HSC Fräse 2.0 - al_bundy

al_

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Wenn es das falsche Forum ist, bitte verschieben. Danke

Hi,
durch Corona gibt es finanzielle Engpässe. Glück für mein Kumpel, Pech für mich hehe. Ich habe mein Kumpel so einiges an Cnc Kram günstig verkauft, und er möchte eine Cnc Fräse haben. Also werde ich mein Kumpel eine Cnc Fräse bauen. Allerdings wird es noch eine weile dauern. Aktuell bereite ich mich auf die Alubestellung vor. Später wird dann programmiert und gefräßt, wobei die halbe Maschine bereits schon programmiert ist. Denn die Maschine ist bis auf Y identisch zu meiner kleinen HSC Fräse die gleichzeitig als Vorbild dient. Mit der kleinen HSC Fräse mit meiner überarbeiteten Chinaspindel kann ich ohne Probleme Alu mit einen Vorschub von 6m/min fräst. Macht Spass hehe

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Alu fräsen macht Spass mit 6m/min hehe


Ob ich die Maschine zusammenbaue und per Spedition liefere, oder ob die Einzelteile zu ihm geliefert werden ist noch unklar. Bis auf die Schneeberger Führungen und die Chinaspindel nutzt meine Maschine die selben Komponenten. MMKS und Referenzschalter mal außen vor. Darum kümmert er sich.

Eckdaten:
Frässpindel:
Eines meiner überarbeiteten Chinaspindeln 10µ, D80, 400hz, ER20, 2,2Kw, Watercooled


Verfahrweg:
X: 310mm
Y: 750mm
Z: 110mm

Kugelumlaufspindeln: Isel
X: 16x10
Y: 16x10
Z: 16x5

Linearführungen:
X: Lintec Größe 20 Laufwagen lang
Y: Schneeberger Größe 20 Laufwangen normal
Z: Lintec Größe 15 Mini Laufwagen normal

Material: 3-20mm Aluvollmaterial AW6068, ca. 65 Kilo

Gesamtgewicht: Ca. ~100Kilo

Aufspannplatte:
T-Nuttenplatte Ausführung schwer

Endstufen:
Wantai dq 860ma -> 7,8A, 80V

Netzteil:
Noname 70V

Angestrebter G0:
10m/min + in X/Y sowie 5m/min+ in Z

BOB:
Benezan Mini BOB

FU:
Parker Vector controlled

Stepper:
3/4A Noname

Budget: ca. 3000€

Verwendungszweck:
Fräsen von Kunststoffe, Holz und Ne-Metalle sowie Gravieren in Stahl und Edelstahl

Der Aufbau hat sich bei mir sehr bewährt. Sicherlich gibt es noch Optimierungspotential am Maschinenbett. Allerdings müssen wir auch die Kosten und die Machbarkeit im Auge behalten. Die Portalwangen sollten noch mit 20er Vierkant unterstützt werden. Das kann er aber selber machen auf der Maschine. Sicherlich mag die Z Achse recht wenig Verfahrweg haben, allerdings kann man damit noch immer 40mm dicke Platten fräsen. Viel mehr machen die günstigen Spindeln sowieso nicht mit… Schraubstockspannung ist nicht geplant. Es wird Mittelfristig eher in Richtung Vakuumspanntechik investiert.

Ich habe bewusst Vollmaterial gewählt, da es nur etwa 25% teurer ist als normale Profile, die exponierten Flächen sowieso abgefräßt werden müssen und ganz wichtig, weil es weniger Resonanzen durch mehr Gewicht gibt. Fräsen hört sich nach Fräsen an und nicht das geknirsche der Aluprofile. Sicherlich nicht jedermanns Sache da nicht jeder eine größere Fräse hat womit er die Teile fräsen kann.

