Ik zal ook eens een poging doen

[Supervet]

Goedenavond,

Zoals de titel al een beetje aangeeft ga ik een poging wagen om een CNC freesmachine te bouwen. Ik lees al jaren op het grote magische internet over eigenbouw CNC machines en uiteraard heb ik ook al minstens 1 miljoen filmpjes gekeken En nu gaat het er van komen.

Is mijn plan helemaal 100% uitgewerkt?? ZEKER niet, maar als ik met zo'n idee aan de slag ga maak ik een mapje op mijn computer en dat vult zich dan langzaam met leesvoer en links naar onderdelen die ik zo af en toe tegenkom. Soms teken ik al een idee met de onderdelen, en heel soms verzamel ik dan wat onderdelen als ik er tegenaan loop. Ik heb wel een aantal van dat soort mapjes op mijn computer en die lopen uiteen van eigenbouw motorfiets tot koffiemolen.... Niet alle mapjes zijn daadwerkelijk uitgevoerd

In dit geval was het mapje "eigenbouw CNC" opeens aan de beurt. Ik liep tegen een stalen vlaktafel aan die ik niet kon laten staan omdat ik had bedacht dat het de perfecte basis voor een eigenbouw machine zou zijn.
Dus op zoek gegaan naar meer onderdelen en een maand later had ik geleidingen voor de 3 assen in huis. En dan kan je niet meer terug!

Het plan:
Zoals wel vaker met mij projectjes maak ik niet eerst een uitgewerkt plan, het begint vaak met onderdelen die op mijn pad komen. In dit geval dus de vlaktafel die als basis moet dienen:

20241026_194457.jpg

Het ding is 1000mm x 750mm groot met een 15mm dik blad. Hoe lomp kan de basis zijn....

Omdat er een basis is ben ik marktplaats onveilig gaan maken voor geleidingen, niet op zoek naar iets specifieks, gewoon kijken wat er voorbij komt voor een schappelijke prijs. Dat heeft het volgende opgeleverd:
Voor de Y-as: Nieuwe lineaire rail in bouwgrootte 35 van THK, 4 wagentjes en een rail van 2380mm
Voor de X, en Z-as: Nieuwe lineaire rail in een beetje bijzondere verlaagde extra brede uitvoering van INA, 2x 1600mm rail met 8 karretjes
THK loopwagen:

20241029_214003.jpg

INA loopwagen + rail:

20241029_213949.jpg

20241029_214032.jpg

Dan zijn er voldoende onderdelen om eens wat te gaan tekenen, dat doe ik dagelijks voor mijn werk dus als ik daar een avondje voor ga zitten staat er al best een aardige basis op het scherm. Het kijken van al die Youtube filmpjes en lezen van al die websites scheelt dan natuurlijk ook, in mij hoofd zat al een aardig idee van wat ik wilde.
De schetsen in CAD:

Schermafbeelding 2024-11-05 172211.jpg

Schermafbeelding 2024-11-05 172245.jpg

Schermafbeelding 2024-11-05 172317.jpg

Schermafbeelding 2024-11-05 172359.jpg

Schermafbeelding 2024-11-06 142614.jpg

Deze plaatjes zijn voor mij niet meer dan schetsen om een beetje gevoel te krijgen bij het totale plaatje en wat ik moet gaan maken.... wat kan ik zelf en wat niet. Ik heb wel de mazzel in een metaalbedrijf te werken waar ik in principe de werkplaats mag gebruiken voor dit soort dingen.
Ik ben nog niet begonnen met het bouwen van de machine, ik heb alleen stelpootjes onder de vlaktafel gemaakt omdat me dat een goed idee leek.

Ik ga proberen in dit topic mijn vooruitgang bij te houden. Ik weet 100% zeker dat ik dingen ga tegenkomen waarbij tips of ideeën van anderen enorm gaan helpen. In de constructie en mechanica heb ik wel vertrouwen, dat is een deel van mijn dagelijks werk. Al is dit wat betreft nauwkeurigheid wel anders.
Met de aansturing van zo'n machine en het opbouwen en inregelen van het hele systeem heb ik een stuk minder (lees amper) ervaring, dus daar zullen de vragen wel ontstaan. Kijken hoe het loopt en of ik eruit ga komen.

