Zurück zum Menü 4 4.0.6 X-Y-Z-Maschine Erstellt: Ab September 2007
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| Diese ist der Folgeartikel zum Artikel 4.0.1
Fräsplotter. Der Fräsplotter hat ja nun bereits schon vor einiger Zeit 20-jähriges "Jubiläum" gehabt. Ich habe mich entschlossen, die Fehler aus dem Fräsplotterprojekt in einem neuen Projekt zu vermeiden und neue Ideen einfließen zu lassen. Zunächst werde ich hier mal die Entstehung "bloggen": Durch eine nette Mail von einem Leser wurde ich animiert, meinen neu begonnenen Fräsplotter wieder vom Dachboden herunter zu holen. Ich hatte ihn dort hin verbannt, weil ich wieder mal am falschen Ende gespart hatte und ganz billige Motoren eingekauft hatte. Diese Motoren waren zudem unipolar, so dass sie so recht zu keiner Steuerung passen wollten. Nun ja ich holte also den angefangenen Automaten vom Dachboden und betrachtete ihn erst einmal. Eigentlich war das Teil ja bislang sehr stabil und gut gelungen, wenn nur nicht der schlappe Motor gewesen wäre:  Wie du siehst, ist die neue Version zunächst schon einmal auf einem Stückchen Arbeitsplatte montiert, bzw. diese Arbeitsplatte ist Teil der Maschine. Das ist extrem solide und die Arbeitsplatte war ein Rest aus dem Baumarkt für günstiges Geld. Auch ist gut zu erkennen, dass nun richtiges Holz eingesetzt wurde. Spanplatte hat den Nachteil, dass sie sich schlechter mit der Raspel bearbeiten lässt und zudem ein wenig labiler ist als gutes Leimholz. Auf dem Bild sehen wir also wieder die Schubladenauszüge, die Gewindestange und den Motor. Der Profi verwendet dafür sogenannte Linearvorschübe, die dann oft aus Aluminium und Stahl gefertigt sind. Ich besann mich jedoch auf Schubladenauszüge aus dem Baumarkt, weil ich noch nicht so genau wusste, ob die Maschine jemals laufen würde ... Die Schubladenauszüge wurden nun im rechten Winkel angeordnet, da einzelne Auszüge in einer Richtung zwar enorm stabil sind, aber in der Querrichtung dazu sehr labil. Die alte Konstruktion "wabbelte" in Z-Richtung etwas, das war nicht schön. Also ersann ich dann die "90-Grad-Konstruktion":  Hier sehen wir nun, wie die Schienen im 90-Grad-Winkel angebracht sind. Somit ist kein Wackeln mehr möglich. Die Leiste links im Bild ist übrigens auf die Arbeitsplatte aufgeleimt. Dazu verwendete ich den blauen, wasserfesten Ponal-Leim. Dann wurden zunächst die Ausziehschienen an der quadratischen Leiste befestigt und dann erst an der Grundplatte und an den seitlichen Leisten. Das Trägerbrett für die X-Achse (quer im Bild) wurde dann auf die quadratischen Leisten aufgeschraubt. (Vorbohren und einfach "Spaxe" benutzt) Im nächsten Bild sieht man die schlechte Lagerung, die mangels Ideen so entstanden ist. Hier dreht sich die Welle einfach in einem Aluminiumwinkel. Dieses Detail wird wieder entfernt, es hat sich doch nicht bewährt und nimmt doch mehr Drehkraft aus der Gewindestange weg, als man vermuten sollte:  Wie gesagt, der Motor war eine viel
zu winzig eingekauft.
 Dafür fand ich aber noch ein paar
IGUS Drylin-T Gleitlager, die ich mal
geschenkt bekam. Da die Konstruktion mit den
Auszügen zwar funktioniert, mit den Gleitlagern aber
wesentlich einfacher gestaltet werden kann, werde
ich diese Gleitlager auch benutzen:
 Die Gleitlager werden einfach auf eine vorher aufgeleimte Holzleiste geschraubt und die Gleitschlitten, die hier im Bild zu sehen sind, dann an die Werkzeugträgerplatte der Achse X montiert. (Wir erinnern uns, die Achse Y war ja bereits mit den Schubladenauszügen prima bestückt) Ich habe auch mal geguckt, was das kostet, wenn man das gerade nicht geschenkt bekommt: Hmm... naja, wenn man bedenkt, dass das Meterpreise sind, und man eventuell mit einem Meter eine Achse fertig bekommt (einfach durchsägen, geht wunderbar einfach), dann ist das doch recht günstig. Auch bekommt man ja Industriequalität, die besser ist, als die der Schubladenauszüge. Allerdings muss man ein wenig Hand anlegen, denn man muss die Gleitlager ja auf Holz schrauben und dazu eigenen sich Spax-Schrauben am besten. Also nahm ich 3,5 mm Senkkopf Spaxschrauben, bohrte drei Besfestigungsbohrungen des Gleitlagers auf 4mm auf und versenkte den Senkkopf der Schraube so, dass er plan "verschwunden" war. Natürlich muss man die Holzleiste vorbohren, ich habe das mit 3 mm gemacht. Ohne Vorbohren können die "Spaxe" nicht genau genug verschraubt werden:  Uiiihh, prima. Hält extrem fest, das Lager hat minimales Spiel, jedenfalls besser als die Schubladenauszüge. Und die Schlitten "flutschen" nur so über die Schiene. Auf dem Bau würde man sagen
"Das passt ja wie mein Mann seiner..."
;-)
Oben links im Hintergrund sieht man die zweite Holzleiste der X-Achse, die gerade aufgeleimt wurde. Das muss noch trocknen, dann kommt da auch noch mal das gleiche Gleitlager drauf. Ich habe doch reichlich Schlitten für die beiden Lager mit bekommen, so dass ich ganz frech pro Lager drei Schlitten verbauen kann. Natürlich würden auch vier Stück genügen (pro Lager zwei), aber warum soll, das "gute Zeugs" "herum oxidieren" ? Hmm... mir fiel gerade ein, dass ich ja am alten Fräsplotter noch zwei Schlitten verbaut habe. Da würde es ja passen, wenn ich die abgesägten Reste der Schiene benutze und jeweils nur 4 Schlitten pro Achse einsetze. Das macht dann also für meine Maschine im Einkauf: 2 Meter Schiene und 8 Schlitten. Oder wenn man die Achse Y nicht mit Ausziehschienen sondern auch mit DryLin macht: 3 Meter Schiene und 12 Schlitten. Naja, so weit so gut. Da werde ich also "simultan", den alten Plotter recyceln, anstatt entsorgen, denn dort sind ja zur Not noch einige Schubladenauszüge drin. So , ich habe jetzt also frohen Mutes versucht, die zweite DryLin-Schiene zu montieren, Löcher aufgebohrt, gesenkt. Aber Achtung ! Da kommt wieder der Teufel "aus dem Detail gekrochen", wie vor 20 Jahren schon so oft beim Fräsplotter 1: Mit Holz und Senkkopfschrauben lassen sich die zwei Schienen so gut wie gar nicht parallelisieren. Meine Schraubkonstruktion wurde schief und nicht parallel. "Was
nun ?", sprach Zeus, "die Götter sind
besoffen..."
