"El Fräso Junior" DIY CNC <2000€

[dodo]

Hallo zusammen,

inspiriert durch die monströse Sorotec eines Freundes ("El Fräso") habe ich mich letzten Dezember an die Konstruktion einer CNC Fräse gemacht. Wie bei meinem letzten CNC Projekt stand das Budget wieder im Zentrum der Aufmerksamkeit. Ziel war, wie so oft, einen Kompromiss zwischen Kosten und vernünftiger Leistung zu finden. Als Schmerzgrenze hatte ich mir 2000€ ready to run gesetzt.

Specs:

• Arbeitsbereich: 800x380x170mm
• Schrittmotoren: Nema 24 Closed Loop
• Spindel: 2,2kW Chinaspindel Wassergekühlt
• Führungen: 20 & 25mm Profilschienenführung
• Material: 15 & 20mm Alu , Profilkonstruktion
• Steuerung: Estlcam

Laufen tut sie seit Januar, bei finalen Kosten von tatsächlich knapp unter 2000€.

Der geplante Baubericht + Einkaufsliste fiel leider aus, weil mir kurz danach die Festplatte abgeraucht ist. Glücklicherweise hatte ich das CAD vorher verschickt, und habe so zumindest einen Teil der Daten wieder. Nun wollte ich mich bei euch erkundigen ob Interesse an "noch einer" DIY CNC besteht. Sollte dem so sein würde ich das Modell noch einmal überprüfen und die BOM aus meinen Bestellungen wiederherstellen.

 

[nineofseven]

Hallo Dominik,

gefällt mir sehr gut Deine Fräse. Habe mir vor 2 Jahren eine aus Holz mit Riemen gebaut, nimmt schon viel Platz ein das Teil und daher bin ich schon länger am überlegen, nochmal eine zu bauen, aber eben kompakter und aus Alu. Also wenn es für Dich ein nicht all zu großer Aufwand ist, wäre ich auch interessiert an einer BOM und der CAD.
Was für Material hast Du so bislang bearbeitet ? Alu sollte damit auch funktionieren, oder ? Wäre mir nur etwas unschlüssig für Y eine oder besser zwei Wellen zu verbauen.

 

[dodo]

Hallo Dominik,

gefällt mir sehr gut Deine Fräse. Habe mir vor 2 Jahren eine aus Holz mit Riemen gebaut, nimmt schon viel Platz ein das Teil und daher bin ich schon länger am überlegen, nochmal eine zu bauen, aber eben kompakter und aus Alu. Also wenn es für Dich ein nicht all zu großer Aufwand ist, wäre ich auch interessiert an einer BOM und der CAD.
Was für Material hast Du so bislang bearbeitet ? Alu sollte damit auch funktionieren, oder ? Wäre mir nur etwas unschlüssig für Y eine oder besser zwei Wellen zu verbauen.

Ich habe bisher Holz, Acryl, CFK, Styro und Alu ( 5083 & 7075) bearbeitet. Um die Dokumente kümmere ich mich.
Ich denke zwei KUS auf der Tischachse bringen bei dieser Größe kaum Mehrwert.

 

[nineofseven]

Ich würde bei mir halt etwas breiter planen, damit ich auf jeden Fall 40er Platten bearbeiten kann, denke so an 45cm wie meine jetzige Holzraspel. Wie hast Du die einzelnen Aluteile für die Fräse bearbeitet? Alles gesägt oder mit einer (anderen) Fräse ?

 

[dodo]

Ich denke die Verbreiterung auf 450mm sollten kein Problem darstellen. Die Aluteile sind auf die anfangs erwähnten Sorotec gefräst worden.

 

[dodo]

Hat leider etwas länger gedauert, aber CAD und BOM sind nun auf GrabCad verfügbar:

Zusätzlich ist die BOM hier als Excel Datei angehängt, da GrabCad das Dateiformat nicht unterstützt.