Het grove idee tot nu toe is als volgt:
- opbouw volledig in staal, kokers met blank stalen strippen waar geleidingen op komen. Kokers vullen met dempend materiaal waar mogelijk
- kogelomloopspindels in 20 of 25mm
- werkbereik 500 x 500 x 300mm
- spindel BT30 (niet te veel toeren)
- aandrijfmotor 2,2kW of misschien 3kW
- closed loop steppers
- besturing, CSLAB CSMIO/IP-S met simCNC

Zo, dat lijkt me ruimschoots voldoende voor een openingspost, werk aan de winkel! Als er mensen zijn die nu al tips of commentaar hebben mag dat natuurlijk

Later,

Loek

[benkr]

Hallo, welkom hier, en zeker met die bouwbeschrijving.
Toevallig ben ik met iets gelijksoortigs bezig, ook een portaal met beweegbaar bed, alleen wat kleiner i.v.m. de beschikbare ruimte in mijn schuurtje van net iets meer dan 2 x 2 mtr.

Portaalfrees met verplaatsbaar bed.JPG

Het eerste wat ik dacht is "wat een zware geleidingen" dat is echt heel erg overdone, en vooral van het formaat van de karretjes heb je meer last dan voordeel, ik zelf heb voor 20mm geleidingen gekozen en dat vond ik eigenlijk al veel.
Idem voor de KO spindels, ik denk dat 16 mm spindels ruim voldoende zijn, dikker maakt je machine alleen maar trager doordat je steeds meer last krijgt van de inertie van de spindels, je moet het allemaal op gang brengen en dat kost tijd en vooral kracht.
Verder zou ik de motor van de Y-as, die steekt nu ruim voor je machine uit achter het bed monteren, er is aan de achterzijde voldoende ruimte is om de motor daar te verbergen.
Die portaalsteunen lijken heel wat, maar ik zou ze toch flink schoren.
Voor de Z-as zou ik proberen om een soort van koker constructie te maken, dat levert een veel sterker en stabieler resultaat op.
Alles lassen is leuk, maar zorg er voor dat je zo hier en daar ruimte (speling) inbrengt om de boel recht, haaks en vlak te stellen. Dat is iets waar je pas achter komt als de machine zo ver klaar is dat je kunt gaan meten, en dan blijkt er geen mogelijkheid te zijn om b.v. je portaal haaks op de Y-as te justeren, idem voor de X-as t.o.v. het bed.
Voor de motoren zou ik zeker overwegen om daar JMC servo motoren te gaan gebruiken, die zijn compact, snel en sterk.
Ik denk dat de 200W JMC servomotor ruim voldoende is om die machine als een raket te gaan bewegen. Voor spindelmotor zou ik ook overwegen om daar een echte AC servomotor op te zetten omdat die ook bij een laag toerental hun volledige koppel behouden en omdat ze erg eenvoudig in toerental te regelen zijn, bovendien zijn ze erg compact t.o.v. een gewone draaistroommotor.
Qua controller zou ik eens kijken naar de Eding reeks controllers, die bieden alles wat andere merken ook bieden en zijn qua prijs zeker vergelijkbaar. Het grote voordeel is dat je op dit forum best veel Eding gebruikers tegenkomt, dat is vooral handig bij problemen. Voorheen was ik een grote fan van Pokeys57CNC, samen met Mach3, maar daar ben ik inmiddels toch wel van teruggekomen om diverse redenen. Mijn volgende keuze was LinuxCNC, maar daarvoor was de leercurve toch wel heel stijl voor mij als software hater. Ik denk dat Eding ook voor mijzelf wel zal gaan werken.

[Supervet]

Hallo Benkr,

Mooi om te zien dat op jouw tekening de machine dezelfde bewegingen maakt maar een totaal andere constructie heeft. Dank voor je input!
Wat betreft de kokers die ik ga gebruiken heb je deels gelijk hoor, verstijvingen aan de poten van het portaal gaan er zeker komen. Op het werk liggen "reststukken" in aanzienlijke afmetingen. De horizontale oranje koker in de schets is nu 100x200x8mm en daar komen dan nog 20mm blank stalen strippen op voor de lineaire rails. Die strippen kan ik na het lassen dan eerst mooi vlak frezen. Al wordt dat nog een serieuze uitdaging.