Ich schaute also in meinen "Gefahrgutschrank"
und sah noch eine Tube mit Kraftkleber
von Tesa. Dieser Kleber soll angeblich Metall
und Holz verkleben können und hinterher elastisch
bleiben. Hmmm... Die erste Schiene starr verschraubt, die zweite Schiene elastisch verklebt... Das könnte doch wohl sowohl kleine Unparallelitäten, sowie arbeitendes Holz ausgleichen ? Gar nicht lange gefackelt, und die zweite Schiene angeklebt:  Der Kleber soll ja erst ablüften und dann sollen die Teile unter hohem Druck aufgepresst werden, aber dann sind die auch gleich so zusammen , wie man sie aufgepresst hat. Das hört sich übelst nach Unparallelität an. Also habe ich den Kleber ganz wie die "Kleinen" in den ersten Schuljahren einseitig aufgetragen und überhaupt nicht ablüften lassen. So konnte ich die Schiene noch lange Zeit hin und her verschieben und so genau wie möglich zu der ersten parallelisieren. Die restlichen Zehntel nimmt hoffentlich der Kleber auf (Elastizität), wenn er ausgehärtet ist. Nun ja, jetzt muss der Kleber erst einmal gehörig trocknen und ich kann mir schon mal Gedanken machen, die Gewindestange für Achse Y zu installieren. Ich stöberte in meinem Elektro-Kramkasten und stieß auf ein Gleitlager, ebenfalls von IGUS:  Hmm... ...sieht unscheinbar aus, hat aber riesen Vorteile, wenn man mit Holz arbeitet. Das Gelbe in der Mitte ist eine Kugel mit einer Bohrung. Diese Kugel hat so gut wie überhaupt kein Spiel in dem schwarzen Kunststoff und lässt sich aber trotzdem verdrehen. Wonach hört sich das an ? Richtig: Nach Ausgleich, wenn man das Lager nicht hundertprozentig winklig zur Gewindestange angebaut hat. Sogar wenn da irgend etwas "eiern" sollte, würde diese Kugel für Ausgleich sorgen. Prima, prima, gleich mal kurz "trocken" angehalten, und geknipst:  Ich würde sagen: "Sieht richtig 'nobel' aus..." Also könnte man das Lager einfach auf eine am Untergrund verleimte Holzleiste aufschrauben. Durch die Kugel wäre es auch möglich, die Gewindestange mit einfachen Muttern oder Stellringen spielfrei einzustellen. Aber dazu später mehr. Erstmal noch ein Foto, wie schief man theoretisch bauen könnte:  Also, so schief baut bestimmt keiner, aber es soll ja auch nur mal gesagt sein, dass diese Lager selbst so etwas augleichen können. Hier sieht man außerdem noch die beiden Langlöcher, mit denen man später die Parallelität der Gewindestange bezüglich des anzutreibenden Schlittens einstellen kann. Aber soweit bin ich ja noch nicht ... ...erst muss zunächst der Kleber trocknen. Hat auch Vorteile, dass ständig irgend ein Kleber trocknen muss. Da kann man schön um sein Werk herum wandern und ist dazu verdammt, sich in Ruhe die nächsten Schritte zu überlegen. Ach ja, übrigens sind die Leisten aus dem Baumarkt in gehobelter Ausführung und die sind erstaunlich maßhaltig, ich bin jedenfalls zufrieden. Man muss nur im Baumarkt aufpassen, keine krummen Leisten zu erwischen und mal vor dem Kauf längs über die Kanten "peilen". Je paralleler man über die Kanten blickt, desto feinere Bögen erkennt man in den Leisten. Auch sollte man gucken, dass man keine Äste in der Leiste hat. Diese Äste tragen später dazu bei, dass die Leisten sehr viel stärker arbeiten oder vielleicht völlig schief werden. Wer jetzt denkt, es ging so reibungslos weiter (wie ich es dachte), der irrt sich. Also zunächst brachte ich die Gleitschlitten an dem Trägerbrett der Achse X an und dachte schon: "Uuuih, das sieht prima aus, das wird gut...".  Ich klebte mit Zweikomponentenkleber und beschwerte das Ganze ordentlich, schließlich soll der Kleber ja auch gut angepresst werden:  Aber nachdem der Kleber abgebunden hatte und ich den "Turmbau" wieder entfernt hatte wurde ich maßlos enttäuscht. Der Schlitten für Achse X bewegte sich extrem schwergängig. zunächst dachte, ich, ich hätte irgendwo Kleber hingekleckst und untersuchte alles. Nichts.Alles sauber. Dann nahm ich an, das Brett wäre krumm und fädelte nur eine Seite des Brettes in nur eine Schiene ein. Da sah ich es dann auch schon: Diese Gleitlager sind in der Toleranz dermaßen eng bemessen, dass sie bei der geringsten radialen Verkantung (Drehung quer zur Gleitrichtung, also "um die Schiene herum") schwergängig werden. Langsam schwante mir, warum ich diese Gleitlager einfach so geschenkt bekam: Vermutlich
existierte dieses Problem
auch beim Vorbesitzer.
Naja,
ok. "Einem geschenkten
Gaul schaut man nicht
ins Maul..."
Aus Rückschlägen lernt man und hier habe ich gelernt, auch auf die Verkantung zu achten und vorher mal einen kleinen Versuch dazu zu machen. Ich lernte auch, warum bei linearen Gleitlagern gern Rundmaterial benutzt wird, denn das kann man nicht radial verkanten (ist ja sozusagen rund). Dann begab ich mich noch einmal in den Katalog von IGUS und lernte, dass es die Schlitten zu den Gleitlagern mit drei verschiedenen Lagerarten gibt: Mit einem
"Loslager", mit zwei
"Loslagern" und ganz
ohne "Loslager".
Ich verglich die Abbildungen im Katalog mit meinen Schlitten und erkannte, dass ich Schlitten ganz ohne Loslager geschenkt bekam. Aha, wieder etwas gelernt, diese "Loslager" sind offenbar dazu da, eben Schwergängigkeit zu vermeiden, wenn es der Anwendungsfall erfordert, bzw, in bestimmte Richtungen gar keine Toleranzen vorzugeben. Fazit aus der ganzen Sache: Die Lager sind wirklich prima und gut und einfach zu verarbeiten, nur eben muss man ganz pingelig genau vorgehen, bzw. sich mal schlau machen, welche Schlitten mit welchen Loslagern benötigt werden. Also entfernte ich die beiden Schienen wieder und suchte nach dem verbleibenden Rest der Holzleiste mit dem quadratischen Querschnitt, um meine Version mit den um 90 Grad versetzten Auszügen nun doch auch in die Achse X einzubauen. Warum
eigentlich der
quadratische Querschnitt ?
