CNC Fräse -- Eigenbau

Hallo alle zusammen !

Ich habe mir vor ungefähr zwei Wochen ein Arduino Mega zugelegt und ich bin sehr beeindruckt ! Habe schon einige Sachen damit ausprobiert und haben auch funktioniert. Jetzt habe ich mir mal ein richtiges "Projekt" vorgenommen und zwar eine eigene CNC Fräse zu bauen.
Da die meisten Fräsen, die ich soweit im Internet gefunden habe, über einen Parallel Port gesteuert werden, habe ich schon mein erstes Problem. Ich habe nämlich keinen alten Computer mehr -_-
Da ich die Fräse gerne mit einem Arduino Board ansteuern möchte, habe ich nochmal weitergesucht und bin auf RepRap gestoßen. Das ist zwar ein 3D-Drucker, aber ich habe mir gedacht, könnte man den nicht zu einer CNC Fräse umbauen ?! Also von der Mechanik wäre das ja kein Problem nur von Elektronik...?!
Ich habe schon viel auf der Seite gesucht, wie das aussieht, was ich da so an Elektronik Teilen benötige. Aber ich finde irgendwie nicht genau was ich da brauche...Soweit ich das jetzt verstanden habe, brauch man da so ein Motherboard und den Motortreiber.
Könnte ich für den Motortreiber L298 in Verbindung mit L297 benutzen ? weil da habe ich zufällig noch 4 Stück von jedem rumliegen.

Hoffe mir kann da jemand mehr Informationen geben und ob das überhaupt möglich ist !

Gruß
Paul

P.S. Finde das Forum echt super !

Hallo Paul,

schau mal hier: Golem.de: IT-News für Profis

ist zwar nicht mit deinen Treiberbausteinen, aber dennoch interessant.

Gruss Bernd

Hallo Bernd,

Vielen Dank für den Link. An sich ist das ja genau was ich suche, nur wird dort ja kein wirkliches Programm benutzt, in dem ich vorher zeichne, was die Fräse machen soll, hab ich ganz vergessen zu schreiben ! (Ich glaub das ist dann was mit G code oder so ähnlich ?!).

Gruß
Paul

hi,

nur wird dort ja kein wirkliches Programm benutzt, in dem ich vorher zeichne, was die Fräse machen soll

doch, dort wird ja eben G-Code mit dem arduino abgearbeitet:

Using an Arduino w/ GRBL and a Processing sketch to stream
G-code created with Kokompe
See machine building instructions for how to make your own!
We are not currently selling any kits, see the BOM to order your own parts.

gruß stefan

Hi Stefan,

Ok wenn das so ist...also könnte man auch ein anderes Programm benutzen das GCode unterstützt ?!
Wenn ja, was gäbe es da für welche ?

Und könnte man da nicht auch die Motortreiber (L298/L297) irgendwie mit dem arduino so verbinden dass das da auch mit geht ?
Aber ist der Arduino überhaupt so schnell das der das alles verarbeiten kann ? Weil ich hab mal gehört dass das ohne zusätzliche Hardware oä nicht ganz gut funktioniert ?!

Gruß
Paul

Hallo Paul,

dann schau dir mal fogenden Threat im Forum Zerspanungsbude an.
Da geht es um den Vorschub einer Fräsachse mit Arduino.

http://forum.zerspanungsbude.net/viewtopic.php?f=16&t=1809&start=130

Hier im Video: Automatischer Tischvorschub mit Schrittmotor und Arduino - YouTube
ist die Steuerung auf 800 Steps/sek. eingestellt.

Ich finde das schon ziemlich schnell

Gruß Bernd

Hallo Bernd.

Ok das ist wirklich schon ziemlich schnell...hab ich ja auch nur gehört, konnte ich auch erst nicht ganz glaub das das Arduino Board das nicht schaffen soll (Genauigkeit).

Dann wäre das ja schon mal kein Problem.
Aber warum kann ich denn nicht "meine" motortreiber da benutzen ? Funtionierten das mit der Ansteuerung dann nicht ?

Gruß Paul

Hallo Paul,

wer hat denn gesagt das du nicht eigene Treiber auf Basis deiner Bausteine entwickeln darfst.
Ich habe dir nur eine Möglichkeit gezeigt die schon elektrisch funktioniert.