Meine Erfahrung im Selbstbau von Cnc Fräsen ist es das man ruhig manchmal auf Noname oder Chinaprodukte zurückgreifen kann. Noname Lager, Noname Stepper bieten keinen deutlichen Nachteil. Meine HSC Fräse ist schnell, präzise, und hatte seit 5 Jahren keinen defekt im gewerblichen Einsatz. Auch günstige Chinaspindeln kann man bedingt für Alu nutzen wenn man weiß wo man kaufen muss, wenn man das richtige Fabrikat erwischt hat und wenn sie nachbearbeitet wurde. Meine Spindeln die ich im Einsatz habe/hatte liefen/laufen mehr als 4500 Betriebsstunden. Auch die Wantei Chinaendstufen laufen sauber und für rund 45€/Stk. Biete diese ein unschlagbares Preisleistungsverhältnis.

Beim Bob setze ich allerdings auf etwas hochpreisigere Produkte. Der Grund ist das es eine große Community gibt, und ein tollen Support. Die Linearführungen sind über jeden Zweifel erhaben. Die laufen nach vielen Tausend Betriebsstunden noch wie am ersten Tag. Die Maschine soll laufen, und das nach 5 Jahren noch. Genauso sieht es auch mit den Isel Kugelumlaufspindeln aus. Ja, die haben einen konstruellen Nachteil und bieten dadurch nicht die größte Last. Aber für das bisschen was es hin und herzuschieben gilt funktioniert es bestens. Auch nach 5 Jahren noch ohne einmal die Muttern nachstellen zu müssen. ( wobei es langsam Zeit wird [ Umkehrspiel 40µ])

Sollte mal etwas ausgenudelt sein, kann man mittels Schraube die Muttern nachstellen. Das funktioniert recht gut und ist etwa alle 3-4 Jahre nötig. 4x nachstellen ist drin. Dann ist auch die Mutter ausgenudelt. In dem Falle, muss nur die Mutter für 90€ getauscht werden und man kann weitere ca. 15 Jahre mit arbeiten. Dann werden vermutlich aber auch die Spindeln verschlissen sein. So gesehen sind die Präzisionsteile auf Haltbarkeit ausgelegt. Ganz im Gegensatz zu diversen Chinapräzisionselemente die ja teilweise nicht mal gehärtet sind…

Ich für meinen Teil hätte mir keinen Parker FU gekauft da das Drehmoment für diese Maschine auch ohne Vector völlig ausreicht. Da hätte er sich 100€ sparen können.
Immer Gas geben und Vorschub hoch. Hat noch nie geschadet hehe

Für mich machen andere Komponenten bei den meisten Anwendungen wenig Sinn. Wer nun wirklich Hauptsächlich Metalle, fräst, dem würde ich eine andere Spindel empfehlen.

Ich würde nie mehr teure Endstufen von Leadshine und Co kaufen die ja auch nur aus China kommen… oder irgendwelche billigen 24V Endstufen. Der Aufpreis zu etwas potentes ist recht gering. Ich würde auch nie Chinalinearführungen der Discountklasse kaufen da man ja auch langfristig etwas von der Fräse haben will. Und nicht nur 2-3 Jahre.

Bei Kugelumlaufspindeln kann man sich streiten. Die Chinadinger sind auch ok oder aber auch Hiwin. Da ich bisher alle 3 meiner Maschinen mit Isel ausgestattet habe und ich weiß das ich damit locker 10-15 Jahre arbeiten kann, habe ich mich wieder für Isel entschieden. Never touch a running system…. … Zu der Frässpindel sage ich hier mal lieber nichts warum ich speziell diverse 3 Fabrikate bevorzuge hehe


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Gruß Marc

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Aber lässt sich die Fräse nur über Windows XP ansprechen, wie es das Klischee verlangt? :p
 
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echt geiles projekt, däumchen hoch.
 
al_ schrieb:
Ob ich die Maschine zusammenbaue und per Spedition liefere, oder ob die Einzelteile zu ihm geliefert werden ist noch unklar.
Dann schick gleich ein Koffer mit Messmitteln mit. Einfach zusammenschrauben ist nicht.