Nun, bei diesem Querschnitt ist es möglich von allen Seiten "Spaxe" hineinzuschrauben, ohne dass die Leiste aufplatzt (vorausgesetzt, man hat vernünftig vorgebohrt). Nun konnte ich mich daran machen, die erste (also die unterste Y-Achse) mit der Gewindestange auszurüsten. Dazu habe ich nun einen Exkurs angefertigt, der hier zu sehen ist: Lagerböcke
aus Holz
Natürlich sehen die IGUBAL-Lager viel besser aus, aber die sind nicht unbedingt günstig und die Seite von IGUS ist schon seit 2 Tagen nicht erreichbar. Außerdem wäre ich um ein Haar meinem Prinzip untreu geworden, die Teile auch "um die Ecke" einkaufen zu können. Also werde ich wohl die Lagerböcke aus Holz probieren, auch wenn dass eventuell optisch etwas schlechter aussieht. Ich fotografiere einfach mal die einzelnen Arbeitsschritte: Erstmal muss man gucken, wie weit das Kugellager noch aus dem Prisma herausgucken muss, damit zwischen Klemmleiste und Holzleiste noch eine Mutter passt:  Man kann das also schön übereinander legen und so lange verschieben, bis man die richtigen Maße hat. Natürlich müssen dann die beiden Lagerböcke an jedem Ende der Welle genau gleich gebaut werden, sonst wird es schief.... Also eigentlich wollte ich ja die Igubal-Lager von IGUS benutzen, aber Jan (13) drängte darauf, die Lagerböcke selber zu basteln. Also machte ich es, wie im Exkurs angedeutet: Ich nahm zwei kleine Holzleisten, bohrte je zwei Löcher hinein und fräste je eine Nut:  Jetzt mussten noch zwei Bohrungen in die Arbeitsplatte gemacht werden, die von der Rückseite aufgebohrt wurden, damit die Muttern unter der Arbeitsplatte auch versenkt werden konnten. Dann bauten wir den ersten Lagerbock fertig:  Ich dachte
erst in der Theorie, dass er
wohl sehr wackelig und nicht
richtig fest wird, aber er ist
doch erstaunlich stabil und
wackelt überhaupt nicht. Wenn
die Holzleisten nun einmal
irgendwie verschlissen sein
sollten, so kann man sie
ruckzuck nachbauen und
auswechseln. Die
Gewindestangen im Bild haben
die Größe M6.
Nun machte ich mich daran, die Halterung für den Schrittmotor an der gegenüberliegenden Seite zu bauen... Wir haben inzwischen Oktober 2007 und ich habe wieder ein wenig an der Maschine gebastelt. Die Kugellagerhalterung war ja schon recht gut gelungen, aber es ist einfach nicht möglich, mit einfachen Mitteln eine Gewindestange zentriert auf die Motorwelle zu bekommen. Man braucht dazu eine Drehbank, oder jemanden der eine Drehbank besitzt. Das will mir nicht so ganz "schmecken", denn ich möchte absolut einfach basteln und eine trotzdem funktionierende Maschine erhalten. Außerdem hatte ich ja bereits beim Fräsplotter einen Spindelantrieb gebastelt, so dass ich es nun noch einmal anders versuchen möchte. Gewiss wird es später bei der Z-Achse wieder Probleme geben, aber "schau'n wir mal...". Ich denke nun an einen Antrieb mit Zahnstange, der sich gewiss auch viel einfacher aufbauen lässt. Dazu muss aber die komplette Maschine noch einmal zerlegt werden, denn es ist nötig, die 90 Grad versetzten Schubladenauszüge auf stärkere Leisten zu bauen, um eine größere lichte Weite unter dem X-Querschlitten zu ermöglichen. Mal sehen, was ich noch herum liegen habe, ich glaube, ich habe da noch 8 wunderbare Stückchen von einer dickeren Leiste gesehen. Klar wird der Kreuztisch dann auch schwerer, aber wenn man alles wie die Profis bauen möchte, dann muss man auch mit Profikosten rechnen. Wieder ein paar Tage später fragte ich mich nun, ob es nicht vielleicht viel einfacher wäre, den vorhandenen Fräsplotter einfach nur mit den stärkeren Motoren auszurüsten. Ich werde ihn also doch vom Dachboden holen und erstmal untersuchen, ob an dem Teil überhaupt noch etwas zu retten ist. Inzwischen hatte ich mal eine Kardankupplung von Conrad probiert, aber es kam beim aufbohren zu Ungenauigkeiten, da der Schrittmotor einen Wellendurchmesser von 6,35 mm hat. Bevor ich endlich darauf kam, dass das genau 1/4 Zoll ist, habe ich mir die Finger wund gesucht, um einen 6,35mm-Bohrer für diesen Wellendurchmesser zu bekommen. Schließlich wurde ich mit dem Suchbegriff "Spiralbohrer 1/4 Zoll" bei RS-Components fündig. RS-Components Immer diese
zölligen Maße, das hat
mich damals in meiner
Ausbildung schon genervt. Gibt
es auf dieser Welt überhaupt
irgendwo einen Elektriker, der
den Zusammenhang
zwischen den PG-Maßen
beim Schutzrohr und
Verschraubungen (z.B. PG9 oder
PG36) und ihren tatsächlichen
Abmaßen in Millimeter
kennt ?
Die letzten, die es wussten, sind gewiss ausgestorben... Wir haben damals gerätselt und gerätselt, sogar die Mathematik benutzt und kamen zu keinem Ergebnis und dem Schluss: "Das
hat sich einer nur
ausgedacht ! Da gibt es
keinen Zusammenhang...
...kann nur irgend ein
amerikanischer oder
britischer Kram sein..."
Selbst
die NASA ist ja bei dem
Umgang mit metrischen
und amerikanischen
Maßen einmal durcheinander
geraten und hätte beinahe
ein großes Projekt im
Weltall "versemmelt", weil
die Ingenieure die
Maßeinheiten verwechselten
und irgendwelche
Umlaufbahnen falsch
berechneten...
"Zölliger
Mist" ...
Aber zurück
zur Maschine und zum guten (ISO)-metrischen
System ...
Inzwischen
ist es Mitte Oktober
2007 und der 1/4-zöllige
Bohrer
ist eingetroffen.
Aber IGUS schickt die
Lager nicht. Und die
selbstgebastelten
Lagerböcke mochten mir
auch nicht so sehr
"munden". Also überlegte
ich, dass ich ja bereits
eine Variante mit Gewindestange
fertig habe (siehe
"Fräsplotter") und
entschied mich nun mal
für einen Antrieb mit Zahnstange.
Ich blätterte also mal im Conrad-Katalog und fand Zahnstangen und auch passende Zahnräder dazu: Mit meinem 1/4-zölligen Bohrer war ich ja nun in der Lage, das Zahnrad auf das Maß der Motorwelle aufzubohren und das hat auch gut gepasst. Ich konnte das Zahnrad mit dem Schraubstock prima "aufquetschen", es hält gut und "eiert" kaum, jedenfalls unwesentlich. Ich bohrte noch die Bohrungen am Flansch des Motors auf 6,5 mm auf und fixierte den Motor dann mit 4 M6-Gewindestangen unter dem Schlitten der Y-Achse.  Die Zahnstangen klebte ich mit Zweikomponentenkleber auf eine Holzleiste auf und auch die quadratischen "Trägerholme" wurden mit weiteren Leisten und wasserfestem Leim aufgestockt, damit der Motor unter die Platte des Schlittens passte.  Hier sieht man nun einmal, wie der Motor dann später in die Zahnstage greift:  Ok, ok,
an der Schlittenunterseite
sind noch die Reste von
den Versuchen mit der
Schiebemutter zu sehen, aber
später sieht man das nicht
mehr, denn man guckt ja von
oben auf die Maschine und
legt sich beim Fräsen nicht
auf den Bauch. ;-)
So sieht das also dann bislang aus:  Hat doch auch irgendwie einen saubereren und festeren Eindruck. Auch ist der Aufbau sehr viel einfacher, denn das langwierige und genaue Einpassen der Gewindestange und der "Schiebemutter" ist entfallen. Die Leiste mit der Zahnstange wird einfach einmal angepasst und mit der Grundplatte verschraubt - fertig ist die Y-Achse. Anstatt
vieler Bilder folgt hier nun
erstmal ein Video, das auch
zeigen wird, dass man mit
Schubladenauszügen auch schwere
Lasten bewegen kann. Zu
diesem Zweck stapelte ich
einen gehörigen Stapel Bücher
auf die Achse. Sie fuhr
weiter, als sei nichts
geschehen. Mit den
zunächst vorgesehenen
Gleitlagern undenkbar,
die hätten sich völlig
verklemmt und sind somit für
sowas ungeeignet.
