CNC-Bastelprojekt

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kobol123
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CNC-Bastelprojekt

Beitrag von kobol123 » 16.12.2018, 18:32

Hallo,

bin über Gitarrenbau/modellbau auf die Idee gekommen mir eine CNC-Fräse zuzulegen.
Planung ist schon jetzt aber Umsetzung frühestens in einem Jahr.
Als Unterlage bekomme ich eine solide Werkbank von 2mx1m in einer Werkstadt.

Zunächst dachte ich über eine Shapeoko2Max nach, aber so richtig überzeugt mich das dann doch nicht mit den 6x2cm Aluprofilen.

Muss mich noch weiter in die Materie einlesen,
habe aber schon mehrere Pläne gemacht (https://www.gitarrebassbau.de/viewtopic.php?f=82&t=8098),
hier der 3. Versuch diese zu verbessern:

Konzept:
Stahl, 5x5cm Vierkantprofile @4mm Wanddicke (Toleranz Außenkanten vielleicht 0.5mm)
StahlPlatten @20mm Dicke
draft5#1.png
Durch die Ungenauigkeiten der Bohrungen (von Hand) und durch die Toleranzen im Material muss ich justieren können,
exemplarisch folgende Justierpunkte:
draft5#2justierungen.png
Preis liegt Material komplett bei ca 2,3k€
nutzbare verfahrwege sind ca 120x66x10cm
bei 150/100/40cm Schienen (X-Achse 2,5/ rest 2cm Rundprofile)

eingesetzte Elektronik erstmal:
Kress 1050
Pi CNC
4A Leistungstreiber pinidentisch Pololu
NEMA 23 mit 190Nm
PC Netzteil 24V (5V für Lüfter für Treiber)

-Was meint ihr allgemein zur Konstruktion?
-könnten die Justierpunkte ausreichen?
-Natürlich komme ich schon in eine Preisklasse, wo man über eine fertige Fräse nachdenken kann...aber eventuell kann ich im Selbstbau massiver bauen?

Größte sorgen mache ich mir, die Aluunterstützten Linearführung auf ein auf 0,5mm genaues Stahlprofil zu schrauben.
Da gibt wohl die Unterstützung eher nach als der 4mm Stahl? ich bekomme Spannungen im Material und auf die Achsen...
Könnte man das Profil mit Harz einschmieren, dann die schrauben handwarm festmachen und alles aushärten lassen?
Dann bliebe das Linearprofil größtenteils gerade und ich muss nur das Gesamtprofil justieren, (was man ja eh muss)...

django013
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Re: CNC-Bastelprojekt

Beitrag von django013 » 17.12.2018, 11:18

Moin moin,

willst Du mit Deinem Nick andeuten, dass Kobol-Programme so 123 geschrieben sind?
Im Gitarrenbassbauforum sind doch einige CNC-Profis aktiv und Du hast dort schon den Tip erhalten, Dir erstmal andere Bauberichte anzulesen.

Wieso tust Du nicht einfach, was man Dir empfiehlt und lässt die Pläne eine Weile ruhen?

Gruß Reinhard

Tilman
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Re: CNC-Bastelprojekt

Beitrag von Tilman » 17.12.2018, 13:15

Ich würde auch nochmal bei Null beginnen. Zunächst ist die "Pflichtlektüre" im gitarrebassbau Thread wörtlich zu nehmen. Hermann gibt auf seiner Seite sehr viel nützliches Wissen zu CNC-Fräsen preis.

Ich bin selber langjähriger Saiteninstrumentenbauer gewesen. Ich habe zwar damals noch keine CNC-Fräse gehabt und alles von Hand gemacht, doch ein paar Punkte wären mir völlig klar, wenn ich mir eine Fräse für Gitarren bauen wollte:

1) Verfahrwege nur so groß, wie nötig. Also Halslänge und Korpusbreite für den Tisch. Auf Z wirst Du kaum mehr als 12cm brauchen, wenn Du auch Pickup- und Elektronikfächer ausräumen willst. Das wird also eine ziemlich kleine Fräse, doch dadurch hast Du die Möglichkeit, sie mit weniger Aufwand richtig steif zu kriegen.

2) Vergiss das mit dem Stahl. Maschinen aus Aluprofilen können präzise Aluteile fertigen und sogar Stahl fräsen, wenn auch nicht besonders schnell. Bau Dir eine durchdachte Fräse aus Aluprofilen, dann kannst Du auch Instrumente fertigen, deren Präzision auf jeden Fall besser ist, als es vermutlich die Qualität der verwendeten Hölzer wert ist.

