Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Steuerungssoftware, CAM, 2D/3D CAD, G-Code Editoren
1,5linkepfoten
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Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von 1,5linkepfoten » 30.06.2018, 21:38

Hallo nochmal,

gibt es irgendwo einen schritt-für-schritt guide "for dummies", wie ich, z.b. ein in FreeCAD erstelltes Teil letztendlich auf ner Portalfräse gefertigt bekomme?
Undzwar am besten mit allen aspekten, von der nutzung von was auch immer für zwischen-software zum umwandeln in nötiges format / G-code sequenz, befestigen des werkstücks, einstellen der nullposition für ein eingespanntes werkzeug, damit es dann auch wirklich losgehen kann...

Mir scheint, da kann man zwischendurch soviel falsch machen, dass ich so einen totalen anfänger guide sehr hilfreich fände.

Ich habe ein kleines "CNC für Modellbau" buch, da werden konzepte vorgestellt, aber es gibt nichts, was einen mal für ein kleines projektchen an die hand nimmt und alle schritte der reihe nach duchführt, die nötig sind, um ein gefröstes teil zu erzeugen.

Mir ist zum beispiel nicht einmal klar, woher das programm (welches auch immer das dann ist), das den G-code erzeugt, weiß, aus einem stück material (z.b. ne dicke Plastikplatte) mit welchen anfangsmaßen das im CAD programm entworfene stück denn herausgearbeitet werden soll. Im CAD ist es ja als endresultat zu sehen.

An steuerprogrammen fasse ich bisher Mach3 und LinuxCNC ins auge. (beides installiert, bei LinuxCNC muss ich nur noch die I/Os einrichten, ah, und ok, die endschalter muss ich noch nachrüsten und bei beiden programmen noch konfigurieren ;))
Alles andere ist recht offen. FreeCAD scheint mir wohl das beste freie mech CAD prog zu sein, auch wenn ich jmd für das fundamental kaputte "undo" in dem programm hauen möchte ;-)

Danke schon mal für hilfreiche hinweise, auch wenn vermutl. kein tutorial oder was auch immer wirklich *alle* dieser schritte enthält ;)

Michael B.
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von Michael B. » 30.06.2018, 23:55

Hi,

Zu aller erst mal Willkommen im CNC Bereich. :-)

Zu deiner Frage, das wird jetzt etwas länger sorry dafür schonmal im Vorraus. Ich versuch mich trotzdem kurz zu fassen.

FreeCAD ist ein Programm mit dem man sich behelfen kann, aber als gut würde ich es nicht unbedingt bezeichnen.
Ich würde dir vorschlagen, das du anstatt dessen lieber Fusion360 benutzt.

Der Hintergrund dessen ist, du brauchst neben einem CAD Programm auch ein CAM Programm das einen entsprechenden Postprozessor für deine Maschinensteuerung (Bei dir MACH3 oder LinuxCNC) besitzt. Bei Fusion sind diese beiden Programm zusammen in einem, sodass du dir schonmal Probleme beim Transferieren der Daten von Programm zu Programm ersparst.

Wie du richtig erkannt hast, dein CAD Modell stellt der Sollzustand deines Teils dar. So soll es im optimalen Zustand dann fertig aussehen.

Dieses CAD Modell wird im CAM Programm mittels Operationen aus einem Virtuellen Rohmaterial herausgearbeitet.
Wichtige CAM Operationen die du kennen musst:

- Planen (Die obere Fläche des Materials wird hierbei flach gefräst mit dem angegebenen Werkzeug)
- 2D Adaptiv (Schrupp Operation für effizientes Materialentfernen)
- 2D Kontur (Schlichtbearbeitungs Operation zum herstellen des Endmaßes)

Soweit mal Grob, jetzt mal Step by Step:

Wenn du dein CAD Model fertig hast musst du in den CAM Modus umstellen in Fusion.
Als erstes musst du nun dein Rohmaterial definieren. Wenn du Plattenmaterial hast und willst nur etwas ausfräsen (Ausschneiden) Kannst du die Plattenstärke so auch nutzen. Wenn du Teile fräsen willst die allseitig schön sein sollen, musst du die überall ein Aufmaß von 2-5mm einkalkulierern, je nach dem wie du das Material spannst oder Bearbeitest.