__________________________________________________________

Noch ein kleiner Disclaimer: Dies ist keine Bauanleitung, und befreit keineswegs von der Notwendigkeit sich ausgiebig mit dem Thema ausseinanderzusetzen. Die Stückliste beinhaltet, soweit ich das beurteilen kann, alle Teile die notwendig sind um die Maschine in Betrieb zu nehmen. Ich erhebe jedoch keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

Hilfreiche Ressourcen:

• Michael Heyder
• Facebook - CNC Fräse Eigenbau
• Estlcam
• Chris' Channel

 

[dodo]

Ich werde demnächst die Opferplatte erneuern und bei dieser Gelegenheit ein paar Detailfotos machen.
Darüber hinaus steht das nächste Projekt, für welches el Fräso einige Aluteile liefern wird, schon in den Startlöchern. Mal sehen wie das läuft

 

[Bremsscheibe]

Hallo Dominik,

ich bin total begeistert so eine super Fräse hier in diesem Forum zu finden. Ich habe Sie zufällig über GrabCad gefunden und hier gelandet.
Ich war auf der Suche nach einer Fräse die mehr Arbeitsfläche als meine kleine "Ameise" hat und genauer als meine große LR2 ist.
Ich denke da bin ich hier genau richtig.
Der Entschluß ist auf jeden Fall zu Gunsten von "El Fräso Junior" gefallen. Nun muss ich mir erst einmal einen Überblick verschaffen.
Dann halt einen Strategieplan für das Bestellen der einzelnen Teile machen. Das läuft bei mir immer über einen längeren Zeitraum. Bin da nicht so der alles auf einmal Typ. :-)

Es wird also sicherlich dauern bis ich hier, ein Feedback oder ganz viele Fragen stellen werde. Vielleicht kannst du mir dann bei dem einen oder anderen Verständnisproblem helfen.
Auf jeden Fall werde auch ich wie von Jens oben gewünscht die Portalbreite erhöhen. Plane da so +150mm, damit ich auf der Portalseite so auf knapp über 500 komme. Evtl. erweitere ich auf 1000mm Verfahrweg, was aber noch nicht so sicher ist...

Das ärgerliche ist nur das ich dieses Projekt starte wo die Alu und Holzpreise explodiert sind. Aber damit werde ich leben können.

Also einen riesen Respekt und vielen Dank für das sharen deiner Dateien hier im Forum, bzw. auf GrabCAD

Gruß
Peik

Über zusätzlich Fotos deiner Fräse würde ich mich riesig freuen....

 

[dodo]

Hallo Dominik,

ich bin total begeistert so eine super Fräse hier in diesem Forum zu finden. Ich habe Sie zufällig über GrabCad gefunden und hier gelandet.
Ich war auf der Suche nach einer Fräse die mehr Arbeitsfläche als meine kleine "Ameise" hat und genauer als meine große LR2 ist.
Ich denke da bin ich hier genau richtig.
Der Entschluß ist auf jeden Fall zu Gunsten von "El Fräso Junior" gefallen. Nun muss ich mir erst einmal einen Überblick verschaffen.
Dann halt einen Strategieplan für das Bestellen der einzelnen Teile machen. Das läuft bei mir immer über einen längeren Zeitraum. Bin da nicht so der alles auf einmal Typ. :-)

Es wird also sicherlich dauern bis ich hier, ein Feedback oder ganz viele Fragen stellen werde. Vielleicht kannst du mir dann bei dem einen oder anderen Verständnisproblem helfen.
Auf jeden Fall werde auch ich wie von Jens oben gewünscht die Portalbreite erhöhen. Plane da so +150mm, damit ich auf der Portalseite so auf knapp über 500 komme. Evtl. erweitere ich auf 1000mm Verfahrweg, was aber noch nicht so sicher ist...

