Tim's CNC

[Tim666]

Hallo iedereen,

Allereerst ben ik blij te zien dat er voor werkelijk alles een forum/community bestaat.
En dus ook voor het bouwen van CNC machines, altijd fijn dat er zo ervaringen en ideeën kunnen worden uitgewisseld.

Ik ben Tim, ik ben 20 jaar en 3e jaars student op Werktuigbouw op de HU.
Ook ben ik dyslectisch vandaar dat je mogelijk wat incorrect Nederlands voorbij zult zien komen in de toekomst.
(iedereen zo zijn sterke kanten)

Ik heb in de afgelopen jaren al de nodige projecten gedraaid.
Van DIY beamers tot brommer gebeun, en natuurlijk ook op de studie werktuigbouw.
En ook voor deze projecten vaak actief geweest op forum's omdat dit het algehele resultaat van de projecten wel ten goede komt. En het Trail en Error proces vaak compacter maakt en minder pijnlijk (te weten dat andere mensen kunnen leren van jouw fouten)
Ik heb veel ervaring met solidworks als 3d CAD programma, ook heb ik enkele keren met cnc machines gewerkt op de HU. Maar helaas niet vaak genoeg om te kunnen zeggen dat ik echt weet waar ik mee bezig ben.

Zoals de onderwerptitel al zegt heb ik nu ook de beslissing genomen om aan een cnc project te beginnen.
Het doel van deze machine is het maken van product prototypen (3d frees werk) van hout, kunststof, en mogelijk Aluminium.
Het word een portaalfrees machine, voornamelijk omdat deze relatief compact is in relatie tot het werkbereik.
Het budget is ligt rond de 1500 euro.
Persoonlijk ben ik liever iemand die het in 1x goed doet in plaats van een halfbakken cnc in elkaar te beuen. Dus dat hoop ik dan ook te realiseren.

Omdat ik van mijzelf weet dat ik heel goed dingen kan uitstellen, heb ik een paar weken geleden al een aantal onderdelen gekocht om zo wat vaart achter het project te krijgen.
En nu vanaf vandaag voor mij de zomervakantie is begonnen  is er ook tijd om wat te doen met die spullen.

Dit is wat ik al in huis heb liggen:

Stepper en driver setje.
3Axis Nema 23 Stepper Motor 425oz-in CNC Mill Control
http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... 255wt_1139

Lineaire geleiding en ballscrew set: (van de hier welbekende chinees chai)
http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... 1024wt_948
samen met deze
http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?Vi ... _905wt_948

Deze aankopen zijn uiteraard gedaan na grondig onderzoek op cnczone.nl/.com

Wat nu?

Ik ben op het moment druk bezig met het ontwerp van het framewerk van de cnc machine,
Nu heb ik al een aantal ontwerpen gemaakt, (enkele in SW de meeste op papier).

Maar ik kom niet echt verder vandaar jullie input gevraagd.
Nu heb ik mogelijk de faciliteiten om de cnc machine uit staal te maken.
Het lijkt mij een stalen constructie en hogere stijfheid heeft dan een alu constructie.
Bovendien vind ik de alu systeem exstrusie profielen achterlijk duur.
Maar het probleem van staal is dat het laswerk natuurlijk voor de nodige toleranties kan zorgen.
Dit hoeft natuurlijk niet (als de las goed is uitgevoerd). Maar ik heb zoon vermoeden dat ik hier wel problemen mee zou kunnen krijgen.

Dus nu vroeg ik mij af in hoeverre stelmogelijkheden in het frame van de cnc van belang zijn. En moet ik hier rekening mee houden. Ik kan bijvoorbeeld gaan voor een combinatie tussen las en schroef verbindingen. Waardoor er toch nog het een en ander te stellen valt.

In de zoektocht naar ontwerp inspiratie kwam ik deze diy cnc frees tegen.
http://www.youtube.com/watch?v=3_qdZB9i ... ideo_title
Dit leek mij een zeer stevige constructie, en is vergelijkbaar met wat ik in gedachte heb.
Een stalen freesbed en tafel frame, en een combinatie van staal en alu exstrusie voor het portaal.