Möglichkeiten gibt es viele. Ich würde keinen von diesen Treiber-ICs nehmen, sondern welche suchen die auch Mikroschrittfähig wären.
Voll- und Halbschritt wäre mir nicht genau genug!!
Weiterhin wäre mir der max. Strom von 2A ein Dorn im Auge.

Gruß Bernd

Hallo Bernd,

Ich dachte ja nur, ich könnte die dann anstatt der anderen Treiber in dem Projekt ersetzen, aber das geht glaub ich nicht wegen der Ansteuerung, weil die anders geschaltet werden....

Ach stimmt...die unterstützen ja keine Mikroschritte, hab ich gar nicht dran gedacht. Misst !!!
Was könnte ich dann für welche da nehmen ? Es wäre gut, wenn es die schon relativ günstige geben würde ?! Oder wenn man sich das auch selber zusammenbauen könnte ?!

Gruß
Paul

Hallo Paul,

Ich würde was in Richtung TMC 262 in Verbindung mit HIP4082 und externen Mosfets nehmen.
Schau dir mal die Datasheets dazu an.

Mit den rauskommenden ca. 6A solltest du dann auch für die Zukunft gerüstet sein.
Im Netz ist da einiges zu finden.

An sonsten schau mal bei Reichelt oder Schuricht nach Treiber-Ics die für dich interessant sind.

Gruß Bernd

Die Mechanik eines RepRap ist nicht geeignet für CNC fräsen, die sind gebaut für kleine Düsen die nur genau positioniert werden müssen, aber keine seitlichen Druckkräfte haben !
Ausser du willst nur Styropor fräsen.

Ein Zahnriemen aus Gummi reicht leider nicht, da muss etwas starkes wie eine Spindel her, die aber teuer sind.

Aber lass dich nicht entmutigen, schau mal was die anderen für Fräsen gebaut haben.

Oder du druckt mit dem RepRap Kunststoff in 3D, kannst es nachher in Epoxyd tauchen, dann hält das Teil ordentlich was aus.

Bernd_S.:
Ich würde was in Richtung TMC 262 in Verbindung mit HIP4082 und externen Mosfets nehmen.
Schau dir mal die Datasheets dazu an.

Ich hab mal danach geschaut, (find ich jetzt persönlich etwas teuer, aber ich kenn mich ja da auch nicht so aus, wie das so mit den Preisen ist), und zwar hab ich da was in dem Datenblatt von dem TMC262 (http://www.actel.com/documents/TMC262_Data_Sheet.pdf) gefunden (Seite 45). Wäre das dann so eine Schaltung für den Schrittmotor ? Dabei hab ich auch gesehen, dass es glaub ich unmöglich ist, das Bauteil da selbst auf eine Platine zu bringen...oder irre ich mich da ? Weil ich fänd es schon praktisch das selber zu basteln.

Bernd_S.:
An sonsten schau mal bei Reichelt oder Schuricht nach Treiber-Ics die für dich interessant sind.

Da hab ich auch mal nach geschaut und zwar den hier gefunden: http://www.reichelt.de/ICs-KA-LF-/L-6219/3/index.html?;ACTION=3;LA=3;ARTICLE=9764;GROUPID=2911;SID=11TsEVwH8AAAIAAAor-po474a0bf828095791372100621910053d
Ist ja eigentlich sehr viel billiger als die andere Variante. Dazu hab ich nur keine Wirklichen Schaltungen im Datenblatt gefunden.
Woran liegt das eigentlich das der so viel billiger ist ? Ist da die Ausgangsspannung niedriger und die Genauigkeit der Schritte schlechter ???

@TransWarp: Ja das hab ich mir auch schon fasst gedacht das die Gummiriemen nicht wirklich da was bringen. Werd dann auch wohl so Spindel kaufen. Ist doch genau das gleiche wie normale Gewindestangen oder nicht ?

Gruß
Paul

Also was die Ansteuerung über USB angeht kann ich Dir www.edingcnc.com empfehlen. Ich verwende diese Steuerung und diese Funktioniert perfekt.

Als Treiberstufe:
http://www.ebay.de/itm/5-Achsen-TB6560-Schrittmotor-Steuerkarte-1-5A-3A-CD-Treiber-Steuerungsgriff-/190709672857?pt=LH_DefaultDomain_77&hash=item2c672eab99

Solche oder so ähnliche gibt es bei Ebay Tonnenweise.