al_ schrieb:
Netzteil:
Noname 70V
Hat nichts in einer 3000€ Maschine verloren wenn ein Delta Netzteil 30-50€ kosten würde.

al_ schrieb:
Immer Gas geben und Vorschub hoch. Hat noch nie geschadet hehe
Kann man machen. Sollte man nicht. Gibt Gründe warum speed und feed nicht mit Spindel auf 100% und feed hochdrehen bis es passt gemacht wird.

al_ schrieb:
Sicherlich mag die Z Achse recht wenig Verfahrweg haben, allerdings kann man damit noch immer 40mm dicke Platten fräsen. Viel mehr machen die günstigen Spindeln sowieso nicht mit…
Hat nicht so viel mit der Spindel zu tun sondern mit der Mechanik. Hohe z-axis bedeutet langer Hebel und zusätzlich muss dein Fräser auch noch länger sein.
al_ schrieb:
Meine HSC Fräse ist schnell, präzise, und hatte seit 5 Jahren keinen defekt im gewerblichen Einsatz.
Schnell und präzise sind die alle nicht. Entweder "schnell" oder "präzise".
Meine 50kg (210x210x130mm) Fräse kann ich auch auf 3000mm/s^2 hoch prügeln mit 20mm Zustellung in z, 6mm Fräser (4mm "genutzt") jedoch sieht dann das Ergebnis auch entsprechend aus.
Anmerkung: Das Teil hat kein bewegliches Portal. Mit diesen Hobby-Portalen dürften solche Werte schon schwer werden.

Btw. Schau dir am besten noch mal an, wie man Schleppketten richtig verwendet.
 
Geiles Projekt. Ich bin neugierig, ob das 3000€ Budget eingehalten werden kann :D

al_ schrieb:
Wenn es das falsche Forum ist, bitte verschieben. Danke
Gehört vermutlich in den Treffpunkt, da ist auch schon der Handwerker Sammelthread
 
Dos geht auch, oder wers mag auch Linux oder Win 10.

Die Messmittel hat er sich schon gekauft.
Nonamenetzteile in eine Billigfräse ist voll ok. So ein Billig NT läuft seit 7 Jahren in meiner kleinen HSC Cnc mit 7m/min. Kein Grund dafür mehr Geld als nötig auszugeben. Es ist viel wichtiger das Geld in eine bessere Frässpindel zu stecken.

Wenn man trocken fräst, besteht die Gefahr von Aufbauschneiden. Daher Span runter und Vorschub hoch.
Bei Stahl ist das sicherlich egal weils nicht schmiert. Bei Schmieralu oder Kupfer hast du trocken aber keine anderen Chance. Das der Kollege Hemme fräst, und er sich naturgemäß nicht die Bude einnebeln will, ist er gezwunghen trocken zu fräsen.

Schnell und Präzise kommt auf die Ansprüche drauf an. Für den einen ist 1 Zehntel präzise für den anderen 1/100mm. Ich habe ja die Maschine in klein schon gebaut und arbeite damit seit über 7 Jahren. Die Teile haben eine Genauigkeit von rund 3/100mm. Dabei spielt es keine Rolle ob der Messschieber ein oder zwei Hundertstel Toleranz hat. Fräsen kann ich bis zu 7m/min ( wenn ich wollte geht mehr, habe ich aber nie getestet da auf 300mm Verfahrweg es Nonsense wäre). Das Ergebnis ist für alle Hobbyanwendungen mehr als ausreichend. Bei der Maschine limitiert das Drehmoment der 1.2Kw Spindel die ich ausgeschliffen habe. Mit einen 2 Schneider kann ich maximal 6m/min bei 60.000U/min bei einer Zustellung von etwa 4,5mm in Alu Fahren. Fräserdurchmesser 5mm. Das ist ein Fz von 0.1 bei einer ziemlich heftigen Zustellung. Diese Vorschübe nutzt man normalerweise nur für Holz oder Kunststoffe. Wenn überhaupt.
 
