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CNC / Portalfräse

Das Temporaerhaus besitzt seit Dezember 2021 eine kleine Nomad 3 Tischfräse. Diese steht im FabLab.

Nomad 3

Die Nomad 3 vom Hersteller Carbide 3D kam im Rahmen der DSEE Förderung ins Temporaerhaus. Mit ihr können Werkstücke der Größe 203,2 x 203,2 x 76,2 mm^3 (genauer 8“ x 8” x 3“) gefräst und graviert werden.

An Material wurde bisher Holz, Messing und Plexiglas gefräst. Aber auch andere Metalle und Kunststoffe sollten gehen.

Eine Liste unserer Fräser:

BestNr./Bezeichnung Inhalt Fräser Geometrie Geeignetes Material SetName
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L1S.0300 2 1-Schneider Ø 3 mm Sehr gut für weiche Materialien, Kunststoffe, PE, Teflon, Plexiglas, Styrodur, weiche Alusorten Einsteigerset HobbyLine
L2S.0300 2 2-Schneider Ø 3 mm Universell Einsetzbar, Härteres Alu, härtere Kunststoffe, Holzwerkstoffe Einsteigerset HobbyLine
LDV.0300 1 Diamantverzahnt Ø 3 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz Einsteigerset HobbyLine
LDV0120 1 Diamantverzahnt 1,2 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz Einsteigerset HobbyLine
L2SA.0300 1 2-Schneider ALU Ø 3 mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas Einsteigerset HobbyLine
LGS0900 1 VHM Frässtichel Spitzenwinkel 90° Stahl, Messing, Alu, Kunststoffe Ritzen/Gravieren LPs Einsteigerset HobbyLine
L2V.0120 1 Spiralverzahnt Ø 1,2 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz Einsteigerset HobbyLine
LSV.0300 1 Spiralverzahnt Ø 3 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz Einsteigerset HobbyLine
L1S Ø1.2 SL4.0 1 1-Schneider Ø 1,2mm Sehr gut für weiche Materialien, Kunststoffe, PE, Teflon, Plexiglas, Styrodur, weiche Alusorten VHM-Einsteigerset1
L2S Ø1.2mm 1 2-Schneider Ø 1,2mm Universell Einsetzbar, Härteres Alu, härtere Kunststoffe, Holzwerkstoffe VHM-Einsteigerset1
L2SA Ø2.0mm 1 2-Schneider für Alubearbeitung Ø 2mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset1
LDV Ø1.2mm 1 Diamantverzahnt Ø 1,2 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LGS 90° 1 90 Grad Gravierstichel Stahl, Messing, Alu, Kunststoffe Ritzen/Gravieren LPs VHM-Einsteigerset1
LSV Ø0.8mm 1 Spiralverzahnt Ø 0,8mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LSV Ø0.8mm 1 Spiralverzahnt Ø 0,8mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LSV Ø1.2mm 1 Spiralverzahnt Ø 1,2 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LSV Ø1.2mm 1 Spiralverzahnt Ø 1,2 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LSV Ø3.175mm 1 Spiralverzahnt Ø 3,175 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset1
LSV0100 2 Spiralverzahnt Ø 1,2mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset2
LSV0150 2 Spiralverzahnt Ø 1,5mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset2
LSV03.17 1 Spiralverzahnt Ø 3,175 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset2
LDV0150 1 Diamantverzahnt Ø 1,5 mm GFK, CFK, Leiterplatten und Verbundwerkstoffe, Holz VHM-Einsteigerset2
L1S0150 1 1-Schneider Ø 1,5 mm Sehr gut für weiche Materialien, Kunststoffe, PE, Teflon, Plexiglas, Styrodur, weiche Alusorten VHM-Einsteigerset2
L2S0150 1 2-Schneider Ø 1,5 mm Universell Einsetzbar, Härteres Alu, härtere Kunststoffe, Holzwerkstoffe VHM-Einsteigerset2
L2SA0200 1 2-Schneider für Alubearbeitung Ø 2mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset2
LG0090 1 90 Grad Gravierstichel Stahl, Messing, Alu, Kunststoffe Ritzen/Gravieren LPs VHM-Einsteigerset2
L1S Ø2.0mm SL8.0 1 1-Schneider Ø 2,0 mm Sehr gut für weiche Materialien, Kunststoffe, PE, Teflon, Plexiglas, Styrodur, weiche Alusorten VHM-Einsteigerset 3
L2S Ø2.0mm 1 2-Schneider Ø 2,0 mm Universell Einsetzbar, Härteres Alu, härtere Kunststoffe, Holzwerkstoffe VHM-Einsteigerset 3
L2SA Ø3.0mm 1 2-Schneider für Alubearbeitung Ø 3mm Universell Einsetzbar, Härteres Alu, härtere Kunststoffe, Holzwerkstoffe VHM-Einsteigerset 3
LDV Ø2.0mm 1 Diamantverzahnt Ø 2,0 mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3
LGS 90° 1 90 Grad Gravierstichel Stahl, Messing, Alu, Kunststoffe Ritzen/Gravieren LPs VHM-Einsteigerset 3
LSV Ø2.0mm 1 Spiralverzahnt Ø 2,0mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3
LSV Ø2.0mm 1 Spiralverzahnt Ø 2,0mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3
LSV Ø2.5mm 1 Spiralverzahnt Ø 2,5 mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3
LSV Ø2.5mm 1 Spiralverzahnt Ø 2,5 mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3
LSV Ø3.175mm 1 Spiralverzahnt Ø 3,175 mm Schneidengeometrie speziell für Aluminiumbearbeitung, NE-Metalle, härtere Kunststoffe, Plexiglas VHM-Einsteigerset 3