Nach der Definition des Rohmaterials, musst du dem Programm sagen wo der Nullpunkt ist. Am einfachsten ist es wenn man den Nullpunkt des Programms auf die Tischflächer (Materialunterseite) in eine Ecke des Rohmaterials legt. So mache ich das, da du dann weist, wenn ich irgendwo unter 0mm in der Z Achse fahre, fräse ich im Tisch rum. Dieser hier definierte Nullpunkt muss dann später auch genau so auf der Maschine eingemesen werden. Sodass der Werkstücknullpunkt dann in der Realität auch dort liegt.

Wenn beides definiert ist kannst du nun anfangen unter diesem Setup deine Operationen einzuplanen.

Opertionen sind Bearbeitungsschritte die das Programm für dich nach deinen Vorgaben, also eingegebenen Werten berechnet. Daher alle wichtigen Parameter kommen von dir!

In einer Operation wird folgendes definiert:
- Das zu verwendende Werkzeug wird aus einer Bibiotheke festgelegt, dort sind alle wichtigen Maße des Werkzeugs hinterlegt.
- Die zu bearbeitenden Bereiche
- Die Drehzahl
- Der Vorschub im Material
- Der Vorschub über dem Material
- Die Zustellungen (Wie tief im Material und wieviel mm er seitlich wegfräsen soll)
- Die Sichere Ebene
- und noch etliche Kleinigkeiten und Feinheiten, aber das wichtigste steht hier schon mal

Nachdem all das definiert ist, kannst du die Operation hinzufügen und du kannst dir in der Simulation ansehen, wie das Ergebnis aussehen würde.
Je nach Operation sind noch mehr oder weniger Parameter einzustellen. Das kann ich jetzt aber nicht alles aufführen hier.

Vom groben Ablauf der Operationen sieht es wiefolgt aus:

- Planen
- Schruppen aller Bereiche (Grobes Materialentfernen, muss nicht schön aussehen)
- Schlichten aller Bereiche (Jetzt muss es schön aussehen und die Maße müssen passen)
- Bohren / Reiben / Gewinde schneiden

Das kann sich aber auch je nach Teil und Geometrie ändern. Das liegt an deiner Erfahrung wie du das am besten machst. Und auch stark von deiner Maschine sind die Werte und Strategien abhängig.

Nachdem alle Operationen fertig definiert sind und die Simulation gut aussieht, wählst du im Rechtsklickmenü auf deinem Setup den Punkt Postprozess aus. Dort wählst du den passenden Postprozessor für deine Steuerung aus (Such nach MACH3 oder LINUXCNC / EMC) und drückst Start.

Dann sollte ein für deine Maschine lesbares Programm herauskommen.

Das musst du in der Maschinensteuerung öffnen und dort deine Position deines Werkstücks festlegen. Entsprechend deinem im Programm definierten Nullpunkt. Wichtig, beim ersten Programmstart, gerade am Anfang wenn du deine Maschine nicht kennst. Bevor du dein Programm startest, Werkzeug einspannen (Kontrollieren ob die Mutter richtig fest ist) und den Vorschubauf 20% runterstellen. Den so kannst du wenn du das Gefühl hast es stimmt etwas nicht, noch reagieren. Wenn du das noch auf 100% hast, kann dir die Maschine eventuell auf Crash fahren ohne das du die Zeit hast das zu verhindern. Ab hier musst du schauen wie es läuft und deine Maschine kennenlernen. Mehr kann ich dir dazu auch nicht sagen.

Generlle Tipps zum Fräsen:
- Keine Vollnutoperationen, das geht auf die eine oder andere Weise sicher schief
- Überschätz deine Fräse nicht, lieber Unterschätzen
- Fang einfach an
- Arbeite mit dein angegebenen Schnittgeschwindigkeiten und Spandicken (Vc und fz) Werten des Herstellers
- Kauf dir keine Ebay billig Fräser, die halten so lange wie sie gekostet haben
- Wenn du Metall bearbeiten willst, schau das es nicht zu Warm wird, da stirbt dir jeder Fräser!!!

Gruß Michael

1,5linkepfoten
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von 1,5linkepfoten » 01.07.2018, 01:57

Oh, danke schon mal für die ausführliche antwort :)

Ja, überschätzen tu ich meine labberige china-Portalfräse hoffentlich nicht ;)
Die aufgabenbereiche sollen vor allem flache materielien mit 2D ausschnitten sein (und vielleicht 45° winkel an die kanten von ausschnitten teilweise, um die kanten "abzumildern").
Einerseits elektronische platinen "gravieren" und ausfräsen, und bohren.
Andererseits rel. dünne Alu platten so bearbeiten, dass fenster ausgeschnitten und löcher gebohrt werden.

