High End selbstgemacht

Nach langer Bauzeit ist sie nun einsatzbereit... die CNC-Portalfräse mit 3 Achsen im Eigenbau. Basis der Konstruktion bildet ein stabiler Alu-Grundrahmen aus 60mm starken Profilen. Die Linearführungen wurden als Standard-Wellenführungen mit jeweils geschlossenem Linearwagen ausgeführt. Dies ist eine preiswerte und für den Hobbybereich meines Erachtens nach ausreichende Führung. Die Linearwagen besitzen Kugelumlauflager und gleiten mit etwas Schmierung sehr sauber. Die Rotationsenergie der Schrittmotoren wird über Trapezgewindespindeln und der jeweiligen Querkonstruktion in die Linearbewegung umgewandelt. Als eigentliche Frässpindel kommt eine Kress Fräse FME1050-1 zum Einsatz.

Kleiner Nachtrag: bei den ersten Gravierversuchen in Alu musste ich feststellen, dass die Gravur etwas unsauber wird. Hier hatte die Z-Achse zuviel Spiel, da ich nur einen kleinen Linearwagen auf den jeweils 10mm starken Wellen vorgesehen hatte. Ein Umbau auf jeweils zwei Linearwagen brachte deutlichen Erfolg. Die Gravuren sehen jetzt spitze aus :-).

Fräsentyp: Portalbauweise, 3 Achsen (XYZ)
Grundkontruktion: Aluminiuprofile (60mm) mit überlaufendem Portal aus Aluminiumplatten (10mm)
Linearführung: X-Achse: 2x20mm Welle mit 4 Linearwagen, Y-Achse: 2x20mm Welle mit 2 Linearwagen, Z-Achse: 2x10mm Welle mit 4 Linearwagen
Trapezgewindespindel: >X-/Y-Achse: 16mm x 4mm , Z-Achse: 12mm x 3mm, [Durchmesser x Steigung]
Schrittmotoren: Trinamic QSH5718-51-28-101, 57mm Länge, 2.8A (48V), 1.01Nm, Microschrittfähig
Schrittcontroller: Alegro 3986 Dual Full-Bridge MOSFET Driver with Microstepping Translator, Mikroschritte bis 1/16
H-Brücken-MOSFETs: IRLR3705Z
Allgemeine Infos zur Elektronik: 2Layer Board, alle Ein-/Ausgänge zu PC galvaisch getrennt, Enable-/Notausschaltung für sicheren Betrieb, Endanschläge der Achsen werden über Präzisionstaster eingelesen, Kommunikation zwischen PC und Platine über Parallelport (zeitunkritisch)

+ Die komplette Konstuktion wurde vor Baubeginn mittels SolidEdge simuliert:

+ Übersicht zum Layout. Das Board beherbergt die komplette Elektronik:

+ So sieht dann beispielsweise das Ergebnis aus...ein 3D Puzzle aus 3,5mm Sperrholz gefräst. Benutzt wurde hier ein 1mm Einschneider:

+ Hier zwei kleine Videos...Falls das Abpielen zu lange dauert, dann am Besten die Videos erst herunter laden:

--> Video 1 abspielen <--

--> Video 2 abspielen <--

+ Fotostrecke: