Evig planering av budget-CNC, vad inte missa?

[datajompa]

Jag har inte råd eller plats att köpa en tillräcklig CNC-fräs som jag skulle ha tid med *, så istället sitter jag och planerar och spekulerar.

Det enda jag behöver fräsa är trä/plywood, kanske 1m x 1/2m x 20cm, så min första tanke var att bygga en ghetto-CNC med en överhandsfräs. Men sedan när man börjar läsa på forum så känns det som att det är mycket smartare att satsa pengar på en ~1kW Kress-spindel för en tusenlapp, inte minst för att man då i teorin skulle kunna fräsa lite aluminium också, aldrig fel. När man då börjar fundera så är det ju bättre att skaffa rejälare motorer också, det finns nämligen folk som lyckats fräsa små arbeten i rostfritt stål på ganska billiga maskiner.

Sedan kan man ju säkert stoppa i en extruder och använda samma ram till en mycket dålig och långsam 3d-skrivare, men om man bara ska skriva ut några enstaka grejer om året så kan det ju vara värt att tänka på det från början, så att möjligheten finns.

Och så där håller det på, och inget blir köpt, och det är lika bra det

Skulle man kunna bygga en tillräcklig fräs för att fräsa t.ex. kugghjul, verktygshuvuden och länkar i något användbart stål om man höll sig till extremt liten arbetsyta, t.ex. 2cm x 2cm? Det jag tänker är att om man kan göra det genom att lägga lite mer pengar på spindeln så skulle det ju vara värt de extra möjligheterna, men om man skulle behöva lägga 50000 och ett års arbete så är det bättre att ge upp och hålla sig till att bygga en billig träfräs och vara nöjd med det.

* ha råd med/ha tid med:

Jag skulle ha tid med en heltidsanställd kreativ butler med god kunskaper i CNC och CAD som tolkade mina impulsiva vansinnigheter, noggrant förde ner allt i ett anteckningsblock, prompt smet iväg till en välförsedd maskinpark i en fladdermusgrotta och dagen efter levererade färdig produkt.

Jag skulle ha råd med anteckningsblocket.

[hawkan]

Så det blir jag som ger dej de tråkiga beskeden...

Mjuka material som trä kräver mycket lägre skärkrafter för att avverka jämfört med aluminium och stål. En för vek maskin betyder oexakthet och ännu värre - vibrationer och chatter. Så det är inte bara spindeln det handlar om. En "riktig" verkstadsfräs är gjuten i gjutjärn, med styva slider och bastanta skruvar. Även om du minskar ner slidernas rörlighet måste de - och hela maskinen - vara riktigt styv. Det som duger för att fräsa i trä duger inte för stål.

[datajompa]

Jo, men det har jag förstått, att det finns en anledning till att verkstadsfräsar väger som de gör! Dock är de också gjorda för andra krav än man har som privatperson, både vad gäller livslängd, precision och arbetsvolym.

Men faktum är att det finns flera exempel på internet på personer som lyckats fräsa helt ok i aluminium på hemmabyggda fräsar, och som sagt även folk som lyckats med rostfritt. Då pratar jag alltså inte om specialgjutna betongfräsar utan om sådana som mer liknar små träfräsar, fast stabilare byggda förmodar jag.

Min fråga är snarare om jag ska köpa (läs: drömma om) en Kress-baserad fräs eller om man enkelt kan få ytterligare möjligheter om man lägger på en smärre summa och köper något annat. Samt liknande tips!

En jämförelse: om någon tänkte skaffa en delta-3d-skrivare med magnetiska leder så kunde man tipsa om en vanlig "kartesisk" 3d-skrivare istället, samt att köpa NEMA23-motorer istället för NEMA17, för att kunna montera en dremel och på så sätt även få en enkel gravyr-CNC i samma maskin.

[NeoTech]

Dom som fräser alu i sina hemma maskiner som regel använder stadiga linjärer och en "sandwich" konstruktion av stålplåtar för o skapa X/Y med skenor o skruvar. Eller ja man konverterar något i stil med en BF20 eller annan maskin i den storleksordningen.

Men om det e kress vägen du vill gå så skulle ja satsa på alu extruder o använda linjärerna som stabilisering. o göra portalen i tjockare aluminium plåt med förstärkningar.
Du vill fortf. nog gå med skruvar för o bibehålla ngn form av inom iaf 5-6 hundradelars precision (går säkert o få den nogrannare).

En annan väg o gå är o göra den av 3-4mm stålplåt med bockade profiler. V spårs lager mot härdade skenor (finns färdigt) o på det viset skapa dina linjärer, biligare men inte
mkt billigare än kullager linjärer. Men på de viste kan man få hela ramen laser skuren eller vatten skuren, o sen knäcka plåtarna i en verkstadspress med hemma gjorde verktyg.

När det kommer till hårdare material så slutar det roliga oftast med hållkraft.. kan du inte mata in i materialet utan att verktyget börjar studsa och vibrera mot materialet så är du i stort sett körd. O me tanke på just det så är en remdrivning inte aktuella som kunde ha fungerat för mjukare material som trä o plast. Trapetz skruvar e beprövat av många men ger ingen fantastisk precision.

