3D-fräs

2013 började jag intressera mig för CNC-tekniken för hobbybruk. Som gammal modellbyggare vore det en dröm att att fräsa ut egen-ritade bitar i plywood, balsa, plast och kanske t.o.m. aluminium.

Frågorna hopade sig och ett färdigt kit kändes som en rimlig väg framåt, men tyvärr var utbudet ganska sparsamt. Jag bestämde mig därför att komponera ihop ett eget bygge utav industriskrot och billiga kinesiska komponenter.

mb_2_bild

Jag studerade en del instruktioner på nätet som behandlade programvaran MACH 3, vilket verkade vara praxis i branschen för att styra ett gäng steg-motorer med G-kod. Programmet kostar omkring en tusenlapp och det inköpet ångrar jag inte. Vid första kontakten känns gränssnittet lite oöverskådligt, men med Youtubes hjälp klarnar det rätt så fort. MACH 3 är kompetent och löser förutom motor-kommunikationen även problematik med utväxlingar, ramper, arbetsfarter och kompensation för glapp.

cnc

Av en tillfällighet kom jag över ett par pneumatiska skyttelcylindrar med magnetkolv från ett nerlagt industri-projekt. Förbindningen mellan kolv och skyttel särades. Endast skenstyrningarna blev aktiva på cylinderkroppen. Hela maskinen är faktiskt baserade på dessa ganska rejäla pjäser. Jag skissade lite på huvudmåtten och därefter började jag tillverka del för del, med filosofin en del per tillfälle.

IMG_3851

Tillgången på material och skrot fick styra vad det blev. Jag valde 3 Nm Nema 23 stegmotorer till alla tre axlarna samt matchande drivkort från www.jbcnc.se. Här fann jag även axelkopplingar, nätaggregat och utgångskort.

skruv

För att förflytta fräs-bädd och spindel använde jag mig av trapetsgängad stång och mutter. Senare visade det sig att detta gav onödigt mycket glapp i vändningarna. Det hela bättrades på genom att kontrajustera två intilliggande trapetsmuttrar. På detta sätt kunde jag nå ett lagom tryck på vänster respektive höger trapets-flank. Det blev bättre, men hade jag fått göra om det, så hade en kulskruvslösning införskaffats.

IMG_4627

Till själva fräs-motorn hade jag i mina första tankar sett en vanlig Dremel, som på lämpligt sätt skulle förankras kring z-axeln. Troligtvis skulle en sådan bli förfärligt varm efter ett fräs-pass. Tankarna reviderades, då jag såg en högvarvig gravyr-motor med tillhörande aluminiumfäste på Ebay. Spindeln kompletterades med ett reläkort, så att den kan startas inifrån MACH 3. Strax sidan om fräsverktyget är ett 3d-printat dammsugar-munstycke placerat, vilket drar i sig de små spånen med stor effektivitet.

3d-fräs

Fräsbordet gjordes av ett antal profiler som drogs ihop med gängad stång på en plan yta. På detta sätt får man gott om T-spår för fastspänning av material. En hemma-positionering av axlarna görs genom att sakta köra axel för axel mot en mikro-brytare. I inställningarna för MACH 3 kan det verksamma arbetsområdet ställas. Man ser helt enkelt en tillåten box där verktygsbanorna skall rymmas. Även ett fysiskt nödstopp kopplades in mot utgångskortet, vilket är bra att ha när det blir alldeles galet!

schema

Det kontrollkort jag använder jobbar mot parallell-porten, som är en äldre standard, vilket också kräver en äldre dator. Windows XP utan internet-anlutning och ”fördärvande” uppdateringar, ger ett grymt stabilt system.

IMG_5736

Ett exempel på 2D-körning är fästena i kolfiber ovan, vilka bereddes i 2D Cut. Ett lite videoklipp på tekniken finns tillgängligt nedan.

 

 

Kommentera