Der Versuchsaufbau wird mit einer PICAXE 08M angetrieben, die völlig ausreicht, was die Schrittgeschwindigkeit betrifft, denn der Schrittmotor kann ja hier nicht mehr mit seiner vollen Leerlaufdrehzahl betrieben werden, weil ja bereits eine Last dran hängt. Diese PICAXE hat mein Sohn Jan (13) mit meinem alten Notebook programmiert. Die Achse Y ist also nun fertig. Wie man auch hört, hat man mit Schrittmotoren stets mit Resonanzproblemen zu rechnen, man muss die Schrittgeschwindigkeiten so wählen, dass sich die Resonanzen im Material in Grenzen halten. Es wäre nun interessant zu wissen, welche Kraft F bei welcher Drehzahl möglich wäre, aber ich habe meinen alten Kraftmesser aus dem uralten Fischertechnikkasten verbummelt und muss also mal einen Messaufbau mit Umlenkrolle und Gewichten machen. Aber diesen Versuch kann man später auch noch machen, wenn die Maschine komplett fertig ist. Und schließlich könnte man zur Justierung der "Andruckkraft" des späteren Fräsers, Schneidmessers, Bohrers oder Dosierers ja immer noch die Bahngeschwindigkeit (Weg pro Zeitintervall, oder auch Schrittfrequenz) vermindern. Upps, ja beim Dosierer wäre das so eine Sache, aber sonst könnte man sagen: "Kommt ja auf'n Pfund nicht drauf an..." Es ist nun
bereits November 2007 und die
Mechanik der X-Achse ist nun
auch fast fertig. Obwohl es
relativ einfach ist, die
Zahnstange zu parallelisieren,
muss man doch sehr sorgfältig
arbeiten, denn sonst bekommt
man später ein zu großes Umkehrspiel,
was sich zudem noch ändert, je
nachdem an welcher Seite sich
der Schlitten befindet.
Aber hier dann noch einmal ein Foto von der Zahnstange in X-Richtung:  Und noch einmal alles im Überblick, was bislang gebastelt wurde:  sicherlich fragt ihr euch nun: "Was ist
das denn ?" ...
"Herausguckende Gewindestangen und Muttern mitten auf der Arbeitsfläche ?" "Köpfe von Spaxschrauben mitten in der Arbeitsfläche ?" Nein,
ganz so ist es nicht, denn
es kommt noch eine Verschleißplatte
oben drauf, später
vielleicht eine T-Nutenplatte.
Jedenfalls soll die
Arbeitsfläche auswechselbar
werden. Wie ich das genau
machen werde, werden wir
weiter unten sehen...
... aber wer nun nicht auf die fertige Maschine warten möchte, der kann ja dem "Cheftechniker" Jan (13) bei dem Probebetrieb der alten Fräse zuschauen:  Cheftechniker bei dem Probeplot. Im Hintergrund hat Jan die alte Fräse mit meinem alten Notebook noch ein letztes Mal in Betrieb genommen und im Vordergrund ist die neue Fräse auf dem "Rücken" liegend zu sehen, wie gerade der Schubschlitten der Achse Z geleimt wird. Es ist
jetzt kurz vor Silvester 2007
/ 2008 und ich
mache mir Gedanken darüber,
wie ich die Gegengewichte für
die Z-Achse gestalte. Dabei
muss es ja so sein, dass man
diese Gewichte unterschiedlich
schwer machen können
muss, damit man das
Gegengewicht an die
jeweils angebaute Last
anpassen kann. Mal
sehen, irgendwie einen
Wassertank oder so ...
Inzwischen liebäugele ich mit einer Schrittmotorsteuerung von Nanotec, denn ich hatte dort schon einmal einen sehr guten Schrittmotor bestellt. Es handelt
sich um die Steuerung
SMC 11-1:
 Damit
wäre es mit dann
möglich, die ersten
zwei Achsen schon
einmal in Betrieb zu
nehmen und mal zu
schauen, ob das Projekt
weiter geführt werden
kann, oder ob es bereits
zum Scheitern verurteilt
ist. Hier kannst du auch
noch einmal die Datenblätter
der Steuerungen
betrachten:
Ich habe
auch noch einen tollen Steuerungstrafo
liegen, solch einen, den man
für gewöhnlich in der
Ausbildung einsetzt:
 Der hat 24
Volt und ist fingersicher.
Die 24 Volt ergäben ja 24 mal Wurzel aus 2 gleich 34 Volt. Die Steuerungen aber wären für 36 Volt ausgelegt, und das könnte prima passen. Da muss ich dann später mal messen, ob da nicht vielleicht mehr als 36 Volt raus kommen, man weiß ja nie ... Auf dem Typenschild steht etwas von 100VA. Also berechnen wir das mal "PI-mal-Auge": Die Motoren sind von Conrad für 0,7 Ampere bei 12 Volt ausgelegt. Ich betreibe pro Motor im Halbschrittbetrieb jeweils beide Spulen, also 1,4 Ampere pro Motor. Das ergibt bei drei Motoren 4,2 Ampere. Als VA ergäbe das 4,2 Ampere mal 12 Volt = 50, 4 VA. Nun steht auf dem Typenschild des Trafos aber 4,1 Ampere bei 24 Volt. Ok, rechnen wir die VAs aus: 4,1 Ampere mal 24 Volt = 98,4 VA. Also bringt der Trafo etwa genau so viel Scheinleistung, wie ich als Motorleistung benötige. Das
passt doch schon mal
sehr gut :-)
Was
mich ein wenig verwirrt,
ist eine zweite Angabe,
die mit 340VA
beziffert ist. Das
verstehe, wer will.
Scheint eine
"Spezialangabe für
Trafospezialisten zu
sein...