(apropos gebohrt - werden da normale HSS bohrer wie für die bohrmaschine genommen, oder auch irgendwas für typische fräser drehzahlen oder was auch immer geeignet?)

Habe ich alles schon leute machen sehen mit diesen geräten - nur eben viel langsamer als mit industriellen CNCs, was mich nicht stört.
Aus nem dickeren alu klotz irgendwas ausfräsen wird's eher nicht, bestenfalls ausnahme, aber das würde dann bestimmt unerträglich lang dauern ;)

Dann hier und da mal plastik teile ausschneiden oder gravieren, und in Holzteile nuten fräsen oder sperrholzteile ausschneiden.
Falls das tatsächlich zuverlässig machbar ist, wär's auch witzig, z.b. mit nem lackstift sachen zu beschriften. Oder irgendwas mit nem laser?

Was ich noch nicht direkt gesehen habe mit diesen maschinen, was evtl. mal interessant sein könnte, wäre mir doch noch diesen "Lathe" motor + spannfutter zu kaufen und ne treiber karte für die "A" achse, um aus einem zylindrischen stück messing einen drehknopf mit rillenmuster für besseren griff zu machen, oder soetwas.

Stahl bilde ich mir gar nicht erst ein, zu bearbeiten.

Was ich so machen will, sind eher alles sachen, die in DIY elektronischen geräten verwendung finden, mit einem gewissen notwendigen mechanischen teil. Das ist alles eher kein "heavy duty" zeug, ich habe nicht vor, mir teile für nen eigenen verbrennungsmotor zu fräsen oder soetwas ;-)

Fräser:
Ich habe mir tatsächlich erst mal von Banggood ein paar fräser geholt.
Da ich sicher am anfang noch häufiger sachen kaputt machen werde, müssen es nicht gleich die teuersten sein :D

1,5linkepfoten
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von 1,5linkepfoten » 01.07.2018, 11:34

Btw., Fusion360 ist "cloud based"?
Diesen unsäglichen trend unterstütze ich nicht, daher ist das programm für mich damit auf der "no no" liste.

Gibt's noch andere empfehlenswerte programme für den Hobbybereich?

Stud54
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von Stud54 » 01.07.2018, 12:05

Klar....Estlcam. Das reicht für dich für den Anfang sicher aus. Dazu vielleicht dein Freecad.

Allerdings wirst du nie, und das ist leider so, auch nur annähernd das können, was Fusion dir bietet.
Und du wirst nichts lernen, da du kein freies, parametrisches CAD CAM für lau bekommst.

Alternativ Soludworks mit HSMWorks, nicht cloudbasiert, zusammen etwa 10000 Euro.

Mal ehrlich...immer nein sagen ist nicht der richtige Weg zu lernen.

1,5linkepfoten
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von 1,5linkepfoten » 01.07.2018, 15:29

"immer nein sagen" - welche posts von mir kennst du noch, wo ich "nein sage", sodass diese gewagte extrapolation halbwegs gerechtfertigt wäre? ;)
Ich sage nur "nein" zu völlig inakzeptablen und indiskutablen dingen, statt mich von irgendwelchen firmen, die meinen, einem das wegen abhängigkeit aufdrücken zu können, über den löffel balbieren zu lassen, und damit hat es sich.

Und was meinst du mit "nichts lernen"? Als wenn parametrisches CAD die einzig nützlichste form von CAD wäre?
Zur erinnerung: ich arbeite weder als konstrukteur, noch habe ich vor, jemals als CAD konstrukteur professionell zu arbeiten.
Lernen, wie man mit $$$$$ software umgeht, die ich mir in voller version eh nie leisten könnte bzw wollte, und was eher darauf abzielte, mal einen job zu arbeiten in einer firma, die ebendiese $$$$$ software verwendet, ist für mich weder nötig, noch erstrebenswert - eher lernen umsonst.
Was ich lernen möchte ist, wie ich, ausschließlich für mich zu hause, ein paar sachen designt bekomme, die ich größtenteils selbst fertigen kann.
Und das werden keine superkomplizierten designs werden, von denen ich dann auch noch dauernd verschiedene versionen mit geänderten parametern irgendwo brauche... alles sehr, sehr unwahrscheinlich.