Software

Essentiell ist Carbide Motion zum Ansteuern der Fräse. Dazu braucht man noch eine CAM-Software. Vom Hersteller gibt es hier Carbide Create, dass sehr leicht zu bedienen ist und SVG-Dateien verarbeiten kann. Dafür kann mit Create nur 2D gefräst werden (mit unterschiedlicher Tiefe für jeden Pfad). Will man in dem Werkstück Wölbungen haben, benötigt man ein anderes Programm. In einem Tutorial des Herstellers wird MeshCAM 8 verwendet, aber auch Fusion 360 funktioniert. Achtet am Besten beim Erstellen der Pfade darauf, nicht komplett durchzufräsen, sondern kurz vor dem Boden des Werkstücks zu stoppen. Oder legt Holz darunter.

Folgende CSV-Datei wird benötigt um in Carbide Create unsere Fräser von Sorotec auswählen zu können. Dazu diese (unter Windows) unter folgendem Pfad ablegen: %AppData%\Local\Carbide3D\CarbideCreate\tools

tph_nomad_3_alles.csv

Tutorials

Wer zum ersten Mal mit einer Fräse arbeitet, dem helfen wahrscheinlich die Tutorials auf der Website des Herstellers. Für 2D-Projekte hier und für 3D-Projekte hier.

Workflow

Man generiert in seinem CAM Programm die Pfade und speichert das Ganze als GCode. Dann schließt man seinen PC mit USB an die Fräse an. In Carbide Motion kann man sich nun mit der Fräse verbinden. Man befestigt das zu fräsende Werkstück mit doppelseitigem Klebeband auf dem Tisch der Fräse, der Ort ist dabei egal, die Kanten sollten aber ziemlich waag- bzw. senkrecht sein. Im Reiter Jog von Carbide Motion setzt man nun den Nullpunkt. Dazu spannt man den Probe Pin ein (glatter Stift) und legt den BitZero auf die untere linke Ecke des Werkstücks. Nun manövriert man den Stift in das Loch das Bit Zero, dann kann man auf Probe gehen, wählt BitZero v2 aus, und der Nullpunkt wird automatisch gesetzt. Nun kann man den GCode in das Programm laden, spannt nun den richtigen Fräser ein und man kann starten. Ausführlicher ist das Ganze in den oben verlinkten Tutorials zu finden.

Archiv: Selbstbau-Portalfräse

Hardware

Die Hardware aus der die CNC Fräse besteht ist größtenteils ein Bausatz eines Makers auch München. Sie musste beim Auszug im Weinhof verbleiben. Es ist unklar, ob und wie die Stadt die Nutzung künftig handhaben wird.

Die wichtigen Hardwarekomponenten bestehen dabei aus:

  • Arduino
  • GRBL Shield
  • Rail System mit Belt
  • Stepper Motoren mit 1.8° Stepweite
  • Homing Switches (noch nicht konfiguriert - Funktionieren noch nicht)
  • Wasteboard mit Einschlagmuttern (noch in Arbeit)
  • USB Anschluss für Mac/PC

Software

Die benötigte Software um die CNC erfolgreich zu betreiben wir im Folgenden aufgelistet:

  • Fusion 360 (oder andere CAM Software)
  • F360 Post Processor für Easel
  • Inventables Easel

Fusion 360

In Fusion (aber auch in vielen anderen CAM softwares) könnt ihr eure CAD Modelle erstellen und die Toolpaths generieren. Dabei gelten die normalen Richtlinien für jede CNC.

Wenn ihr diese fertig generiert habt, könnt ihr sie mithilfe des Post Processors für Easel in GCode übersetzen und damit in Easel rüber spielen. Ein nützliches und gut beschriebenes Tutorial dazu findet ihr hier.

Easel

In Easel könnt ihr die Dateien einfach importieren und dann geht es los. Folgt dem Assistenten dabei das Setup für die CNC einzustellen und den Home Punkt zu setzen.


Easel Settings First Screen Dazu benutzt ihr folgende Einstellungen:

  • Machine type: Other (grbl)
  • Motion controller: Arduino & gShield
  • Rail Size: 1000mm x 1000mm
  • Lead Screw: M8 threaded rod (discontinued…)
  • Spindle: Other
  • Max RPM: 30000
  • Dust Shoe: Unchecked

Nun kann es auch schon los gehen.