Met de geleidingen heb je wellicht ook een punt hoor, ze zijn fors. Maar deze hebben niet meer gekost dan Hiwin versies van 20mm uit het verre oosten.... Toen was de keuze voor mij snel gemaakt

Besturing heb ik wel op mijn lijstje staan. Ik was zelf uitgekomen bij CSlab i.c.m. simCNC en toen sprak ik toevallig iemand die er hele goeie ervaringen mee had. Dus die is erop blijven staan. Servo motoren had ik al van het lijstje afgestreept, het "tunen" van die dingen leek me nogal een leercurve. Welke steppers het exact gaan worden weet ik nog niet, die nu in de tekening zitten zijn NEMA34 in de 12Nm versie...

Over het benodigde vermogen om de machine te laten draaien maak ik me niet zo'n zorgen, ik heb gelukkig de beschikking over krachtstroom in de garage.

Je merkt het, nog heeeeel veel uit te zoeken en te kiezen voordat er spanen door de garage vliegen

Later,

Loek

[hugo stoutjesdijk]

Ik zat es even door dat simcnc te snuffelen, iedereen die iets anders roept moet dan maar eens vertellen waarom.
Ik ben zeer aangenaam verrast, voor zover dat binnen 10 minuten kan.
Maar ik denk zomaar dat zelfs onze Eding freak, Kabaalstra, hier helemaal wild van gaan worden.
(Wilde eigenlijk iets anders zeggen, maar houd het netjes)

[serum]

Kijk, dat lijkt ook geen poging meer.

CSMIO is mooi spul, alleen zal de 'support' hierop wat minder zijn op dit forum, want voor zover ik weet ben jij de enige die dit gebruikt. Hier is het meer edingcnc wat de klok slaat, maar dan zit je vast aan step/dir.

De achilleshiel van de machine zijn de staanders op het vlakbed. Daar vertrouw je op staal van 15mm met een flinke hefboom. Daar vind je snel genoeg de resonantiefrequenty van met frezen denk ik. Ik zou daar iets doen met verlijmde+geschroefde dikwandige en gevlakte kokers oid.

[Supervet]

Precies, dat was mijn gedachte ook.... simCNC is gemaakt door dezelfde fabrikant als de CSlabs besturingskaarten. Dichter bij de bron is vaak beter.

Ik heb vernomen dat het in de nabije toekomst ook in verschillende configuraties één en dezelfde machine kan aansturen.
Dat zou betekenen dat als er een 4e as op de frees komt het ding met een druk op de knop ook als draaibank kan functioneren.... had ik niet bedacht toen ik begon met dit project(je) maar is wel een leuke optie voor in de toekomst.

En dat het hier vooral eding is wat de klok slaat was me al opgevallen Daar heb ik geen moeite mee hoor, maar zal ook mijn keuze niet heel erg beinvloeden. Heb wel vaker "eigenwijze" keuzes gemaakt in andere projecten. Soms was dat heel naïef maar het heeft ook best leuke resultaten opgeleverd. En als het de CSlabs controller gaat worden is dat hoe dan ook geen echt foute keuze, hooguit een iets minder voor de hand liggende. Dus daar kom ik wel overheen.

[Supervet]

Kijk, dat lijkt ook geen poging meer.

CSMIO is mooi spul, alleen zal de 'support' hierop wat minder zijn op dit forum, want voor zover ik weet ben jij de enige die dit gebruikt. Hier is het meer edingcnc wat de klok slaat, maar dan zit je vast aan step/dir.

De achilleshiel van de machine zijn de staanders op het vlakbed. Daar vertrouw je op staal van 15mm met een flinke hefboom. Daar vind je snel genoeg de resonantiefrequenty van met frezen denk ik. Ik zou daar iets doen met verlijmde+geschroefde dikwandige en gevlakte kokers oid.

Ja die staanders verdienen absoluut nog aandacht!! Ik had me voorgenomen 300mm onder het gereedschap te hebben in Z. En dat maakt die kokers best hoog terwijl die hoogte misschien maar amper gebruikt gaat worden.... Dus daar moet ik goed over gaan nadenken.
Ik ga ze nog wel schoren en sowieso vullen met iets. Dat kan behoorlijk helpen met demping dan. En ik had in een filmpje inderdaad al gezien dat er tussen die verbinding wat shims geplaatst werden en de ruimte (0.7mm ofzo) gevuld met een of ander epoxy goedje. Ook nog een optie, maar wel heel definitief.

[Michel]

CSMIO is mooi spul, alleen zal de 'support' hierop wat minder zijn op dit forum, want voor zover ik weet ben jij de enige die dit gebruikt.

