Als (bisher) stiller Mitleser dieses Forums möchte ich euch meine kleine Hobby-Eigenbauportalfräse vorstellen die in den letzten Monaten entstanden ist. Ziel war es eine kostengünstige Fräse für den Hobbybereich zu bauen die es ermöglicht Holz, Kunststoff und (bedingt) Alu bis auf einige 1/10 mm Genauigkeit zu bearbeiten. Außerdem wollte ich möglichst viel selber machen.
Ein erster Aufbau (fast vollständig aus alten Spanplatten) funktionierte schon sehr gut und ermöglichte mir die Fertigung/Bearbeitung einiger Teile (Schrittmotorhalter, Trapezgewindemuttern, Portalwangen, ...) für den Neuaufbau. Dabei wurden die Spanplatten durch ein Gemisch aus Alu und Multiplexplatten ersetzt.
Ausser den "gängigen" Werkzeugen habe ich das große Glück eine Drehbank zu besitzen. Diese leistete mir bei der Bearbeitung der Trapezgewindespindeln gute Dienste und war auch für einige andere Kleinigkeiten (z.B. Horizontalbohren) gut zu gebrauchen.
Technische Daten (mechanisch)
- Unterstützte Wellenführungen (supported rails) auf allen Achsen
- Trapezgewindespindeln TR12x3
- Trapezgewindemuttern (Eigenbau aus Teflon, Teflon deshalb weil ich noch Restmaterial rumliegen hatte)
- Fest/Loslager Kombination (umgebaute China-Flanschlager mit 608er Rillenkugellager)
- Verfahrgeschwindigkeit bis zu ca. 3000mm/s (je nach Rampensteilheit)
- Bearbeitungsfläche ca. 446x317x128mm (etwas größer als A3)
- Portaldurchlasshöhe ca. 130mm
- Schrittmotoren Nema23 1,8Nm (Longs 23HS7430)
- Ansteuerung mit TB6560 + (Eigenbau-)Arduino mit GRBL
- Endschalter auf allen Achsen
- Notaustaster
- Software bCNC bzw. Estlcam
- zusätzliche Joggingmöglichkeit mit einem XBox-Controller
- Fräsmotor Kress FME1050-1
- Aluprofile 60x30 (Rahmen) bzw. 120x40 (Portalbalken)
- der Rest besteht aus Alu und Multiplexplatten in 10 (sämtliches Alu), 18 und 27mm (Portalwangen) Stärke
- ca. 500€ (einiges an Kleinmaterial war allerdings schon vorhanden)
Ich bin auf jeden Fall sehr zufrieden mit dem Ergebnis und habe eine Menge gelernt.
Ich glaube auch dass ich mit den gewählten Komponenten das Optimum rausgeholt habe.
Bisher gefräste Testobjekte waren auf ca. ±0.1mm genau.
Etwas mehr Genauigkeit ließe sich noch durch Schlitzen der Trapezgewindemuttern erreichen.
Diese Justierbarkeit habe ich (optional) vorgesehen und werde ich vielleicht nochmal nachrüsten.
Und jetzt noch einige Fotos
Gesamtansicht (mit montierter Aufspannplatte)
Vordere Platte, alle Schrauben sind versenkt um Teile ev. auch vertikal spannen zu können
Rückwand
Mutternblock Y-Achse auf der unteren Antriebsplatte (nicht geschlitzt, sonst ähnlich der von Hermann Möderl)
Festlager (Innenseite) Y-Achse
Loslager Y-Achse
Schrittmotor X-Achse
Schrittmotor X-Achse
Schrittmotor Y-Achse
Schrittmotor Z-Achse
Blick entlang der X-Achse Richtung Loslager
Blick entlang der X-Achse Richtung Festlager
Festlager (Innenseite) X-Achse
montierter Horizontalspindelhalter
Dieser ist auch dazu gedacht die Frässpindel außermittig zu montieren und somit die nutzbare Fräsbreite zu vergrößern.
Die Idee dahinter ist Teile in 2 Durchgänge zu fräsen wobei die Frässpindel einmal rechts und einmal links von der Mitte montiert ist.
Das würde die maximale Fräsbreite um ca. 90mm erhöhen. Ich habe das aber noch nie ausprobiert und auch nicht überlegt wie ich die nötigen Fräsdaten dazu generiere ...
Rückseite
Rahmen
Portal
Aufspannplatte
Zum Aufspannen verwende ich eine 18mm Multiplexplatte. Diese ist im 40mm Raster mit M5 Einschraubmuttern versehen.
Darunter ist eine vollflächige 2mm Kunststofffolie um die darunterliegenden Komponenten vor Staub, der durch die Gewindebohrungen fallen könnte, zu schützen.
Auf das Ganze kommt (bei Bedarf) eine 19mm MDF-Opferplatte. Diese ist so gross wie der maximale Verfahrbereich um sie komplett überfräsen zu können. In diese Platte wird gebohrt oder gefräst wann immer ein Bauteil durch die volle Tiefe bearbeitet werden muss. Ist die Platte mal zu sehr zerfräst und durchlöchert, kann sie einfach überfräst oder später ausgetauscht werden.
Elektronik (ist zwar nicht in so einem schönen Gehäuse wie bei vielen anderen, erfüllt aber seinen Zweck)
Viele Grüße,
lakeroe