Zum eigentlichen thema:
FreeCAD behauptet von sich, auch ein parametrischer CAD modeller zu sein.
Gibt's diesbezgl. irgendwelche mängel, dass du es nicht dazu zählst?
Wie dem auch sei, allein FreeCADs "nicht wirklich undo" und ähnliche imlpementationsmacken von einigen grundlegensten sachen gehen mir schon etwas auf die nerven, so richtig warm werde ich noch nicht damit.
Wenn's aber das einzig zur zeit verfügbare ist, bei dem man nicht sein auto verpfänden muss, dann ist das eben so ;)
Vielleicht kriegen sie's ja auch noch mal gebacken in ner späteren version...
Das ding kann sowas wie statik analysen machen und andere späße. Wenn die sowas hinkriegen, ist ja noch etwas hoffnung da :D

Michael B.
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von Michael B. » 01.07.2018, 22:24

Hi,
das ist deine Entscheidung, ich kann dir mit FreeCAD aber null Helfen.
Und was die Cloud basierte Geschichte angeht.

Ich hatte anfangs auch gedacht, neee mach ich nicht, und ich hab Zugang zu Solidworks 2014 und HSM Works.
Schlussendlich bin ich doch bei Fusion gelandet, weil es für mich ca 75% der Zeit eingespart hat die ich am CAD rumwerkle weil es nicht so einfach funktioniert wie bei anderen freien oder Bezahlbaren CAD Systeme.

Ich will nicht vorm PC am CAD verzweifeln sondern vor der Fräse stehen oder mein Zeug zusammenbauen, das CAD ist für mich nur ne hübsche Hilfe die funktioneren soll.

Egal schaus dir mal an, und wenn du mit Estlcam oder was auch immer deinen Maschinencode erzeugst, dann soll sich bitte doch hier jemand die Zeit nehmen. Ich kenn mich damit nicht aus, und ich schaus mir auch nicht mehr an.

Gruß Michael

KarlG
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von KarlG » 01.07.2018, 23:01

Moin,
Michael B. hat geschrieben:
01.07.2018, 22:24
Und was die Cloud basierte Geschichte angeht.

Ich hatte anfangs auch gedacht, neee mach ich nicht, und ich hab Zugang zu Solidworks 2014 und HSM Works.
Schlussendlich bin ich doch bei Fusion gelandet, weil es für mich ca 75% der Zeit eingespart hat die ich am CAD rumwerkle weil es nicht so einfach funktioniert wie bei anderen freien oder Bezahlbaren CAD Systeme.
ja - sieht aktuell so aus, als ob das total toll ist. ABER: Alle "kostenlosen" Angebote im aktuellen "politischen" System haben einen Haken - meist einen Großen(!)

Im besten Fall benutzt man eine riesige Gemeinde an Benutzern/Testern/Entwicklern, um das Produkt zu verbessern und zu verbreiten. Das ist grundsätzlich in Ordnung und "relativ harmlos" - "nur" mit einem Verlust an Privatsphäre verbunden und dass man der Firma alle eigenen Ideen und Entwürfe übereignet.

Das wird aber nicht so bleiben: Wenn sie fest im Sattel sitzen (Marktbeherrschung) werden die Daumenschrauben langsam fester angezogen und wer viele Stunden in die Beherrschung eines Produktes investiert hat; alle seine Projekte drin hat, wird sich zunehmend schwerer tun, woanders hin zu wechseln - so es diese Möglichkeit überhaupt gibt. Dann wird es Geld kosten - in kleinen Schritten, bis es irgendwann richtig weh tut....

Gruss
Karl

Michael B.
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von Michael B. » 01.07.2018, 23:41

Hi Karl,
ja ich weis, leider ist das so.
Bei Fusion sehe ich das auch so kommen. Daher sind alle Daten auch gebackuped.

Trotzdem kann ich ihn nicht bei Estlcam unterstützen da ich damit nie gearbeitet habe. Und mit anderen Systemen auch nicht.

HSM Works und Fusion 360 CAM beherrsche ich, mehr nicht.

Gruß Michael

django013
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Re: Anfänger: Von design zu gefertigtem Teil

Beitrag von django013 » 02.07.2018, 06:32

FreeCAD behauptet von sich, auch ein parametrischer CAD modeller zu sein.
Gibt's diesbezgl. irgendwelche mängel, dass du es nicht dazu zählst?
Nun, das einzige, durch das sich FreeCAD wirklich auszeichnet, sind die Behauptungen und die absurden Vorstellungen der Fanboys.