Nee hoor ,dan worden het iig nu twee gebruikers
Ik ben nog met een deckel ombouw project bezig ,schiet alleen voor geen meter op.....
Cs mio werkt ook in combinatie met mach 4
Maar ik wil ook nog een probeer versie van sim cnc proberen voordat ik een definitieve keuze ga maken ....

Maar je hebt best wel een leuke basis ,wat misschien het overwegen waard is is om bij de staanders van je portaal een paar schoren te monteren , dan worden je verspaankrachten over een veel groter oppervlak verdeeld wat je weer terug vind in een rustiger frees beeld.
Let ook op , maar ik weet niet wat je eisen zijn , bij gebruik van kokers dat er vanuit de fabricage hiervan er nogal wat spanning in het materiaal kan zitten ,hierdoor kan je bij het nabewerken (vlakfrezen van de bevestigingspunten ed. ) maat / vorm veranderingen krijgen.

[Supervet]

Mooi, meer mensen met CSlab besturingen zijn goed Deckel ombouwen is ook mooi!
Wat betreft die kokers ben ik het helemaal met je eens, zal geen eenvoudige opgave zijn om die netjes vlak, haaks en recht te krijgen... Zeker de oranje in de schetsen, die is nu 1180mm lang getekend en de freesbank waar ik over kan beschikken heeft die slag net niet. Dus dat zal een serieuze uitdaging worden bij het nabewerken.
Geen idee hoe het zit met het verouderen van dit soort kokers, gaat die spanning er na heel veel jaren uit? net zoals bij gietijzer? Dan zit ik goed, sommige van de reststukken hier zijn misschien al wel 30 jaar oud

[benkr]

Besturing heb ik wel op mijn lijstje staan. Ik was zelf uitgekomen bij CSlab i.c.m. simCNC en toen sprak ik toevallig iemand die er hele goeie ervaringen mee had. Dus die is erop blijven staan. Servo motoren had ik al van het lijstje afgestreept, het "tunen" van die dingen leek me nogal een leercurve. Welke steppers het exact gaan worden weet ik nog niet, die nu in de tekening zitten zijn NEMA34 in de 12Nm versie...

Qua motoren, ik schat in dat die 200W (of 180W omdat die wat korter zijn) JMC servomotoren óf 3Nm stappenmotoren ruim voldoende zullen zijn, een Nema 34 stappenmotor heeft een max. toerental van minder dan 500 rpm, een closed loop versie wat meer, maar in het algemeen geldt dat hoe dunner de rotor is, hoe sneller de motor wordt, precies zoals dat ook geldt voor de KO spindels, daarom die Nema 23 motor.
Ben niet bang voor dat tunen van die motoren, dat stelt niet zo heel veel voor, velen zijn je voor gegaan en kunnen je goeie tips geven, ook velen hebben ze totaal niet getuned en hebben er ook geen problemen me.

Een besturing waar ik tot nu toe alleen maar positieve ervaringen van heb gehoord is Centroid, vertegenwoordigd door hardware CNC.
LinuxCNC is ook nog een goede optie, maar dan moet je wel van software houden, anders is het een complete ramp. (dat geldt b.v. heel erg voor mijzelf) Het is wel het enige platform waar werkelijk alles wat je kunt bedenken op mogelijk is, maar vaak moet je wel stevig de software induiken.

[benkr]

Geen idee hoe het zit met het verouderen van dit soort kokers, gaat die spanning er na heel veel jaren uit? net zoals bij gietijzer? Dan zit ik goed, sommige van de reststukken hier zijn misschien al wel 30 jaar oud

Wanneer je gaat lassen breng je er nog veel meer spanningen in aan, die haal je er alleen maar uit door de boel zgn. spanningsvrij uit te laten gloeien.
Er zijn bedrijven die daarin gespecialiseerd zijn, maar goedkoop is het niet. Er zijn diverse forumleden die het hebben laten doen, je bent zeker de enige of eerste niet.

[Leeuwinga]

Servo motoren had ik al van het lijstje afgestreept,

Kijk als alternatief eens op de motoren van Clearpath,

[serum]

Of OMC stepperonline. Leveren leuk spul voor de prijs en met goede documentatie.

[Supervet]

Daar had ik inderdaad gekeken, en ook de modellen van deze motoren vandaan. Had nu voor het gemak de grootste motoren ingetekend, dan passen kleinere er ook wel in. Welke het gaan worden ga ik nog uitzoeken...