertigbauteilen

Zum Download der DesignSpark-Pläne "View raw" anklicken. Sie benötigen zur Weiterverarbeitung das kostenlose DesignSpark Mechanical. Sketchup-File ist ein Export aus DesignSpark, kann Ungenauigkeiten enthalten. Bitte beachten Sie unbedingt den Artikel in c't Hacks 1/2014.

Das aus Designspark Mechanical exportierte PDF enthält keine Bemaßungen. Zur Anzeige ist ein neuerer Acrobat Reader mit aktivierter 3D-Ansicht erforderlich.

Die Make: Sperrholzfräse wurde in der Dingfabrik Köln in größerer Stückzahl mit gutem Erfolg nachgebaut und auch in einigen Punkten verbessert. Nähere Informationen unter http://www.cnc14.de/

###Stückliste Holzzuschnitt

Wenn nicht anders angegeben, 18 mm Multiplex Buche oder Birke

  • 1 Stück 1000 x 600 mm (Grundplatte)
  • 2 Stück 1000 x 70 mm (Grundplatte Erhöhung für Linearführungen)
  • 4 Stück 600 x 70 mm (Versteifungen Grundplatte, unten)
  • 1 Stück 600 x 200 mm (Y-Schlitten)
  • 2 Stück 200 x 70 mm (Y-Schlitten Erhöhung für Linearführungen, unten)
  • 1 Stück 220 x 200 mm (Z-Trägerplatte senkrecht)
  • 1 Stück 210 x 200 mm (Z-Trägerplatte waagerecht)
  • 2 Stück 170 x 140 mm (Z-Trägerplatte Versteifungen)
  • Motorhalterung X-Achse aus Multiplex-Resten, oder
  • 2 Stück 100 x 60 mm
  • 2 Stück 64 x 60 mm
  • 1 Stück 100 x 100 mm Hartfaserplatte 4 oder 5 mm

###Stückliste Mechanik

  • 3 Schrittmotoren NEMA 23, min. 1,5 A Strangstrom
  • 2 Zahnriemenscheiben 16 Zähne, z.B. Ebay-Anbieter für RepRap-Zubehör; ggf. aufbohren auf Achsdurchmesser!
  • 5 m Zahnriemen T2,5 x 6 mm, Stahl-Zugstrang, Meterware, z.B. Ebay-Anbieter für RepRap-Zubehör
  • 1 Wellenkupplung 6,35/8 mm flexibel, z.B. von CNC-Discount oder Dold Mechatronik
  • 10 Kugellager 636-2RS (6 x 22 x 6 mm) z.B. von Kugellager-Express
  • 20 Karosseriescheiben M6, Durchmesser 25 mm
  • 20 Unterlegscheiben M6 dünn, oder Passscheiben 0,2 mm
  • 2 Maschinenschrauben Innensechskant M6 x 80 (Umlenkrollen auf Y-Schlitten)
  • 4 Maschinenschrauben Innensechskant M6 x 40 (Umlenkrollen)
  • 4 Maschinenschrauben Innensechskant M6 x 30 (Befestigung Z-Achse)
  • 12 Maschinenschrauben Innensechskant M5 x 16 (Schrittmotor-Befestigung)
  • 16 Maschinenschrauben Innensechskant M5 x 25 (Linearlager-Befestigung Z-Schlitten)
  • div. Unterlegscheiben, Muttern M5 und M6, Spax/Universalschrauben, Kleinteile, vom Baumarkt
  • 1 CNC Set 20 x 1000mm breit, z.B. von CNC-Discount, Ebay-Shop oder in Einzelteilen von Dold Mechatronik
  • 1 CNC Set 16 x 600mm schmal, z.B. von CNC-Discount, Ebay-Shop oder in Einzelteilen von Dold Mechatronik
  • 1 Z-Achse, fertig aufgebaut, Ebay-Angebot Fa. Anton Schelkopf electronic

Pläne als PDF und für DesignSpark Mechanical gepackt als ZIP. Bemaßung aus editierbarem DesignSpark-Entwurf ersichtlich (Beschriftungsebenen einblenden!)

Es ist möglich, die recht teuren Kugelwagen-Linearführungen mit leichten Modifikationen (zusätzliche Brettchen zur Erhöhung) durch die preiswerten DryLin-Gleitschienen Typ N in 27 und 40 mm Breite von Igus zu ersetzen (CAD-Daten anbei). Hierbei ist aber auf einen stabilen, verwindungssteifen Unterbau der Fräse zu achten, da diese Gleitschienen im Unterschied zu den Stahlwellen weniger steif sind.

###Wichtige Hinweise zu GRBL

Wir empfehlen zur Ansteuerung GRBL 0.9j für Arduino (angepasstes HEX-File samt Sourcen in GRBL_arduino.ZIP enthalten) oder unsere speziell angepasste GRBL-JOG-Platine.

Bitte beachten Sie, dass bei einigen chinesischen Schrittmotortreibern die Belegungen der XYZ-Step/Direction-Pins vertauscht sind. Auf der GRBL-JOG-Platine sind dann die Leiterbahnen unter den Pfostenleisten PL9 und 10 aufzutrennen und die Verbindungen mit Jumper-Kabeln in der richtigen Reihenfolge herzustellen. Anleitungen zu verschiedenen Treiberkarten finden Sie in unserem Github-Repository TB6560-BOARDS.

Die Schrittmotor-Endstufen mit TB6560 und TB6600 benötigen eine kurze Verzögerungszeit zwischen Umschalten der Richtung und dem ersten Schritt-Impuls, ansonsten können Schritte verlorengehen. Unbedingt in config.h der GRBL-Sourcen die Zeile

#define STEP_PULSE_DELAY 10 // Step pulse delay in microseconds. Default disabled.

aktivieren und GRBL neu kompilieren, wenn Sie nicht die kompilierte HEX-File aus dem beigefügten GRBL_arduino.ZIP verwenden.

Das CNC-Steuerungsprogramm aus c't Hacks 4/2014 finden Sie in unserem Github-Repo GRBLize.

Carsten Meyer, Redaktion c't Hacks, Make Deutschland (cm@ct.de)