Alleine mit der Mechanik hast du noch genug zu tun, ich spreche aus Erfahrung. Meine CNC steht zu 85% fertig im Keller.
Ich kann Dir nur schon mal sagen das es extrem viel Arbeit macht. In meine sind sicherlich schon 100 Stunden geflossen.
Vor allem wenn das ganze Teil nicht nur zum Anschauen dienen soll, sondern auch Alu Fräsen soll musst Du die Mechanik wirklich stabiel auslegen. Wenn Du das ganze noch genau machen willst 1/10 1/100mm dann solltest Du dir die Teile fertigen lassen. Mit einer Tischbohrmaschine bekommst Du die nötigen Genauigkeiten nicht hin.

Wenn Du nur ein bissel rumprobieren willst, schau Dir mal die cms-dk.de an. Für Rund 800,00 Euro bekommst da eine gar nicht mal so lumpige CNC.

Um Dir mal eine Grössenordnung zu geben, in mein CNC Projekt sind bis jetzt ca. 2'500,00 Euro geflossen.

@mx738: Vielen Dank für deine Antwort !
Eigentlich hab ich mir ja vorgenommen die gesamte Steuerung mit einem Arduino zu realisieren...das fänd ich persönlich besser (fragt bitte nicht nach einem Grund :confused: )
Ich werd nochmal schauen was ich jetzt letztendlich für eine Treiberstufe nehmen soll.. also bisher fand ich den Vorschlag von Bernd am besten. Aber da warte ich noch auf Antwort wie das mit dem selber bauen so ist ?! :smiley:

Ja wegen der Mechanik habe ich mir auch schon sehr viel Gedanken drum gemacht. Dass das insgesamt viel wird, was ich mir am Anfang gar nicht gedacht habe ist mir jetzt auch klar geworden, aber das macht nichts...
Da ich kein Alu oder sonstige Metalle fräsen will (Bisher) benötige ich ja nicht den stabilsten Aufbau den es gibt. Ich wollte eigentlich nur so Plastik, Holz oder eventuell das mal mit Platinen ausprobieren.
Ich hab mir das so gedacht, dass ich am Anfang erstmal alles aus Holz oder Plastik bau, was schon relativ robust ist und ausreicht, dass ich genaue Teile für die darauffolgende und stabilere Fräse benutzen kann. So war bisher meine Theorie, aber ich werd mal schauen wie sich das so entwickelt, ob es überhaupt möglich ist das mit "einfachsten" Werkzeug selber zu bauen...

Eine CNC wollt ich jetzt nicht kaufen, fänd ich selber etwas langweilig.

Wow...2500 € ?! Ist ja der Wahnsinn...ich hätte gedacht ich komm da mit wenig Geld (Summe weiß ich noch nicht) hin, mal schauen. Ich müsste eigentlich nur so die Steuerung (Treiberstufe) und die Materialen für die CNC bezahlen, da ich an Schrittmotoren meistens umsonst dran komme, und auch Plastikteile könnte ich mir notfalls auch für sehr wenig Geld fertigen lassen, von daher denke ich, erreiche ich die Summe nicht (?!)

Gruß
Paul

Paulxy:
Wow...2500 € ?! Ist ja der Wahnsinn...ich hätte gedacht ich komm da mit wenig Geld (Summe weiß ich noch nicht) hin, mal schauen. Ich müsste eigentlich nur so die Steuerung (Treiberstufe) und die Materialen für die CNC bezahlen, da ich an Schrittmotoren meistens umsonst dran komme, und auch Plastikteile könnte ich mir notfalls auch für sehr wenig Geld fertigen lassen, von daher denke ich, erreiche ich die Summe nicht (?!)

Genau so hab ich auch gedacht als ich angefangen habe... :slight_smile: brauch ja "nur" und das hab ich noch rum fliegen und das kostet ja nix...
Wenn dann dran bist wirst Du schnell merken das es mit "nur" und "hab ich noch" nicht erledigt ist.
Ok Du willst in Holz bauen, mein Grundrahmen ist aus Stahl, der Oberbau aus Alu.
Grade fürs Isolationsfräsen von Platinen musst Du eine sehr genau Fräse haben, persönlich denke ich das Holz da ausscheidet. Sonst kannst nicht mal eine Leiterbahn durch zwei DIP IC Beinchen fräsen. Du brauchst einen Gravurtiefenregler und viele Hartmetallfräser die ordentlich Geld kosten, nicht lange halten und und und.