... oder stop ---> Vielleicht ist es eine Angabe über die Kurzschlussleistung. Wie gesagt, das da oben ist eine PI-MAL-AUGE-Rechnung, Du kannst dir ja überlegen, wie das nun mit der Wirkleistung und der Scheinleistung wirklich zusammenhängt, denn immerhin werden die Spulen ja bei Betrieb des Motors tatsächlich umgepolt und liegen somit auch an Wechselspannung an. Allerdings ist diese Wechselspannung alles Andere als eine Sinuswelle. Daher kann es zu einiger Haarspalterei kommen, wenn man diese Leistungen wirklich genau berechnen möchte. Sicherlich bleibt alles auch bei Mikroschrittbetrieb mit 1/8 Schritt schön rechteckig, so dass man kein Integral bemühen müsste, aber dennoch eine ziemliche Fummelei... Vielleicht ist das eine prima Idee für einen Physik-Kurs als Kursarbeit oder Referat. Die Problematik könnte auch an einer Technikerschule als Abschlussarbeit passen, wenn man eine Treibersrtufe, das Ansteuerprogramm und die Auswertung selber gestaltet ( Bitte auch beachten, dass der Motor ja mit verschiedenen Schrittfrequenzen arbeitet und jede Schrittstellung wiederum vom Chopper getrieben wird... ). Nach
dieser "Trafobetrachtung"
folgt aber erstmal wieder
"Holzarbeit":
 Für den "Maschinenraum" fand ich noch einen schwarzen Viertelstab, der von einer umgebauten HiFi-Box übrig geblieben war. Aber das macht nichts. Dieses schwarze Teil sieht nachher nur der, der sich wie ein Automechaniker rückwärts auf den Arbeitstisch wirft. ;-) Dazu noch zwei Stückchen quadratische Leiste, alles aufgeleimt, mit reichlich Zwingen befestigt, 24 Stunden warten, und fertig ist das "Fundament des Maschinenraums". An Silvester 2007 hat ja wohl noch der Baumarkt auf (falls die keine Inventur machen) und da hole ich mir noch ein weiteres Kiefernbrett, das dann flach auf das "Fundament" aufgeleimt wird. An Neujahr 2008, direkt nachdem der Neujahrskater abgeklungen ist, wird der "Maschinenraum" bereits fertig zusammengeleimt sein und der Leim abgebunden haben. So, wir haben jetzt den 1.1.2008 und der "Maschinenraum" ist fertig geleimt. Da hatte ich auch mal Zeit, einen kleinen Kabelbaum zu bauen, denn der gefürchtete Neujahrskater blieb aus:  Hier gehen also die Motorkabel von der X-Achse durch die Grundplatte "eine Etage" tiefer. Die roten und gelben Teile sind Schrumpfschläuche, die man inzwischen auch in jedem Baumarkt bekommen sollte. Aber
Achtung !
"Schrumpfschlauchbauen"
macht süchtig
! ;-)
;-)
Das
Zeugs funktioniert
dermaßen gut, dass man
schnell für alles
Mögliche den
Schrumpfschlauch
verwendet.
Schrumpfschlauch gibt
es auch als Meterware
und in verschiedenen
Durchmessern. Meistens
schrumpft er im Verhältnis
2 zu 1 zusammen
wenn er mit dem Heißluftgebläse
erwärmt wird. Tolle
Sache, geht absolut
einfach und man erhält
perfekte feste und
dichte Ergebnisse.
Nun
sind wir also eine
Etage tiefer
angekommen, und
dort vereinigen
sich die Kabel des
X-Motors mit den
Kabeln des
Y-Motors zu einem
kleinen Kabelbaum.
 Hier sieht man nun, dass ich den Kabelbaum einfach mit Kabelbindern ausgebunden habe und dann mit Klebeböcken an der Fräse befestigt habe. Auch diese Klebeböcke haben ein hohes "Suchtpotential", denn wenn der Untergrund sauber und fettfrei ist, kleben die dermaßen heftig, dass man sie nicht wieder los bekommt. Oben rechts siehst Du, wie der Kabelbaum in einem Loch verschwindet, dass in den "Maschinenraum" führt. Also
praktisch einfach
"stumpf" durchgesteckt:
 Hier noch einmal eine Detailaufnahme der Klebeböcke. Sie haben jeweils zwei "Ösen", die um 90 Grad versetzt sind, so dass man einen Kabelbinder durchziehen kann. Wie gesagt, diese Klebeteile haben ebenfalls hohes "Suchtpotential", weil sie sich so toll verarbeiten lassen:  Tja,
nun komme ich wohl nicht
mehr darum herum, die Elektronik
einzubauen, oder den
dritten Motor zu
installieren.
Naja, erstmal aufräumen. Bei mir sieht es aus, also ob ein Taifun durch die Hütte gefegt wäre.... Doch
was ist das ? --- Oh,
boah, ey !
Da
kann man mal sehen,
was man alles so
wieder findet, wenn
man das übrige Gerümpel
mal an die Seite
räumt:
Komplette Teile für drei Stück Motortreiberplatinen aus dem etwas älteren Selbstbauprojekt ! Guck
mal:
 Prima was ? Sogar ein PC-Netzteil war dabei ! Sogar noch ziemlich neu ... Nun
ja, da hätte ich
ja nun alles
beisammen und kann
noch einmal
überlegen, ob ich
die Nanotec-Teile
nun nehme,
oder lieber doch
nicht. Ganz
so billig sind die
ja nun auch wieder
nicht. Sicher,
gewiss absolute Spitzenqualität,
aber die schönen Moneten
...
Am besten, ich probiere die Fräse mal mit meinen selber entworfenen Platinen, weil die Teile ja nun auf einmal aufgetaucht sind und entscheide dann später, ob die genügen.  Also, nach dem Drucken des Layouts auf Folien, dem Belichten der Platinen, dem Entwickeln mit NaOH und dem Ätzen, diesmal mit Natriumpersulfat, müssen die Platinen vom Fotolack befreit werden. Dazu eignet sich Aceton am besten, Spiritus geht aber auch. Dann können die Platinen gebohrt werden. Ein kleiner Bohrständer tut dabei Wunder, wenn man mit der Bohrerei zeitig fertig werden möchte.  Wie
man sieht, sooo
schlecht sehen die
gar nicht aus.