Så frågan e vill man bygga en halvdan maskin för 5000 eller bygga en möjligen ok maskin för 20000, eller verkligen få det o fungera o lägga ännu mer...

[datajompa]

Vad kostar säg 2000kr och ger mycket bättre möjligheter än en Kress 1kW spindel? Är det rakt av bara bättre att punga ut för en större Kress? Om man kan fråga så.

Hur är det med extremt små arbetsytor, hjälper det?

När du säger att varken trapetsskruv eller remmar funkar, vad finns då kvar? Eller menar du bara riktig kulskruv?

Har inte kulskruv en större tendens än en trapetsskruv att "bakdrivas" eller vad det heter, så att man det blir ännu svårare med hållkraften?

[datajompa]

Eller det jag undrar är egentligen så här: Om jag köper NEMA42-motorer istället för NEMA17 * till min blivande 3D-skrivare ** så får jag en konstig 3D-skrivare, men å andra sidan kan jag använda motorerna till en fräs i ett senare skede. Om jag köper en Kress-spindel för 1000kr istället för att slakta en överhandsfräs för 600kr så kostar det bara lite mer, men Kressen verkar ju kunna användas till annat än trä i ett senare skede om man skulle få för sig att uppgradera ramen. Hade man kört på överhandsfräs blev det till att kasta ut den och börja om från början. Om jag kör på gängstång från början istället för trapetsskruv så har jag mer pengar kvar till framtida kulskruvar, och för trä borde gängstång duga.

Så vad är det för små "överdrifter" som jag bör tänka på som öppnar upp för stora möjligheter?

Håller på att försöka faktiskt få tummen ur gällande det här med träfräsen.

* jag vet att en NEMA bara är en standard för motorhus och inte kraft, men ni fattar vad jag menar

** som också ska byggas, någon gång! Såklart! Vilken dag som helst nu!

[H.O]

Om jag kör på gängstång från början istället för trapetsskruv så har jag mer pengar kvar till framtida kulskruvar

Nej, för då har du köpt BÅDE gängstång och kulskruvar för MER pengar än vad BARA kulskruvar kostar - och så har du lagt ner en massa tid på att verifiera att alla nackdelar som tillskrivs billig gängstång faktiskt stämmer.

och för trä borde gängstång duga.

Nej, för stigningen är alldeles för låg så du kommer inte kunna mata på i de hastigheter som krävs för att inte sätta eld på det du fräser i. För trä är det i så fall bättre med rem eller kuggdrift.

Men gör du som alla andra, inklusive undertecknad, och släng ut 5000:- på skräp, skruva ihop det till nått som inte fungerar. Släng i soporna och börja om.

[NeoTech]

Japp även jag har gjort "låt mig göra det billigt" - konstaterat det inte fungera, och bara kastat grejerna o börjat om, det var typ 6000.- i sjön.

[datajompa]

Hm, intressant, tänkte väldigt länge att det var bättre att hålla sig till manuella jiggar och beställa de få komplicerade grejer man ville ha tillverkat från nåt företag istället.

Hur är det med vattenkyld spindel vs luftkyld? Vattenkyld är billigare (själva spindeln) och känns intuitivt som att det skulle vara bättre för samma pris?

[H.O]

Bättre på vilket sätt?
Tystare (mycket tystare) är den ju och det är ju oftast ingen nackdel men låt dig inte luras av priset, du behöver köpa och installera tank, kylare, slangar osv. Vid körning i trä låter det ju ändå ganska mycket så då kanske en luftkyld inte är SÅ farligt - jag vet inte.

En sak är säker, jag började med en handöverfräs och dit går jag aldrig igen.

[datajompa]

Tja, "mer för pengarna". Om man läser forum så säger många att det räcker med en enkel typ stor akvariepump för att få vattenkylningen bra nog för hobbybruk.

Å andra sidan, jag har ju läst på forum många som säger att gängstång duger bra till mycket, etc!

Väldigt kul att få höra era erfarenheter ni som har gjort det misstag (enligt er i alla fall) som jag var på väg att göra. Nu har ni dock gjort mig ännu mer velig! Vilket har lett till ännu mer oproduktivt forummanglande istället för byggande!

Hittills har jag kommit fram till att en 2.2kW vattenkyld ER20-spindel ger många fördelar över 1kW-Kressen. Ca 3 tusen från Kina inklusive VFD.

Man ska tydligen ha fyrkantiga rails och inte rund stång om man kan.

Vad behöver man för dimensioner på kulskruven då? Och vad är steget upp för att de ska palla även aluminium och kanske stål? Man måste väl ha helt olika kulskruvar för trä och metall just på grund av hastighetsskillnaderna?

Och allt jag ville från början var att bygga en enkel träfräs med skateboardhjul och kantlister Vid det här laget har jag spenderat mer på mobilt bredband för att kunna läsa forum om CNC än vad det skulle kostat att beställa prylen från den lokala träsnidaren!