Eigentlich habe ich die CNC fürs Isolationsfräsen angefangen. Irgendwann hab ich mir dann mal durchgerechtet was billiger ist.
Ergebnis die Fräse steht im Keller.

Ich will Dir die Lust nicht am Bau einer CNC Fräse nehmen, nur kann ich Deine Situation glaub recht gut einschätzen, weil ich genau so dachte. Allerdings hab ich beim Bau viel gelernt.

Hallo Paul,

ich möchte Dich nicht entmutigen, wenn du ein QFN-32 Package als nicht lötbar empfindest, und den Unterschied in den Datenblättern zwischen dem TMC 262 und dem Reichelt-Treiber nicht findest, wie willst du den Rest entwickeln, bzw. berechnen.
Ich bin davon ausgegangen das du das entsprechende Equipment und Wissen hast

Die einzigen Plastikteile die du an einer Fräsmaschine findest ist die Schleppkette und die kannst du auch besser fertig kaufen als machen lassen.

Eine fertige Ansteuerung vom PC aus findest du als 4 Kanal Variante mit 3A pro Kanal in der Bucht für knappe 70.-€.
CNC-Bauteile -- 4 Achsen TB6560AHQ Schrittmotor Steuerung 1.5A-3A + Zubehör

Um eine Fräsmaschine zu bauen braucht man eine Fräsmaschine, auch wenn sie aus "Sperrholz" sein soll.

Schau dir mal das Video: CNC BAUSATZ AUS SPERRHOLZ nick.miller@web.de - YouTube
an. Gebaut mit einer Fräsmaschine. Der Knabe verkauft diese ab und an mal in der Bucht, incl. Motoren für kleines Geld.
http://www.ebay.de/itm/120946203621

Kontaktier ihn mal, und schau ob ihr euch nicht einig werden könnt. Das wird komplett glaub ich billiger als die Steuerung durch Try and Error selber zu entwickeln.

Nicht falsch verstehen, aber ich glaube nicht das du es schaffst eine genaue Steuerung billiger zu entwickeln als die Asiaten.

Gruß Bernd

@mx738: Aus welchem Material ich das jetzt letztendlich baue weiß ich ja noch nicht wirklich...mal schauen was ich da nehme...

@Bernd: Das hat mich gerade derbst Niedergeschlagen...naja...
Ich hätte vielleicht mal vorher schreiben müssen, dass ich beim Thema löten nur so die Grundausrüstung besitze. Schon irgendwie echt mies....:frowning:

Und wegen deinem Tipp mit der fräse aus Holz. Ich muss mir mal überlegen ob ich den kontaktiere, aber ich denk eher nicht. Will das halt selber bauen...

Aber könnte ich nicht einfach den Motortreiber mit L298 ....benutzen und dann eine feiner Gewindestange nehmen ? Das könnte man ja wahrscheinlich ausrechnen, wie weit sich das bewegt bei einem Halbschritt, aber ich habe im moment wenig zeit.

Hoffe ich kann die cnc doch irgendwie umsetzen. Viellleicht gibt es ja auch einem Motortreiber für microsteping zum selber bauen....ich zum mindest habe bis jetzt nichts gefunden.

Gruß
Paul

Du kannst mir glauben das ich an das Thema genau wie Du ran gegangen bin. Ok ich habe was Elektronik und Schaltungen angeht 20 Jahre Erfahrung und kann selbst BGA's löten :wink:

Ich hab angefangen mir die Tischebene (x-Achse) aufzubauen. Baumarkt rein Schubladen-Vollauszüge, paar Holzplatten und Gewindestangen geholt, ca. 50,00 Euro bezahlt und mich gefragt wie blöd alle sind die für eine CNC x Tausend Euro ausgeben.
Zu Hause die X-Achse zusammen gewerkelt und siehe da, alles murks!
Die Schubladenvollauszüge haben soviel Spiel das man damit nicht unter +-5mm Genauigkeit kommt. Dann das ganze so verspannt das es nur noch +-0,5mm Spiel hatte. Mit der Gewindestange sah es nicht besser aus, Umkehrspiel von +-1,5mm, das mit Kontermuttern auf ca. +-0,7mm hi bekommen und gedacht ich bin der Held. Schrittmotor dran, und in der Software mal eine fahrt eingestellt. Was passierte... nix das lief durch die Verspannungen (zur Redzierung des Spiels) so schwer das die Schrittmotoren nicht mal gezuckt haben. Die X-Achse lies sich nur mit dem Akkuschrauber in der Untersetztung drehen. Der ganze Plunder ladete im Ofen, war sau teueres Brennholz.