Ist von der
Bauteillage her
sicherlich nicht
professionell, aber
dafür völlig selber
gestaltet. Diese
Platinen wanderten
nun auch sogleich in
den "Maschinenraum"
der Fräse:
 Auch hierbei habe ich Teile verbaut, die noch von einem anderen Projekt in der Bastelkiste lagen. Dabei habe ich auch mal wieder "strolch'sche Kreativität" walten lassen:  Die weißen Abstandhalter gibt es bei Reichelt (www.reichelt.de) und die funktionieren folgendermaßen: Oben ist ein "Stutzen" dran den man in eine 4mm-Bohrung in die Platine stecken kann. Dieser "Stutzen" rastet dann in die Bohrung ein und kann durch seitlichen Druck auf einen kleinen Plastiknippel wieder gelöst werden. Am anderen Ende befindet sich ein einfaches M4-Gewinde. Wie man aber auch dem Foto sieht, habe ich diese Teile ein wenig zweckentfremdet und "verkehrt herum" eingebaut. Ich habe das M4-Gewinde an die Platine gebaut und verschraubt. Unten in das Holzbrett habe ich jeweils eine 4mm-Bohrung eingebracht und nun konnte man die "Stutzen" einfach einstecken, etwa so wie einen Bananenstecker in eine entsprechende Buchse. Für meine Zwecke hält das super, ist schön fest und lässt sich durch einfaches Herausziehen wieder lösen.  Jetzt im Januar 2008 scheinen sich die Ereignisse hier im Bastelkeller ja förmlich zu "überschlagen", denn der "Cheftechniker" Jan (13) lötete währenddessen bereits die Verteilerplatine für die 12 und 5 Volt. Auf diese Platine haben wir auch gleich jeweils eine KFZ-Sicherung mit drauf gebracht, sowie für jede Spannung eine LED, die die korrekt anliegende Spannung einfach anzeigt. Diese Platine wurde mit einer Lochrasterplatine mit Lötpunkten hergestellt. Jetzt muss diese Platine und das Netzteil noch in den "Maschinenraum" verfrachtet werden. Dabei gab es Probleme mit dem ATX-Netzteil, denn es ist für eine "flache Montage auf Holz" nicht vorgesehen. Daher klebte ich das Netzteil mit Doppelklebeband fest.  Die Verteilerplatine wurde dann mit selbstklebenden Abstandhaltern befestigt, die ebenfalls noch in der Elektronikkiste "herumhüpften"...  Hier siehst du nochmal die Stromverteilerplatine des "Cheftechnikers" Jan (13).  Die Klebehalter werden einfach mit dem "Zapfen" durch 4mm Bohrungen der Platine gesteckt und danach einfach mit der Klebefläche auf das Holz "gebackt". Später kann man auch hier einen Plastiknippel drücken, wenn man die Platine lösen möchte.  Dann bastelten Jan und ich noch eine Frontplatte, die erstmal einen Einschalter für das Netzteil enthält, sowie eine LED zur Einschaltkontrolle. Die Buchsen für die 5 und 12 Volt brauchen wir später und werden dann auch beschrieben.  Hier wird die Frontplatte von hinten verlötet und mit... ja
womit ? ---
Klar: Mit Schrumpfschlauch versehen. So
sieht die
Maschine also
bislang dann
"für den
Kunden" aus:
 Oben rechts dann die kleine Frontplatte, gemacht aus Pertinax als Grundmaterial, laminiertem Tintenstrahldruck und Teppichklebeband. Achtung ---> Beim Zusammenbau dieser
Materialien
"Luftblasengefahr"
!
Da muss man sehr sorgfältig verkleben, die Luftblasen zwischen Teppichklebeband und Pertinax, sowie Laminierfolie bekommt man kaum wieder weg. Daher sehr sorgfältig ohne Lufteinschlüsse kleben... Täterätätäääää ... Es ist so weit: "Meine
Damen und
Herren,
erleben Sie
nun den einmaligen
Moment, an
dem das 'Herz'
der
X-Y-Z-Maschine
zu schlagen
beginnt.
Schnallen sie
sich an,
werfen Sie den
Fahrchip ein
und treten Sie
den
Fußtaster...
... Kinder und
Greise bitte
etwas
zurücktreten
..."
3
... 2 ...1 ...
"knips":
 Wie du siehst, leuchtet die Einschaltkontrolle (grüne LED) und das wunderbare ATX-Netzteil von www.pollin.de (sagenhafte 3,50 Euro) läuft so leise, dass ich erstmal nachschauen musste, ob sich auch der Lüfter überhaupt dreht. Aber ist alles in Ordnung. Übrigens bekommt man ein ATX-Netzteil zum Laufen, wenn man das grüne Kabel mit einem schwarzen Massekabel verbindet, daher genügt auch der kleine Schalter in der Bedientafel. ( siehe auch den schönen Artikel auf Wikipedia - dickes Lob ! )
Es ist also soweit. Am 05.01.2008 begann das "Herz" der X-Y-Z-Maschine zu schlagen. Bis hier verging also eine Bauzeit von etwa 4 Monaten. Nun
folgen also die "Nervenstränge"
der Maschine.
 Hier sieht man den "Dr. der Bastologie", Jan (13), bei dem Vergnügen, den Kabelkanal anzubringen und die Strom- sowie Datenkabel zu verlegen. Dabei kann man schon mal ein Detail heran zoomen:  Hier siehst Du, wie wir den SUB-D-Stecker angebaut haben. Wir haben also einfach zwei Winkel aus dem Baumarkt geholt und an einem "Schenkel" jeweils mit dem Stecker verschraubt. Der andere Schenkel konnte dann einfach auf das Holz aufgeschraubt werden. Auch ist gut zu sehen, dass wir die Pins des Steckers mit der Kabelfarbe "vorsortiert" haben. Rot steht hierbei für die gebäuchlichsten Pins D0 bis D7 der Druckerschnittstelle. Grün und Weiß dann jeweils für die anderen möglichen Ein- und Ausgabepins, sowie Schwarz für die Massepins. Mit einem Kabelkanal wird es dann professionell:  Damit
die feinen Litzen
nicht wieder aus dem
Kanal "flutschen",
wenn man z.B. noch
daran arbeitet oder
der Deckel noch
nicht drauf ist:Schneide dir einfach ein paar Schaumstoffklötzchen aus und drücke sie als "Kabelhalter" in den Kabelkanal. Diese Schaumstoffklötzchen können dann auch im Kanal verbleiben, wenn er fertig ist und geschlossen wird.  Mit
dem Kabelkanal
erhält man dann einen
professionellen
Aufbau, der sehr
sauber, robust und
übersichtlich ist:
 Bis hierhin ging also alles "glatt". Nun griff ich erstmal zu einer Software, die ich schon einmal bei der alten Fräse benutzt hatte und machte ein paar Fahrversuche. 
---
NC
- FRS Technik
Fräsen ---
 Hmmm... ... fummel fummel ... ... installieren und probieren ... ... dann studieren und sinnieren ... ... und auch mal schauen nach den Viren ... Und schwupps, lief das Programm. :-) Aber
hier kam "der
Teufel wieder
gewaltig aus
dem Detail
gesprungen":
Der
Antrieb wurde ja
von mir als Zahnstangenantrieb
konzipiert.
Dabei muss man
sich nun
ernsthaft
fragen:
Welchen Vorschub hat denn nun mein Schlitten bei
einem einzigen
Schritt ?
Tja,
Leute, bei
einer Gewindestange
ist das
einfach,
da passt das
gut. Denn wenn
man die Steigung
des Gewindes
weiß, die ja
auch in jedem
noch so
schlechten
Tebellenbuch
drin steht,
kann man das
sehr einfach
und sehr genau
berechnen.
Was
aber bei einem
Zahnstangenantrieb
?
Hmmm.Als
"Metaller"
weiß man
das sicherlich
schon fast
auswendig,
aber als "Elektrofritze",
wie ich es
einer bin, tut
man sich da
erstmal
schwer.
Was
macht man
zunächst ?
Klar: Man
versucht sein
Glück bei Wikipedia.
Aber diesmal war es noch recht "mau" (Linkdatum: 06.01.2008, 14:20 Uhr), so dass ich wohl mal einen Bekannten, seines Zeichens Maschinenbauingenieur, um Rat "frug". Der wusste auch gleich, wo man nachschauen musste und holte ein recht betagtes Tabellenbuch aus seiner Bibliothek hervor und erklärte mir Folgendes: "So,
mien Jung'. du
hast doch ein
Modul
bei der
Verzahnung
angegeben ?"