Render van het ontwerp: (slechte kwaliteit maar anders trekt mijn lappie het niet meer)

voor aanzicht:

zij aanzicht:

[tokas98]

Hallo Tim
Zelf zou ik ook voor een stalen frame gaan. Zeker gezien je budget van 1500 Euro.
Lassen zal zeker voor spanning in het frame zorgen en rechthouden is zo goed als onmogelijk. Op zich hoeft dit geen probleem te zijn, zeker als je de vlakken waar je later je geleidingen op monteerd vlak kunt frezen of slijpen.
Of dit haalbaar is is natuurlijk ook afhankelijk van de afmetingen van de machine. lukt dit niet dan kun je deze vlakken eventueel met de hand ( of handslijper ) zo goed mogelijk recht en vlak maken. Dit vraagt echter erg veel geduld en handigheid. Ook moet je weten hoe dit te meten en welke volgorde aan te houden. Een andere mogelijkheid is er denk ik om een stelbare /uitvulbare tussenstrip te monteren en deze te ondergieten met epoxy. Gebruik dan wel de erg langzame epoxy anders geeft het uitharden weer warmte spanningen / vervormingen.
Ik denk dat je op dit forum bouwverslagen van min 3 machines met een stalen frame kunt vinden hier kun je vast wel de nodige informatie uithalen.
Succes met het verder ontwerpen

[skillalot]

Ik denk dat ik met een vergelijkbaar iets bezig ben.



Ik zou zeker voor staal gaan als je de mogelijkheid hebt. Ik ben zelf met twee frames begonnen van 240x1200mm lang, gemaakt uit koker 60x60x5 welke ik 2mm groter heb gemaakt, en precies op maat heb laten frezen. Rondom haaks, en aan twee zijkanten niet de volledige diepte laten frezen, maar 50mm diep, zodat ik een 10mm hoog opstaand randje van 1,5mm had. Dit is makkelijker om de geleidingen te monteren (aanslag).
Die twee frames zitten tussen twee hoeklijnen gebout, en daar zit het portaal weer omheen. Voor mij moest het nog enigzins draagbare onderdelen worden, gezien hij voorlopig op zolder staat.
Het mooiste is uiteraard om je basis in een keer goed te maken, uit een geheel met een hele kleine overmaat, spanningsarm laten gloeien, en daarna de vlakken die je gebruikt om dingen op te monteren precies op maat laten frezen.

Andrej, de maker van planet-cnc, is ook bezig met een machine uit staal, misschien kun je daaruit ook nog wat inspiratie putten. Ik vind het wel een mooie machine worden. http://www.planet-cnc.com/cnc_3axes2/index.asp

[skillalot]

Overigens zou ik wel even goed naar je budget kijken, of dat toerijkend is. Ik dacht ook voor een 1500 - 1750 klaar te zijn, en zit nu ergens op de 2500. Vaak komt er nog een hoop extra spul bij kijken waaraan je van te voren niet gedacht hebt misschien... (afgeschermde kabels, extra printjes voor je besturing, boutjes en moertjes, kabelrups, freesjes, klemmetjes, etc.)

[Tim666]

@ tokas,
Nu heb ik wel wat ervaring met het gebruik van epoxy harsen voornamelijk in combinatie met glasvezel.
Maar ik heb zo een vermoeden dat jij verwijst naar een ander soort epoxy hars, waar zou ik deze hars kunnen vinden?

@ SKillalot
Je hebt inderdaad een vergelijkbaar project met dat van mij, (ik heb jouw project ook bekeken voor inspiratie).
Nu heb ik totaal geen ervaring met het slijpen van staal zoals in jouw poject is gedaan. Ik heb ook gelezen dat je het hebt uitbesteed. Wat zijn ongeveer de kosten per geslepen vlak?
Nu moet ik zeggen dat ik zo mijn twijfels heb of het met mijn huidige ontwerp mogelijk is om dit machinaal te slijpen/frezen.
Ik zal proberen zo spoedig mogelijk mijn ontwerp posten dan zien jullie en beetje waar ik heen wil.

Wat betreft het budget,
Dit is ook meer een richt bedrag, en ook het bedrag wat op het moment beschikbaar is. Het is zeer waarschijnlijk dat er nog meer geld voor vrij zal komen. Hopelijk is dit niet nodig maar we zullen zien.

Ik had ook nog een vraag over je ontwerp. Wat is de afstand tussen de karretjes van de lineaire geleiding hebt. ik vind dit een lastig ontwerp punt. want hoe verder uit elkaar hoe stijver stabieler het geheel maar hoe minder het werk bereik. wat is de middenweg ?