Eine Fräse aus Stahl macht schon deshalb keinen Sinn, weil Dein größtes Problem später in den Länge der Fräser liegt. Um die Taschen aus einem Body auszuräumen, brauchst Du vermutlich mindestens 40mm Nutzlänge, wenn nicht mehr. Solche Fräser laufen dann schwingungsarm, wenn sie einen entsprechenden Schaftdurchmesser haben und in einem potenten Fräsmotor sitzen. Nicht aber in einer kleinen Kress 1050, wo Du maximal vernünftige 8mm Spannzangen nutzen kannst. Es gibt zwar für die Kress auch 10mm Spannzangen, doch die haben keinen guten Rundlauf mehr, weil die Materialmaße bis an die Grenzen ausgereizt sind.

Mit anderen Worten: Das Ferrari-Getriebe im Fiat Panda bringt die fehlende Kraft auch nicht besser auf die Straße.

Viele Grüße
Tilman

kobol123
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Re: CNC-Bastelprojekt

Beitrag von kobol123 » 17.12.2018, 18:59

Ähm... kobol(d)123 war ursprünglich ein vertipper. Habe ich dann beibehalten.

So Lektüre mal weiter überflogen;
Nur falls jemand auf dieselben Selbstbaugedanken kommt wie ich:

"Stahl mit z.B. 3 bis 5 mm Stärke ist als „Blech“ zu beurteilen und schwingt bei einer Anregung durch einen Fräsmotor sehr stark. "
>>> Stahlprofile 5mm schwingen, nix für Fräsenbau

"Nicht so harte Werkstoffe haben ein besseres Dämpfungsverhalten und das wirkt sich oft besser auf die Fräsoberflächen aus.
Übrigens, eine 20 mm starke Platte, egal aus welchem Metall, hat fast die doppelte Leistung wie eine 15 mm starke Platte. Das Verhalten ist nicht linear zu berechnen."
>>> da wäre ich mit den 20mm Stahl ja fast richtig gewesen,
>>>allerdings Alu dämpf besser und kann daher sogar von Vorteil sein?

"Materialausdehnung: Profilunterführungen aus Alu, Träger Stahl, also unterschiedliche Ausdehnung-> Verformung"
>>> Da Linearführung Alu untersetzt, Stahlrahmen keine gute Idee...

"Die Genauigkeit von Zahnriemen liegt bei stark belasteten Antrieben sicher weit höher, wie bei Wellenkupplungen.
Zahnriemen werden fast immer zu breit und mit zu kleinen Zahnriemenscheiben verbaut (Durchmesser),
was eine negative Auswirkung auf deren Kraftübertragung und Genauigkeit zur Folge hat.
Auch überlasten Sie sehr schnell die Welle eines Schrittmotors (8 mm Welle), wenn der Zahnriemen mit dauerhaft 20 kg an dieser Welle zieht.
Darum werden bei den P2 und P3 Maschinen nur noch Zahnriemen mit 9 mm Breite und 3 mm Steigung und sehr großen Zahnriemenscheiben verbaut."
>>> Spricht für die Konstruktion der Shapeoko,
>>>hätte nicht gedacht das 9mm Riemen erin Vorteil sein Können (gengeüber Breiteren)
>>>allerdings, könnte man die Shapeoko mit größeren Riemen-Rädern verbessern?

"Wenn solche Profile dann noch ohne Überfräsung der Auflagefläche montiert werden, haben Sie natürlich keinerlei Genauigkeit der Führungen
(Fehler bis weit über 0,2 mm sind dann sicher normal).
Kein Profil ist nach der Lieferung durch Profilverkäufer gerade.
Legen Sie die Profile nebeneinander und Sie erkennen deren Abweichungen.
Bringen Sie die mittig gebogene Seite der Profile immer nach oben."
>>> Oje... Keine Ahnung ob Shapeoko überfräst wird, plus versand dann krumm und schief?
>>>Das macht mir momentan am meisten Angst

Also demnach würde ich mich vielleicht doch mit einer Shapeoko versuchen,
Standarttrix die ich gesehen habe sind z.B. die Aluprofile mit Sand/Harz zu befüllen, habe ich schon gelesen.