"Ja", sagte ich, "Conrad Electronic meint, das wäre Modul 1". "Aha", sagte er, "dann geht das so:", und begann zu erzählen: "Zähneanzahl
des Ritzels
mal Modul
mal Pi
ist gleich zu
verwendender Umfang
des
Vorschubes.
Alles klar ?",
und dann: "Was
hast'n vor ?"
Wir erzählten noch eine Weile von Selbstbaufräsen, Drehbänken, Edelstahl, abgestürzten Modellflugzeugen, Gravuren an Rundmaterial und Brennschneidobjekten ... Mit
geballtem
Wissen
kehrte ich
dann später
wieder heim.
Aha, das war ja dann doch noch sehr schön einfach. Ich ließ mir das noch einmal von der Poesie-Bine vor rechnen: Sie find also an zu erklären:
Daraus folgt: 12
x
1
x
3,14 =
37,67 mm
Aha,
aha, aha, sehr
einfach
bislang.
Schön.
Mein
Schlitten wird
also um 37,67 mm vorgeschoben, wenn mein Schrittmotor
eine volle
Umdrehung
von 360 Grad
macht.
Das wäre für einen einzigen Schritt also: 37,67
mm / 400
Schritte = 0,0942 mm/Schritt
Also
"quasi" 9
Hundertstel
oder rund 1
Zehntel
Milimeter
pro Schritt.
Schon nicht schlecht für eine solch "zusammengelodderte" Holzkonstruktion... Ich
gab dann auch
den berechneten
Parameter
in die
Software ein
und sah, dass
die Fräse schon
recht genau
fuhr.
Allerdings
hatte die
Fräse bei
einem Vorschub
von 200mm noch
eine
Abweichung von
etwa 1 mm, so
dass der
Parameter
gewiss richtig
ausgerechnet
war, die
Zahnstangen
aber nicht
genau Modul 1
entsprechen,
bzw. irgendwo
in den
"Eingeweiden
der Software"
gerundet wird.Ok,
ok, die
Zahnstangen
sind aus Polyamid,
oder solch
einem
seltsamen Werkstoff,
vielleicht geht
es nicht
genauer.
Und "Rundungsfehler"
kann man
austricksen,
in dem man den
Parameter
geschickt
wählt.
Wenn man also erst einmal bergiffen hat, wie man das berechnen muss, und erst einmal einen Grundwert eingestellt hat, kann man sich an die Genaugikeit mit Hilfe der Verhältnisrechnung herantasten und gewiss dann auch im vollen Arbeitsraum der Fräse auf die höchste Genauigkeit von 0,1mm kommen. Fazit dieses Januar-Sonntages im Jahre 2008:
Apropos Z-Achse: Auch hier habe ich ein wenig Hand angelegt und mir überlegt, wie ich später eine Modulbauweise machen kann, wenn ich wechselnde Werkzeuge an die Z-Achse montieren möchte. Auf dem folgenden Bild sieht man aus dem Trägerbrett der Z-Achse vier Gewindestangen hervorgucken.  Darauf sind schonmal Flügelmuttern mit Unterlegscheiben aufgeschraubt, später wird einfach nur noch ein zweites Brett fertig gestellt, das an den Stellen der so entstandenen Standbolzen jeweils eine Bohrung hat. Dann kann man das Brett sehr schön aufstecken, ausrichten und mit den Flügelmuttern festschrauben. So kann ich dann für jedes Werkzeug ein Trägerbrett bauen, dass nur noch komplett ausgewechselt werden braucht. Ebenso erkennt man jetzt auch die fertige Arbeitsplatte des Kreuztisches. Ich
selber bin
ja eher nur
ein unbedeutendes
"Licht" in
der
Programmiererei
und werde
daher mit
meinem Sohn
Jan (13)
zusammen
einige kleinere
Programme
für die
Maschine
basteln. Dazu
haben wir uns
entschieden, PureBasic zu
benutzen, bei
dessen
Programmierung
mein Sohn
riesige
Fortschritte
macht und mich
gewiss bald
"abgehängt"
hat. Wir
werden den
Programmen
eine eigene
Rubrik
widmen, die
unter
"Rechenzwerge"
(Menü 5) erscheinen wird.
Da dies jetzt hier ungefähr die Mitte des "Baublogs" sein dürfte (die Fräse ist ja bald fertig), möchte ich mal kurz ein Lob für die Hölzer aus dem Baumarkt aussprechen. Ich verbaute Fichte und Kiefer Profilhölzer und Leimholzbretter. Nahezu alle Schrauben, Muttern, Gewindestangen, Unterlegscheiben Kleber und Leim bezog ich aus einem OBI-Baumarkt. Ich
wanderte heute
den ganzen Tag
um meine
Maschine herum
und machte mir
Gedanken, wie
ich eine Adapterplatte
für
eine spezielle
Fräsachse
machen könnte
und sah dann
auch sofort,
dass die Sache
mit den
Stehbolzen nicht
passt und
die
Grundplatte an
der Z-Achse viel
zu klein
geraten war.
Also machte ich eine größere Platte und die Shopping-Bine besorgte mir aus dem Baumarkt folgende tolle Teile:
Wie du siehst, hat dieses Teil hier nun in meinem Fall einen M6 "Gewindestutzen" und rund herum vier "Pieker". Ich maß das Außenmaß an dem "Gewindestutzen" und bohrte Löcher in die neu zugeschnittene Z-Grundplatte, die um 0,5mm größer waren.  Jetzt
wird die Einschlagmutter
von der Rückseite
her genau
in die Bohrung
eingeführt und
mit dem Hammer
eingeschlagen
oder mit dem
Schraubstock eingequetscht,
bis die Pieker
veschwunden
sind und
die kleine
Metallplatte bündig
anliegt:
 Achtung !
Beim
Einquetschen
mit dem
Schraubstock
unbedingt an
der
Sichtfläche
eine alte
Holzleiste
dazischen
legen, sonst
beschädigt man
die
Sichtfläche.
Beim
Einschlagen
mit dem Hammer
sollte man
z.B. einen
alten Teppich
unter die
Sichtfläche
legen.
So, weiter jetzt, "wir essen zeitig" ... ;-) Von
der Sichtseite
aus sieht das
dann so aus,
als ob da nur
eine Bohrung
wäre:
 Der Vorteil: Die Grundplatte bleibt schön eben und man kann weitere Platten 100% bündig aufschrauben und alle Schrauben und Gewindestangen verwenden, die in meinem Fall die Größe M6 haben. Ebenso entfällt ein "Fummeln" mit Kontermuttern hinter dem Brett.  Wenn
man immer
weiter
schraubt,
kommt die
Schraube
natürlich
wieder hinten
raus. Ist
ja klar. In
meinem Fall
ist hinter der
Grundplatte an
den Bohrungen
aber noch
genügend Luft.