Ich habe mich vor Jahren zeitgleich in FreeCAD und blender eingearbeitet. Einfach weil ich von den Windows-CADs (die ich lizensiert hatte) weg wollte. Ich wollte keinen extra Rechner für's CAD mehr und in der VM ließen sich die CADs so gut wie nicht bedienen.
Obwohl ich schon jahrelang mit CADs in 3D gearbeitet hatte, hatte ich sowohl mit FreeCAD, als auch mit blender so meine Probleme. Irgendwie passte kein Programm zu meiner Arbeitsweise.
Also beschloss ich zu lernen, wie ich mit den Anwendungen arbeiten sollte. Also Tutorials durcharbeiten, Tests bearbeiten, in Foren mitlesen, etc.

Nach 2 Wochen intensiver Arbeit mit beiden Anwendungen war die Entscheidung gefallen.
Mit FreeCAD konnte ich zwar die Tutorials durcharbeiten, aber keines meiner Modelle umsetzen. Mit blender war ich dagegen nach 2 Wochen schon so weit, dass ich schneller damit arbeiten konnte, als vorher im echten CAD.
... und das, obwohl blender garkein CAD ist! - was von den FC-Fanboys bis zum Erbrechen wiederholt und betont wird.
Mir war das egal. Für mich zählte nur, wie ich meine Ideen umsetzen kann.
Umsetzen bedeutet, dass ich eine Idee zu einem Modell entwickle und dies dann ausdrucken und gebrauchen kann.

Seit der Zeit lese ich im FC-Forum mit und dabei ist mir folgendes aufgefallen:
Einige der großen Macher haben nur einen sehr eingeschränkten Bedarf an CAD-Funktionalität, sodass die der Anwendung einen Versionssprung zu 1.0 gönnen würden. Andere scheitern regelmäßig an den gleichen Problemen. Seit Jahren. Bei FC heißt es dann nur lakonisch: das ist kein Problem von FC, sondern von der verwendeten Bibliothek.
Seltsamerweise verwendet blender die gleiche Bibliothek auch und kann mit den Problemen umgehen. Es geht also, wenn man bereit ist, sich mit dem Problem zu befassen.

Dann ist es so, dass es bei FC geniale Programmierer gibt, dass es aber niemand gibt, der sagt, wo's lang gehen soll.
So kommt es, dass die gleiche Funktionalität 4x umgesetzt wird. Natürlich völlig inkompatibel zu sich und dem Rest der Welt. Einfach weil die Programmierer sich nicht einigen können, wie die Funktionalität umgesetzt werden soll.

Ursprünglich war eine Workbench von FC nur als Ansammlung von Funktionen gedacht, die es dem Anwender erleichtern soll, zusammen gehörende Funktionalität leichter zu finden.
Inzwischen ist es so, dass es viele Workbenches gibt, die inkompatibel zum Rest der Anwendung sind, weil die Programmierer in den Workbenches die Struktur des Modells erweitert haben. Die Erweiterung kennt aber außerhalb der Workbench niemand, sodass plötzlich Daten verloren gehen, wenn man eine Funktion aus einer anderen Workbench verwendet.

Wie auch immer - FC ist ein Spielzeug, mit dem man wunderbar seine Zeit vergeuden kann. Produktiv arbeiten geht damit nicht. Zumindest nicht, wenn man in 3D arbeitet. Strukturelles Redesign heißt bei FC in der Regel: bitte neues Modell anfangen. Änderungen in dem Umfang werden nicht unterstützt.

blender ist auch gewöhnungsbedürftig. Aber je länger man sich damit beschäftigt, desto mehr wird einem bewusst, wie sehr die Programmierer auf schnelles Bearbeiten von großen Datenmengen Wert legten und man lernt blender lieben. Inzwischen bin ich mit blender schneller als früher im CAD, obwohl ich vieles mit der Hand am Arm machen muss, was einem das CAD als Funktion anbietet.

Dafür kann blender mit Generationen umgehen, kann riesige Datenmengen aus vielen Dateien verwalten und kommt klar damit. Ja und last not least - wenn sich beim Druck herausstellt, dass ein Loch zu klein oder eine Ecke zu groß ist - in blender ist eine nachträgliche Änderung ein Klacks. Bei FC kann es passieren, dass das ganze Modell zerstört wird, ohne Möglichkeit eines undo :shock:

Ach ja: blender ist kostenfrei, die Daten bleiben auf dem heimischen Rechner und niemand bekommt eine ungewollte Kopie - somit ist alles so, wie es sein soll :D

Gruß Reinhard

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