Das ärgerliche ist nur das ich dieses Projekt starte wo die Alu und Holzpreise explodiert sind. Aber damit werde ich leben können.

Also einen riesen Respekt und vielen Dank für das sharen deiner Dateien hier im Forum, bzw. auf GrabCAD

Gruß
Peik

Über zusätzlich Fotos deiner Fräse würde ich mich riesig freuen....

Freut mich zu hören!

Halte uns gerne auf dem Laufenden. Da du mit CNC schon Erfahrung zu haben scheinst sollte das Projekt ja gut machbar sein. Das Einkaufen fand ich tatsächlich anstrengender als die Konstruktion und den Aufbau, ich hoffe das kann meine BOM etwas erleichtern.
Die Verbreiterung beschränkt sich im wesentlichen auf das kaufen längerer Bauteile ( Führungen, KUS , Profile) . Ich glaube nur die Platten an den Stirnseiten müssen verändert werden.

Eigentlich sollte ich die Maschine endlich mal gescheit ausrichten, ein paar Kabel könnten noch sauberer verlegt werden , und den Absaugschuh muss ich auch dringend fertigstellen. Aber wie das so ist, sie funktioniert ja auch so.


Ein Problem gibt es an der Maschine: Der berüchtigte Estlcam USB-Fehler hat mich schon einige Nerven gekostet. Leider ist die Liste der möglichen Ursachen sehr lange. Ich werde beizeiten mal das Layout des Schaltschranks ändern. Falls mehr Budget vorhanden ist scheint LinuxCNC ein sinnvolles Upgrade zu sein. Vielleicht upgrade ich irgendwann.

 

[Dieter59]

Hallo Dominik,
erstmal vielen Dank für das Teilen der CAD-Daten und der Einkaufsliste (BOM).
Ich muß gestehen, ich war schon beim ersten Anblick der Maschine begeistert von dem Konzept und dem Aufbau und das hat sich bei weiteren Betrachtungen auch noch gesteigert!
Mein erster Gedanke und Wunsch, so ein Teil zu bauen ist aktuell leider etwas zurückgegangen. Grund ist der extreme Preisanstieg für Alu-Profilmaterial in den letzten Monaten (z.B. Profil 120x80 von 94.50EUR/m auf 176.62EUR/m).

Ich hoffe aber mal auf bessere Zeiten und mache zwischenzeitlich mit der Planung einiger Modifikationen weiter.
1. Modifikation: Vergrößerung der Portalbreite um 150mm (also so wie auch von Peik aka Bremsscheibe geschrieben).
2. Modifikation: Damit das ganze nicht zu instabil wird, Verwendung von zwei Kugelumlaufspindeln auf der X-Achse.
Das habe ich mal kurz im CAD-Programm skizziert und läßt sich meiner Einschätzung nach relativ leicht bewerkstelligen.
Es soll ein Zentralmotor mit zwei Zahnriemen verwendet werden.

Jetzt meine Frage:
Sind eventuell weitere Maßnahmen erforderlich oder sinnvoll wenn man die Breite des Portals um 150mm vergrößert?

Gruß
Dieter

PS: Ich arbeite seit ca. 2013 mit LinuxCNC (damals noch EMC²) und komme sehr gut mit zurecht.
Wenn man einen Umstieg plant ist etwas Geduld und Durchhaltevermögen sehr hilfreich.

 

[Teddito]

Hallo Dieter, als erste Maßnahme solltest du die zweite Kugelumlaufspindel herausnehmen. Macht in keinerlei Hinsicht Sinn.
Closedloop ist unnötig. Eine gut aufgebaute Maschine macht keine Schrittfehler.

Wenn sinnvoll dimensioniert werden soll, dann wiegt das Maschinenbett rund 60% vom restlichen Aufbau. Das hieße die kleinen Profile wo die Führungen der Y Achse montiert sind gegen etwas potenteres ersetzen. Die hier grüne Pom oder PVC Platte kann man verwenden. Ich nutze 50mm PVC Platten. Die Platte sollte man sinnvollerweise auf eine 8-15mm dicke Stahlplatte schrauben. Das erhöht das Gewicht deutlich mit entsprechenden Vorteilen.