Sehr beeindruckendes Projekt.

Mal als Frage von einem Laien: Du gibst als Budget 3000 € an, wie viel würde eine vergleichbare CNC Fräse kosten?
 
Garmor schrieb:
Aber lässt sich die Fräse nur über Windows XP ansprechen, wie es das Klischee verlangt? :p

ne Windows98 ist das Klischee :D, via ISA BUS mit manuell eingestellten IRQ und definierten Speicherbereich.
IRQ Sharing und autoconfiguration etc ist doch was für Luschen XD
 
Rund 5000€ für Vergleichbare Maschinen. Die meisten, oder fast alle Maschinen unter 5K haben Profile und kein Vollmaterial. Die Profile sind in der Regel alle krumm und werden von Cnc Herstellern in dem Preissegment nicht überfräst. -> Geringere Präzision und potentiell geringere Standzeit der Führungen.

Das Vollmaterial muss überfräst werden, theoretisch auch die Aluprofile. Könnte ich machen, hätte damit aber weniger Gewicht und weniger Stabilität.
 
Sebbi schrieb:
ne Windows98 ist das Klischee
Da kann man noch weiter gehen... alles was mit einer Maus was anfangen kann ist hochmodern. Die richtigen Altsysteme sind noch auf 'ner Floppy gespeichert und haben DOS oder noch älter drauf laufen.
 
al_ schrieb:
So ein Billig NT läuft seit 7 Jahren in meiner kleinen HSC Cnc mit 7m/min. Kein Grund dafür mehr Geld als nötig auszugeben. Es ist viel wichtiger das Geld in eine bessere Frässpindel zu stecken.
Ein Auto ohne Airbag und Sicherheitsgurt fährt genauso wie eins mit. Kein Grund Geld für diese auszugeben. Es ist viel wichtiger das Geld in eine bessere Bremsanalage zustecken.

Aus dem gleichen Grund gehört auch ein Notaus bzw. Nothalt an die Fräse.
Sofern dein FU keinen eingebaut hat gehört auch noch ein Netzfilter rein.
Geschirmte Kabel (die auch entsprechend terminiert sind über z.B. Schirmschellen), die Schleppketten tauglich sind mit ordentlicher Zugentlastung versteht natürlich von selbst. 400V mit Leistung dahinter ist kein Kindergeburtstag.
Zu den Schleppketten: Die haben einen definierten Radius. Das ist kein unverbindlicher Vorschlag vom Hersteller sondern eine Spezifikation die eingehalten werden muss, damit diese funktionieren. Falls man wie hier anfängt die Diagonal zu verlegen ist es sehr wahrscheinlich, dass die Kabel früher Kaputt gehen.

Ebenfalls muss die Innenaufteilung zu den Kabeln/Leitungen passen und beim befüllen drauf geachtet werden, dass die Kabel Torsionsfrei eingelegt werden. Ebenfalls ist es immer wieder schön zu sehen wie die Leute anfangen die pretension aus den Schleppketten rauszutreiben (kochen) damit diese schön flach auf dem Tisch liegen.
mykoma schrieb:
Mal als Frage von einem Laien: Du gibst als Budget 3000 € an, wie viel würde eine vergleichbare CNC Fräse kosten?
3000€ für solch eine Fräse bei den aktuellen Aluminiumpreisen ist mehr als sportlich.
Zum vergleich eine nackte Tormach PCNC440 fängt bei $7000 an. Ausgestattet liegen die bei ca. $12000 und sind der Einstig in die professionellen Maschinen.

Weiß nicht wo die Optimum aktuell liegen, jedoch dürfte das so im Bereich 5000-10000€ liegen. Gebrauchte konventionelle auf CNC umrüsten geht auch, jedoch braucht man dann Platz (und Tragfähigen Beton/Boden zusätzlich zum Starkstrom). Preislich kommt man dann auch auf grob 3000€.