Ich kann Dir aus Erfahrungswerten sagen mit einem budget von > 1'000,00 Euro kommst nicht durch.
Wenn Du auf meinen Rat hörst sparst Du dir viel Zeit, Geld und Frust.
Solltest den CNC Bau wirklich machen wollen, dann mach es richtig! Dafür brauchst Du richtiges Material und ein gewisses Budget.

Hallo Paul,

Niederschlagen wollte ich nicht, aber mit einer Grundausrüstung ist es nicht getan, wie willst du die Takte der Treiber prüfen (Oszilloskop ab 300.-€->; Taktgenerator zum prüfen, ...),
wie sieht es aus mit Schaltungen entwickeln, Platinen layouten, Prototypen belichten, ätzen unter Berücksichtigung der Richtlinien für die hohen Ströme und Spannungen.

Ich lese schon seit 2 Jahren in den einschlägigen CNC-Foren mit, habe 30 Jahre Erfahrung in der Elektronik, aber auch ich versuche nicht unbedingt ein Rad neu zu erfinden. In meinen ersten Links hatte ich dir eine funktionsfähige Steuerung gezeigt. Bau diese nach, wenn Sie dann funktioniert haste das super hinbekommen. Lass deine Treiber auf Seite, damit kannste später auch noch experimentieren. Sammle erst mal Erfahrungen mit der Funktionsweise und dem Aufbau.
Eine Portalfräse mit Schubladenschienen und Druckermotoren ist eine gute Geschichte, wer von uns hat nicht schon mal was zusammen gedengelt um zu sehen ob der Gedanke funktioniert, um es dann nochmal richtig zu bauen. Genauigkeit darfst du nicht erwarten.

Da kann ich MX738 nur Recht geben, entweder du baust mit Heimwerkerequipment, und hast ein "Anschau"-ungsmodell, oder du versuchst zwischen Kleinkredit und Genauigkeit äbzuwägen wo der Mittelweg für dich ist.

und nein, ich kenne Dich nicht, habe nichts gegen Dich, will dich NICHT NIEDERMACHEN finde deinen Gedanken gut es selber zu machen zu wollen,
jedoch haben auch Porsche und Opel klein und mit abkupfern angefangen.

Gruß Bernd

Hallo Bernd,

ist schon gut, hab mich schon wieder "erholt" :smiley:

Bernd_S.:
wie willst du die Takte der Treiber prüfen (Oszilloskop ab 300.-€->; Taktgenerator zum prüfen, ...),
wie sieht es aus mit Schaltungen entwickeln, Platinen layouten, Prototypen belichten, ätzen unter Berücksichtigung der Richtlinien für die hohen Ströme und Spannungen.

Hätte gar nicht gedacht das ich ein Oszilloskop dafür brauche. Vielleicht werd ich mir das doch mal irgendwann zulegen, wird man wahrscheinlich gut gebrauchen auch bei anderen Sachen.
Also Platinen layouten kann ich eigentlich relativ gut, dauert nur ein wenig lange und dann die Platinen selber ätzen kann ich auch...jedoch das mit den mit den Richtlinien der hohen Ströme und Sppannung hab ich noch nie dran gedacht. Habe bisher auch nur mit eher kleinen Spannung gearbeitet...von daher.

Also ich werd dann wohl deinen ersten Link benutzen und das mal nachbauen, muss mall schauen wie ich das dann mit dem löten des Drivers....naja...könnte ich doch auch notfalls so mit einer "Grundausrüstung" löten oder ? Und wo kann ich die bestellen ? Die einzigste Seite wo ich den gefunden habe ist bei Farnell, aber da kann ich leider ja noch nichts bestellen. Ist doch nur für Studenten oder ?

Was ist eingentlich einfacher: Die CNC mit dem Arduino zu steuern oder mit einem Parallelport ???

Und noch was letztes: Wenn ich da diese Steuerung von Golem nehme, was kann ich da für Programme benutzen ? (Mach3 ??)

Gruß
Paul