[Tim666]

Ik heb in de begin post inmiddels een aantal afbeeldingen geplaatst van mijn ontwerp.
In dit ontwerp is het frees-bed gelast, en zijn de poten en de kokers voor de geleiding met bout moer verbindingen gedaan.
Dit ook omdat de machine net als die van skillalot enigszins mobiel moet kunnen zijn.
En ook om zo eventuele vervorming bij lassen weg te nemen. Natuurlijk zijn er dan wel maatvaste kokers nodig..

Bijgevoegd ook nog een 3d modelletje van de afbeelding in de begin post voor de mensen die daar behoefte aan hebben. (exstensie is : *.STEP)

[tokas98]

Hallo Tim
Een geschikt epoxy-systeem om de geleidingen mee te ondergieten zou kunnen zijn:

http://www.polyestershoppen.nl/Sicomin+ ... -1199.html

Dit is slechts een voorbeeld, alle goede leveranciers hebben denk ik wel een goed systeem. Als regel kun je waarschijnlijk stellen, het moet geschikt zijn om bv mallen van te gieten en de uitharding moet zo langzaam mogelijk gaan om temp. spanningen in je frame zoveel mogelijk te voorkomen.

[Tim666]

Het is inmiddels al weer 4 maanden later, en ik ben inmiddels al velen euro's lichter.
Het ontwerp is verder aangepast zie onderstaand:


Frame in elkaar gelast:


In de verf:


De wagen waar het portaal op komt te staan:


Onderkant portaal wagen, de koker moet eventuele buiging tegen gaan(valt in de praktijk wel mee)
In het blok in het midden komt de kogelomloopspindel moer

Bovenkant (dat is flink wat boor/tap werk geweest)


De 2 (zware) aluminium exstrusieprofielen:


Het portaal:

Ik heb alleen op de foto de stalen balken aan de verkeerde kant van de alu profielen gemonteerd...
Maar ze moesten er toch nog af voor het boren/schilderen.

De afgelopen weken veel tijd doorgebracht in mijn garage, helaas begint het wel steeds kouder te worden. wat het bouwen aan de CNC niet altijd even makkelijk maakt.

Hopelijk snel meer update's

[FSSF]

Leuk om te volgen, maar als er zon berg geld wordt besteed aan een CNC tafeltje kunnen die twee tientjes voor een heatertje er toch ook wel vanaf

[Tim666]

Daar heb je een punt,

[Tim666]

Vandaag weer erg druk geweest met de CNC, ook staat er nu een heater in de garage wat de werkomstandigheden een stuk verbeterd. (al was het vandaag niet eens zo koud)

Mijn nieuwe beste vriend:


IK heb me vandaag bezig gehouden met het maken van de karretjes voor de X-as en de Z-as
Deze zijn vrijwel identiek, alleen staan de linaire lager blokjes 90 graden gedraait.
Op deze karretjes komen ook de kogelspindel moeren.

Zie hier de x en de z as karretjes op elkaar liggen:


X-as gemonteerd aan de alu-profielen:



En even voor de show de z as in gedeeltelijk in elkaar gezet (is nog niet ge-boord/tapt/schoeft).
Door de 3 rechtopstaande plaatjes komt de 1,5 kw (chinese) HF-spindel:


Dit is de achterkant.
hier zit de kogelomloopspindel, op het plaatje aan de linker kant wordt de stappen motor gemonteerd:

[mosoft]

Ziet er goed uit Tim.
Ik hoop dat ie straks ook enorm goed zal werken, maar voorlopig ben je al aardig op weg en begint hij goede vorm te krijgen.
Mechanisch komt er behoorlijk schot in de bouw.

Jan

[Tim666]

Weer druk bezig geweest
zie hier de kogelomloopspil/moer van de z as


Dit zijn de 2 platen van de karretjes van de x en de z as, met bijzonder veel gaten.


hier de gemonteerde x as kar, aan de achterkant zit een aluminium blok waar de kogelomloopmoer doorheen komt.


Z-as gemonteerd op de x-as, op laagste positie.

hoogste positie:


Nu zag ik in een aantal andere bouwlogs mensen de (chinese) kogelomloopmoer, uit elkaar halen om deze schoon te maken. Wat is de beste manier om deze uit elkaar te halen, en waarmee maak ik ze schoon?

Ook vroeg ik me af wat voorn smering (olie) oid? er het meest geschikt is voor de kogelomloopmoer?

[Tim666]

Vandaag de kogelomloop moeren/spillen geinstalleerd.

De y as.


De x as.


De z as.


Niemand enig idee wat voorn smering ik moet gebruiken voor de kogelomloopmoeren?
gewoon volspuiten met wd 40? of is er ook zoiets als vloeibaar lagervet?