Keine Antwort habe ich auf die Frage gefunden, warum die Shapeoko2 videos oft "Fransen" an den Materialenden zeigen
Ich würde jetz mal tippen, das ein Kress1050 sowas in Holz schon hinbekommen sollte,
kann das an minderwertigen (leichten) Fräsköpfen liegen?
Ansonsten muss ich halt die Kanten/Oberflächen doch mit feingefühl abschleifen...

Ansonsten weis einer was eine P2 Bausatz kosten würde? zu not könnte ich bis 2,5k€ noch gehen O.o

Stud54
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Re: CNC-Bastelprojekt

Beitrag von Stud54 » 17.12.2018, 20:13

Kannst du das bitte noch einmal in vernünftigem Deutsch, mit Satzzeichen, Kommasetzung, Nomen, Personalpronomen und Artikeln schreiben?

Hab's 3 mal gelesen, nur 20% verstanden.

Tilman
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Re: CNC-Bastelprojekt

Beitrag von Tilman » 17.12.2018, 21:21

kobol123 hat geschrieben:
17.12.2018, 18:59
>>>hätte nicht gedacht das 9mm Riemen erin Vorteil sein Können (gengeüber Breiteren)
Der schmalere Riemen ist flexibler und mus daher nicht so stark gespannt werden. Hermann beschreibt auch genau, warum er das macht: Weil er große Riemenscheiben verwendet. Dadurch werden die durch den Riemen zu übertragenden Kräfte auf einen Bruchteil reduziert, was eine größere Riemenbreite überflüssig macht.
Kein Profil ist nach der Lieferung durch Profilverkäufer gerade.
Legen Sie die Profile nebeneinander und Sie erkennen deren Abweichungen.
Es kommt immer darauf an, welche Präzision gefragt ist. Hermann hat früher selber Fräse ohne überfräste Profile verkauft und die sind auch nicht schlecht. In der Regel ist eine Seite stärker eingefallen, als die gegenüber liegende. Sofern man die Linearschiene an der besseren Seite montiert, hat man schon viel gewonnen.

Ganz im Ernst: Du baust Gitarren. Dafür ist die Präzision mehr als ausreichend. Hier geht es nicht um Lagersitze mit Presspassung, sondern um Hölzer. Selbst bei Bundschlitzen in den oberen Lagen sind ein paar Hundertstel zu vernachlässigen, denn jeder minimal zu feste Griff wind sich ein Zigfaches stärker auf die Intonation auswirken. Schau Dir doch mal häufig gespielte Instrumente mit runter geschrubbten Bünden an, wo die Seite nur noch auf einem um mehrere Zehntel kürzeren Bereich schwingen kann und dann überlege, welche Genauigkeit wirklich nötig ist.

Und an anderen Stellen braucht man diese Präzision erst recht nicht. Handgearbeitete Instrumente sind immer noch die Königsklasse und kommen lange nicht an die Präzision von CNC-gefrästen Komponenten ran. An vielen Stellen wäre es nicht einmal wünschenswert. Ein Halsprofil soll sich zum Beispiel einfach gut anfühlen. Eine Fräse weiß nicht, wie sich ein Hals gut anfühlt und am PC kann man auch keinen Hals erstellen, der sich gut anfühlt. An solchen wirklich relevanten Stellen bringt eine CNC-Fräse also gar keinen Vorteil. Ein gutes Resultat ist da zwangsläufig Handarbeit.
kobol123 hat geschrieben:
17.12.2018, 18:59
Keine Antwort habe ich auf die Frage gefunden, warum die Shapeoko2 videos oft "Fransen" an den Materialenden zeigen
Das habe ich vorhin schon versucht, zu erklären: Das Problem sind die langen und schmalen Fräser, die leicht ins Schwingen kommen. Es ist völlig gal, wie steif die Maschine ist, denn wenn der Fräser schwingt, hilft das auch nichts mehr. Was allerdings hilft, ist der richtige Umgang mit der Fräse. Der richtige Fräser ist nicht länger, als unbedingt nötig. Bei tiefen Taschen wie den Pickup-Aussparungen im Body hilft das allerdings auch nicht wirklich. Hier kann man nur zuerst grob bis ca. 1mm an den Rand die Tasche ausräumen und fräst sich dann in ein oder zwei weiteren Schritten vorsichtig bis an den Rand heran. In einem Durchgang wird die Schnittkante vom Holz immer fürchterlich aussehen.

Natürlich braucht es auch gute und besonders Fräser. Alu oder Kunststoffe verzeihen nicht messerscharfe Fräser viel eher, als Holz. Und letztendlich müssen Drehzahl und Vorschub stimmen.

Viele Grüße
Tilman

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