 Da ich
möglichst variabel sein
möchte, habe ich an den
rechten und linken Seiten
der Grundplatte jeweils eine
Reihe dieser Muttern
mit dem Schraubstock
eingequetscht:
 Von der Benutzerseite
her sieht man nun nur
noch die Bohrungen,
die in meinem Fall 8,5mm
groß sind. Hinter jeder
Bohrung verbirgt sich also
ein fertiges M6-Gewinde, gierig
danach, eine Schraube
oder eine
Gewindestange aufzunehmen:
  Hier ist die Z-Grundplatte bereits montiert und ich kann die für die alte Platte zurechtgeschnittenen Gewindestangen weiterhin benutzen. Um die Flexibilität zu demonstrieren, habe ich diese Gewindestangen mal unsymmetrisch auf der Platte verteilt.  Hier
noch einmal ein Beispiel
der voll bestückten
Grundplatte. Diesmal zur
Demonstration mit
Inbusschrauben und
Gewindestangen gemischt.
Das bringt mich auf die Idee, meine "T-Nutenplatte" für die Arbeitsgrundfläche selber zu basteln, denn ich könnte mir vorstellen, dass ein Brett und ein Sack voller dieser Einschlagmuttern immer noch sehr viel billiger ist, als eine gekaufte T-Nutenplatte aus Alu oder gar Stahl. Wer einmal im Internet nach T-Nutenplatten geschaut hat, der wird einen gehörigen Schreck bekommen haben, was die Kosten dieser Teile betrifft. Ich stelle mir das dann so vor, dass ich diese Einschlagmuttern in einem Raster von, sagen wir mal 30mm anbringe. Dann hätte ich auf der Arbeitsfläche fast solch eine Flexibilität wie auf einer T-Nutenplatte. Ob das billiger ist, kann man schon locker im Kopf ausrechnen. Ok, das sieht also alles bislang gut aus, aber jetzt noch einmal Obacht geben: Diese Einschlagmuttern muss man mit ein wenig Gefühl behandeln, denn sie sind ja nur mit den "Piekern" von hinten in das Brett "gepiekt". Also kann man sie auch lösen, wenn man zu viel an den eingesteckten Schrauben herumfummelt oder gar Gewalt anwendet. Sicherlich lassen sich einmal gelöste Einschlagmuttern mit einem geeigenten Kleber mit dem Holz verkleben. Das könnte man auch gleich machen, wenn man die Muttern einquetscht. Falls ich meine "T-Nutenplatte" tatsächlich selber baue, werde ich wohl auf Teppichklebeband zurückgreifen, mit dem ich die Einschlagmuttern zusätzlich sichere. Wenn Teppichband einmal richtig angepresst wurde, hält es "schweinisch" fest, Das Zeugs bekommt man kaum wieder los. Naja,
mal später gucken und
mal eine Probe
mit einem alten Brett
machen ...
Inzwischen
ist der letzte Motor
eingetroffen und der wurde
auch gleich an das Trägerbrett
der Z-Achse anmontiert.
Dazu habe ich eine
Bohrschablone entworfen.
 Diese druckte ich auf ein Din A 4 Etikett (Zweckform) aus, schnitt sie aus und klebte sie auf das Brett auf. Danach wurde angekörnt (mit einem alten, spitz angeschliffenen Schraubendreher) und gebohrt. Jetzt hatte ich ja noch einige Einschlagmuttern übrig, so dass ich diese auch gleich für den Schrittmotor verwendete.  Das
passte perfekt ! Warum
ich nicht gleich von
Anfang an eine
Bohrschablone entwarf,
weiß ich auch nicht
mehr, es ist
eine riesige Hilfe
und der Motor ist
innerhalb von
Minuten montiert:
 Als
"krönenden
Abschluss" montierte
ich auch gleich den
Ausgleichsschlitten
auf die
Z-Grundplatte und
den Fräsbohrer
daran. Das Gewicht
der ganzen
Z-Konstruktion ist
etwa 1850 Gramm,
also fast 2 Kg.
 Boah
! Wird der Motor
mit Zahnstange
das schaffen ?
Hat er genügend Drehmoment ? Man wird sehen. Das
original
Ergebnis
eines ersten
Plots habe ich
mal in den
Scanner
gelegt:
 Natürlich
sind die
Punkte nicht
gleich
einem Schritt
eines
Schrittmotors,
das wäre ja
eine
Katastrophe
! Wenn
wir uns
die
Punkteabstände
ganz oben
links
anschauen, so
passen in jede
Lücke noch 10
Schritte.
Viel feiner kann man wohl kaum fräsen, daher sollte das erstmal reichen.
Und nun mal
ein
Platinenlayout
vorsichtig mit
einem Stift
plotten.
Ich
habe dann auch
nochmal einen
Vorversuch
gemacht, in
dem ich einen
0,5mmDruckbleistift
einspannte und
den Fräskanal
richtig darauf
einstellte.
Dabei zeigten
sich einige Fehler,
die man aber
wohl mit einem
entsprechenden
Layout
beseitigen
kann:
 Ich
muss also das
Layout
anpassen. Die
runden
Lötaugen sind
wahrscheinlich
"fräserunfreundlich".
Also
modifizierte
ich das Layout
so lange, bis
es mit einem
0,8mm Fräser
funktionieren
würde.
Später
habe ich mir
einen
Speerbohrer
besorgt
(www.conrad.de)
und einmal
versucht, das
Layout zu
fräsen. Hier
also das
Ergbnis, was
zumindest mich
noch nicht so
sehr überzeugt
hat.
Ich bedanke mich bei allen Lesern, die dem Blog bis hier her gefolgt sind. An der von mir probehalber benutzten Software gibt es noch einige Mängel. Bessere Software ist aber schnell unbezahlbar. Daher beabsichtige ich, selber eine Software zu entwickeln... Da das Thema Fräse ein recht komplexes Thema zu sein scheint, widme ich der Fräse nun eigene Untermenüpunkte, in denen dann Teilthemen erstellt werden. Ich
machte noch
schnell eine
Probefräsung
in Pappelholz,
aber
Mechanik-Bine
war schon sehr
mürrisch
geworden.
 Die
Probe ergab
ein recht
gutes
Ergebnis:
 Man
muss recht
langsam
fräsen, sonst
fasert das
Holz aus,
wenn man
keinen
sündhaft
teuren Fräser
zur Verfügung
hat.
Man macht das am besten so, dass man die Kontur mehrmals abfährt und dann bei jedem Durchgang einige Zehntel Millimeter in Z zustellt, bis man sich durchgefräst hat. Auf der Rückseite fasert das Holz trotz langsamster Fahrweise (liegt vielleicht auch am Pappelholz, was wohl auch nicht gerade das beste Holz sein könnte), aber das konnte ich im oberen Beispiel gut mit 100er Schleifpapier beheben. Nach dem Schliff ergibt sich dann auch auf der Rückseite eine scharfe Kante. Jetzt
schreiben wir
den 21.07.2008
und ich habe
mal versucht,
ein Layout zu
plotten:
 Der erste Eindruck ist schon mal ganz nett, jedoch ist die Tinte doch relativ dünn aufgetragen, so dass sich Unterätzungen bilden und die Leiterbahnen doch recht porös erscheinen. Aber "für den Hausgebrauch" reicht das aus. Vielleicht kann man ja einen Tuschefüller mit wasserfester Tinte füllen und dann plotten. Möglicherweise ist die Deckfähigkeit dann höher. Vielleicht sollte ich auch verschiedene Plotgeschwindigkeiten ausprobieren und ich bin nur zu schnell über die Platine gefahren. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ich hoffe, du hattest ein wenig Freude an diesem Baublog, schau mal wieder herein, |
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