[H.O]

Att bygga med understödda runda stänger fungerar väl hyffsat för mjukare material typ plast och aluminium men underskatta inte hur stadigt det behöver vara. Frihängande stänger fungerar också men då måste de vara ännu grövre. Riktiga linjärstyrningar klarar mycket högre laster och moment och där räcker det ofta med en storlek mindre än man tror till skillnad mot rundstänger.

Angående kulskrivar så är 16mm (diamter) det i särklass vanligaste och enklast att få tag i. 5mm stigning är vanligast men 10mm är lika enkelt att få tag i. För en liten maskin skulle jag valt 5mm stigning.

Här är mitt första bygge, lådgejdrar, trapetsgängade stänger, svetsat stativ och Dremmel, allt sammas monterat på en spånskiva. Gamla stegmotorer och egenbyggda drivsteg, ca 1998 var året. Kul, lärorikt men fullständigt värdelöst till nått annat än plast och inte ens det blev bra pga av vändglapp i gängstänger, resonans i motorerna, vek spindelupphängning, dåligt X/Y bord, kass ändlagring av skruvar och lite annat.

1.jpg

Så det är MIN "släng pengar i sjön" lärdom men på den tiden var det inte så hemskt många som byggde maskiner och delar var svårt att få fatt i. Kulskruvar, skenstyrningar, drivsteg och motorer för ett par tusenlappar direktimporterar från Kina fanns liksom inte. Och även om resultatet blev kass så lärde jag mig ofantligt mycket om stegmotorer och annat kul.

Nästa maskin, som lever än idag, tog lärdom av tidigare misstag. Betydligt stabilare, helt i aluminium, bättre linjärskenor (fortfarande inte "riktiga", men bättre), kulskruvar lagrade i förspända vinkelkontaktlager, detta var runt 02-03. Till en början hade jag en Bosch handöverfräs på 600W (vilket fruktansvärt oväsen!), senare en egenbyggd ER16 spindel och nu en vattenkyld Kina-spindel. Den här maskinen är användbar, det går faktiskt att fräsa (inte bara "fjuna") lite aluminium etc med den så länge man håller sig till mindre verktyg. Fräsa/borra i stål, njae skulle inte tro det - för klent om du frågar mig. Visst skulle det GÅ men det sliter nog mer på verktygen än på biten man fräser i - så försiktigt får man ta det annars hoppar, skakar och vibrerar det för mycket. Pelaren är för klen oc för klent infäst, dessutom är inte skenstyrningarna i Z styva nog så hela huvudet går att "rucka på" om man lägger lite tyngd på. Och NU går det inte alls eftersom Kina-spindeln varvar alldeles för mycket för så hårda material.

2.jpg

Så, till sist blev det en fräsmaskin och om du vill kunna fräsa stål så är det nått sånt här som behövs. Inte nödvändigtvis så här stort men så här kraftigt, styvt och stabilt.

3.jpg

Nu menar inte jag att mina byggen på något sätt är optimerade, det GÅR att bygga fina och bra maskiner men då måste man veta vad man gör, vilka krafter som krävs, hur man ska ta upp och dämpa de osv. Sånt är jag ingen expert på utan jag har gjort lite trial-and-error så så fort jag hör att ytterligare en person skall bygga en CNC-fräs för aluminium och stå av rör, avgasklämmor, gängstänger osv så skakar jag lite på huvudet, suckar och undrar varför folk inte tar till sig av all information som finns (nu).

[datajompa]

Tjusiga maskiner!

Jag fastnade i "informationssamlarfasen" och nu har jag väl också kommit fram till att något som över huvud taget fungerar på stål går på minst en 30-40 tusen begagnat + 10-20 tusen till för uppgraderingar, och sedan ett års pillande och lärande. Sedan tillkommer garageplats, och oändliga summor för verktyg. Och för de pengarna får man ju en hel del jobb gjorda hos något CNC-företag, som dessutom vet vad de håller på med. Ni har i stort sett övertygat mig om man inte kommer under 20000 för en en dålig aluminumfräs heller.

Men det mesta jag fakiskt tänkt att göra skulle gå bra med +-1 mm i furu eller björk! Så gängstänger och lådbeslag låter inte så dumt ändå. Vi får se var det slutar.

Dock undrar jag fortfarande om inte den höga bakdrivningen hos en kulskruv på vissa sätt måste göra den sämre än en trapetsskruv när det gäller rigiditeten? Eller hur funkar det?

[perra_e]

Om du med "bakdrivning" menar vändglapp (Backlash på engelska) så är det tvärt om. En kulskruv har mindre vändglapp än en trapetsskruv.
Det går i viss mån att kompensera för vändglapp i de flesta styrsystem för cnc, men det är alltid bättre att ha så lite som möjligt rent mekaniskt.

--Per

[datajompa]

Nej jag menar att arbetsstycket får kulskruven att vridas baklänges eftersom den lika lätt låter den linjära rörelsen omvandlas till roterande som roterande till linjär, på grund av låg friktion. Medan en gängstång biter sig fast och bara går från roterande till linjär.