Project Description

Hoe het bouwen van mijn eerste CNC frees is vergaan en wat mijn bevindingen waren.


 

Voor het bouwen van mijn eerste CNC-frees had ik indertijd besloten om voor mdf als basis materiaal te gaan. Dit omdat het goedkoop is en omdat er meer CNC-frezen op het internet staan gemaakt van mdf. Omdat ik nog niet wist of ik alles voor elkaar zou gaan krijgen met betrekking tot de software en drivers en dergelijke . Had ik besloten om hier nog niet zoveel geld aan te besteden. Dit heb ik voor elkaar gekregen door onder andere naar de modelbouw beurs te zijn geweest in Arnhem. Hier heb ik voor 5 euro per stuk stappenmotortjes kunnen krijgen. En ook alle benodigde kogellagers voor ongeveer 50cent per stuk en ook nog een dremel voor 15 euro. Voor de totale frees was ik ongeveer 250 euro kwijt.

Hij werkte prima voor een machine gemaakt van mdf. Maar ik was nog lang niet tevreden. Een van de grootste problemen is dat het apparaat niet snel genoeg is, hij behaalt snelheden van 35 cm per minuut, dit is niet snel voor een cnc frees en ook uitermate irritant, als je de frees van de ene kant naar de andere kant moet bewegen doet hij hier 2 min over. Dit probleem zal verholpen worden door nieuwe motoren deze zijn 4 keer zo krachtig als de motoren die ik nu gebruik en daardoor kunnen er schroefdraden worden gebruikt met veel meer spoed, dat betekend dat de hoek van de draden groter is en dus de bout per omwenteling verder komt. Een ander probleem is dat het prototype niet zwaar en stijf genoeg is. Dit komt doordat hij volledig bestaat uit mdf. Dit zal verholpen worden door de nieuwe machine voor 95% uit aluminium en ijzer te maken en voor 5% uit multiplex op plekken die ervoor zorgen dat hij net iets stijver zal zijn. Dankzij de nieuwe geleidingen zal hij heel erg stijf zijn maar ook uitermate nauwkeurig. Ook zal het nieuwe systeem een hoger bereik van de z-as hebben, hierdoor kunnen dikkere materialen bewerkt worden. Tot een dikte van 225 mm

Probleem van het prototype : Verholpen in nieuw systeem door:
Snelheid
  • Trapezium schroefdraden met een spoed van 3mm
  • 4 maal Krachtigere motoren die het systeem gaan aansturen.
Nauwkeurig
  • De nieuwe geleidingen zorgen voor stijfheid en presicie
Stijfheid en sterkte
  • Bestaat voor 95% uit metaal en 5% uit hout
Tafel buigt door
  • Tafel zal ondersteunt worden door aluminium balken.
Bereik z-as te klein namelijk 7 cm ( kan je geen dik schuim bewerken)
  • Doordat hij stijfer wordt kan het bereik van de z-as vergroot worden naar 22.5 cm
Kan geen metaal bewerken
  • Doordat hij voornamelijk bestaat uit aluminium is hij sterk en stijf genoeg om metalen te bewerken
Backslash (speling tussen schroefdraad en moer)
  • Zal verholpen worden door de trapezium schroefdraden en zelfgemaakte bouten van plastic.

Hieronder zie je een totaal plaatje van mijn mdf CNC-frees. Je kan zien dat de tafel bestaat uit één mdf plank zonder ondersteuning. Het resultaat hiervan is dat de tafel in het midden door buigt en dit levert weer onnauwkeurigheid op. Ook bestaan de opstaande zijkanten van het portaal(het bewegende deel) uit slechts 1 plank. Hierdoor is de frees totaal niet stijf.

 

Hieronder zie je een close up van de x-as geleiding. Zoals je ziet bestaat deze uit 4 kogellagers die rijden over een aluminium hoek profiel. Deze geleiding is goedkoop om te maken en werkt opzich prima. Maar is totaal niet stijf en dat is bij een CNC-frees heel erg belangrijk. Voor elke andere soort CNC machine waar je geen contact hebt met het werkstuk, zoals een water cutter of laser cutter. Zal deze geleiding prima voldoen.

 

Ik heb erg veel geleerd van het bouwen van deze frees. Bij het werken met mdf en zelfbouw geleidingen is het heel erg belangrijk dat je het ontwerp zo maakt dat de frees heel erg stijf wordt. Ik denk dat het al heel erg veel zou schelen als je in plaats van zelfbouw geleidingen, ondersteunde assen gebruikt. Deze zijn relatief niet duur en ontzettend plezierig om mee te werken. Ook moet je ervoor zorgen dat het tafel blad goed ondersteund wordt. hier vertel ik later meer over.

binnekort meer over de bouw van mijn eerste CNC frees.