Die Maschine die ich mir 2014 aufgebaut habe hat auch 20er/25er Führungen (selber Aufbau wie hier). Die Maschine hat Maschinenbauprofile von 80x160. Unter die Opferplatte ist eine 80 Kilo Stahlplatte montiert. Läuft wirklich gut damit. Portalgewicht ca 150kilo. Schiebt eine 16er KU locker mit 10m/min hin und her. Gesamtgewicht der Maschine rund 650Kilo. 150 Kilo davon sind nur alleine schon für die Aufspannung verantwortlich.

Gruß Marc

 

[Dieter59]

Hi,
ok Marc, deine Maschine ist schon ein Kaliber. Respekt!
Masse ist wahrscheinlich durch nichts zu ersetzen.
Ich lerne gerne dazu.
Mein Gedanke bei der 2. Kugelumlaufspindel war, den vergrößerten Hebelarm (durch die Portalverbreiterung) etwas weiter außerhalb der Maschinenmitte wieder abzustützen.
Um es gedanklich etwas besser greifbar zu machen kann man ja mal einen Extremfall konstruieren:
Das Portal wird auf 2m verbreitert. Wenn die Maschine am seitlichen Rand des Fräsbereich fräst, entsteht einen Hebelarm mit ca. 1m mit dem Drehpunkt in der Mitte der Maschine (da wo die KUS liegt). Ich könnte mir vorstellen, daß jeweils eine links und rechts angebrachte KUS die Kräfte gut aufnehmen könnten und mehr Stabilität reinbringen.
Liege ich da falsch mit meinen Überlegungen?

Gruß
Dieter

 

[Teddito]

Die Überlegung ist richtig
ABER
Die produzierst keine Späne groß wie Kesselnieten und deine Maschine hat keine 2m Portalbreite ;-)
Mein Portal ist gut 1m breit und selbst wenn ich wirklich "Schwerzerspanung" betreibe, die Führungen fangen das in diesen Rahmen noch ab.
Um die 25er Führungen ans Limit zu treiben braucht man etwas anderes als eine 3 oder 4 Kw Chinaspindel.

Im Grunde ist meine Maschine nichts anderes wie im Eingangspost. Ist hat nur etwas mehr Alu dran und ne Stahlplatte drauf mit unverhältmismäßig teuren Hauptfrässpindel ( und ein Werkzeugwechsler den ich nach über 6 Jahren noch immer nicht fertig eingerichtet habe lol)

 

[Dieter59]

Hi,
prima, wenn die Stabilität/Steifigkeit ausreicht ist das ja bestens.
Da fehlt mir einfach die praktische Erfahrung mit dieser Konstruktion und den verwendeten Linearführungen um das zu bewerten.
Das bedeutet für mich, dass der o.g. 2. Modifikationspunkt "Verwendung von zwei Kugelumlaufspindeln" nicht umgesetzt werden muß.

Danke & Gruß
Dieter

 

[Teddito]

Korrekt. Lass mich lügen, aber 4 Portalwagen in der Liga schaffen in Summe über ne Tonne Kräfte aufzunehmen.
Bei sonner günstigen Chinaspindel ist bei rund 600-800W Schnittleistung Schluss. Dann fängt die Welle an zu schwingen was man dann deutlich hört. Bei solchen Spindeln reichen theoretisch auch locker 12er Linerarführungen die jedoch kein Sinn machen da 15er keinen wirklichen Aufpreis haben. Daher machts auch kein Sinn sich billige 3 oder 4 Kw Modelle zu kaufen. Mechanik und Elektrik ist nicht auf einander abgestimmt. Und das wird pro KW wesentlich deutlicher.