CNC-Fräse im Großformat – aus der Schulwerkstatt
Seite 2: Elektronik
Bei der Elektronik dachten wir am Anfang zu wissen, was wir brauchen und wollen. Nur ein paar sicherheitstechnische Kleinigkeiten wie Schaltschränke inklusive deren Lüfter, Temperaturabschaltung, die richtige Verdrahtung eines Not-Aus-Schalters und Schleppketten mit passenden Kabeln hatten wir nicht auf dem Schirm.
Ungeplante Hindernisse
Zum Glück mussten wir die Elektronik nicht allein machen, sondern unser Vater hat sich um die Installation gekümmert. Als Elektrotechniker behielt er den Überblick, welche Normen eingehalten werden müssen und wie wir die Signale möglichst störungsfrei (und sicher) ans Ziel bringen konnten. Die Platinen für den Pegelwandler auf Optokopplerbasis haben wir wieder selber gebaut; hiermit konnten wir die 12V der Endschalter an die benötigten 3,3V des Arduinos anpassen. Die höhere Spannung macht die Endschalter weniger störungsanfällig und die Optokoppler geben ein klares Signal an den Arduino weiter.
Riesen-CNC (10 Bilder)
Ein weiterer wichtiger Punkt war der Umbau des Fräsmotors. So sehr wir sonst von den Einkäufen in unserem Lieblings-Onlineauktionshaus begeistert sind, mussten wir hier ernsthaft nachbessern. Der Stecker nicht nur für die vorgesehene Anwendung stark unterdimensioniert – auch ein Schutzleiter war gar nicht erst vorgesehen. An dieser Stelle haben wir einen M17-Stecker eingebaut (690V, 23A), der mehr als ausreichend ist und über einen Schutzleiter verfügt.
Herausfordernd gestaltete sich schließlich die Verkabelung mit den Schleppketten, die uns Igus gesponsort hat. Die Befestigung war eine wahre Bastelei, da wir zum einen das Budget der Elektronik sehr knapp bemessen und zum anderen die Halterungen für Schleppketten etc. im CAD-Modell unterschlagen hatten.
Was noch kommt
Alles in allem stecken in der CNC-Fräse weit über 200 Stunden an Arbeit. Ein schnelles Wochenendprojekt ist diese Fräse somit nicht, dafür aber ein super Projekt für leidenschaftliche Hobbybastler. Aktuell stehen wir vor der Herausforderung, dass die Z-Achse sich leicht nach vorne beugt. Wir haben wir bereits einen Lösungsansatz erarbeitet und im CAD-Modell umgesetzt. Nur die Realität hinkt unseren Vorstellungen ein wenig hinterher.
Weiterhin warten wir auf einen zweiten Y-Achsen-Schlitten. In unseren Tests hat sich die Y-Achse als zu schwer herausgestellt und verfährt noch nicht so wie wir wollen. Gefräßt haben wir daher noch nichts, zumindest die Interpretation von G-Code funktioniert aber schon sehr gut.
Die Anschlüsse für einen 3D-Drucker sind auch alle eingebaut. Das Netzteil für den Extruder und ein Motortreiber sind im Schaltschrank integriert und warten nur darauf, angeschlossen zu werden. Einzig ein großes Heizbett brauchen wir noch, aber die nächste Aufrüstung unseres Projekts kann kommen. Weitere Bilder und die Dateien zum Nachbauen gibt es auf der OpenBuilds-Projektseite und auf Github. (hch)