Mit der Anschaffung selbst ist es noch nicht getan. Kompressor, ER20-Halter, Fräser, Schmiermittel, Messmittel, etc. sind locker noch mal 1000€. Unterhalt/Betrieb ist ebenfalls nicht günstig.
 
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Wie gesagt, läuft bei mir so seit 7 Jahren störungsfrei. Auch ohne Bremse mit den billigsten Steppern die es gab. Natürlich geht alles teurer und Besser, allerdings wird es nicht benötigt. Zur Kabellei habe ich nichts beizutragen. Das wird der Besitzer machen. Ich gehe jedoch davon aus das er mit abgeschlossenen Maschinenbaustudium auch Elektrotechnik hatte und entsprechend weiß wie man verkabeln und dimensionieren muss. Dazu gehört auch der Notaus, der sowieso immer da ist. Ohne dem Läuft keine cnc. Zumindest ist das bei Mach 3 so. Sollte allerdings überall ähnlich sein.

Der Netzfilter ist übrigens mittelmäßig Wirkungslos ohne Typ B FI. Den wird er sich mit Sicherheit wie 99,5% aller Cnc Hobbyuser nicht kaufen. 2 von meinen 3 Fräsen haben einen Netzfilter. Die hier gezeigte HSC Mini hat keinen Netzfilter. So teuer sind die Komponenten auch gar nicht. Das teuerste ist das Bob für 100€ gefolgt von einer Endstufe (40€). Aber ja, ich könnte bei einer freien Minute dort mal einen Netzfilter nachrüsten.

Die Tormach und die Optimum sind ganz andere Maschinen... Wobei die Optimum aus Guss/Stahl sind. In unteren Preissegment mit günstigen Schwalbenschwanzführungen.... Damit fräst man in erster Linie Stahl mit größeren Fräsern. Nicht wie meine Maschine. die für größere Platten geeignet sind mit Bearbeitung von 1m/min oder schneller. Die nötigen 5m/min womit unter anderen auch gefräßt werden soll schafft die Optimum gar nicht erst.
Den Luxus mit ein paar Tausend U/min zu fräsen haben wir nicht. Wir haben keine Zeit. Daher ist eine Frässpindel unter 18.000U/min für uns keine Option. Für unseren Anwendungsfall haben wir kein Bedarf mit einen 10mm Fräser 10mm pro Zyklus in Stahl zu fräsen.

Für den ganzen Krempel abseits der Cnc Maschine sind nochmal rund 1000€ nötig ja. Aber das ist die Wahl des zukünftigen Besitzers. Ich liefere nur die Elektronik sowie Einzelbauteile an Maschinenteile und Präzisionsteile.

Einkaufspreis von Alu im März 10€ Netto/Kilo. Heute sollte das Kilo etwa 8€ kosten. Ist die letzten Monate stark gefallen.
 
So, geht so langsam los.
Spindelhalter ist erstmal gefräßt. Löcher bohren und Gewinde schneiden mach ich wenn alles gefräßt ist.
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Die Festlagerblöcke... Nicht gerade schön, aber was solls...
Der Werkzeuglieferant hat mir einen falschen Fräser gesendet. Er schwingt etwas. Als nächstes stehen die Loslagerblöcke an. Ich denke das könnte nächste Woche etwas werden.

Gruß Marc

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Loslager inzwischen auch gefräßt.
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Dieses 30mm Aluteil hält den Stepper der Z Achse und man kann durch das Langloch die Spannung des Zahnriemens einstellen.
Aktuell liegt ein 20mm Teil auf der Maschine.

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Hi,
gestern hab ich das Bauteil der X Achse gefräst das die Kugelumlaufmutter aufnimmt. Heute nachm Mittagessen fräse ich die Z Achse.
Ich denke mal die Kleinteile sollten bis kommender Woche gefräst sein. Danach kommen die größeren Zuschnitte dran. Ich versuche alles noch bis zur Reha im Dezember zu schaffen...

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Und die Z Achse
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Z Achse wurde gestern gefräst.
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