CNC-Fräse

Stepcraft 420 Fräse

Stepcraft 420 Fräse. Orientierung des Koordinatensystems und Abmessungen des Arbeitsbereiches: x=302mm,y=419mm,z=142mm

Maintainer

• Schüler Maintainer keine
• H. Röhl

Maschinenstatus

Wir benutzen Stepcraft-CNC Maschinen. Es stehen zwei Maschinen zur Verfügung. Maschinen die lauffähig sind, weil sie gerade einmal nicht repariert werden müssen, sind im Status mit on bezeichnet (andernfalls off ).

	Druckername	Status	Bemerkung
	α - Alpha	on
	β- Beta	on

Todo

• Beschriftung (Werkzeug + Machinen)

Bestellliste

Status	Anzahl	Artikel	Bemerkung
		Switch Unit SE 2300 for electric consumers
-		Überwurfmuttern für Spannzangen
-

Werkzeug

Die Werkzeug ID entspricht der Toolnummer von LinuxCNC bzw. Sheetcam.

• gelber Werkeugwagen (nur für Maintainer)

Sheetcam Konfiguration für alle Tools steht im Downloadbereich zur Verfügung

Anzahl	Werkzeug		Beschreibung
2	Kress 1050 FME-1		Oberfräse Kress 1050 FME-1 Leistung: 1050 W Leerlaufdrehzahl: 5000-25000 U/min Spannzange: 8 mm Spannhalsdurchmesser: 43 mm Drehzahltabelle Stufe Drehzahl/min 1 5.000 2 7.700 3 12.500 4 16.500 5 21.000 6 25.000
1	Brandmalkolben (Holzgravuren)		Stepcraft Aufheiztemperatur bis maximal 550 Grad Celsius diverse Spitzen lassen für unterschiedliche Strukturen Vorschubgeschwindigkeit regelt die Brandintensität Werkzeugaufnahme für 43 mm Spannhals (federnd gelagert) 8 Einsatzspitzen
1	Mini Gravierspitze		Stepcraft Wolfram Carbitspitze Einspannung in 8 mm Aufnahme (Spannzange, Adapter) federnd gelagerte Spitze (Ausgleich von ca. 3-4mm Höhenunterschied) unterschiedlichsten Materialen, wie z. B. Plexiglas, Kunststoff, Messing, Aluminium, Stahl oder Edelstahl
1	Mini Schleppmesseraufnahme		Stepcraft geeignet für das Schneiden von verschiedensten Folien Federnd gelagerte Spitze (Höhenregulierung) Edelstahlplottermesser 45°
1	Schraubstock PM 40		Proxxon Backenbreite: 46 mm Spannweite: 34 mm Gesamtlänge: 70 mm
1	Stufenspannpratzenset STEPCRAFT		Stepcraft 4x Spannpratzen 4x Stufenprofil 4x Flanschmutter 12x Mutter (T-Nutenstein) 4x Gewindebolzen 40 mm 4x Gewindebolzen 60 mm 4x Gewindebolzen 80 mm 4x Unterlegscheibe 4x Verbindungsmutter
	Spannzangen KRESS		Art.-Nr. Z-10-0101-S01 cnc-plus.de diverse Spannzangen u. Überwurfmuttern
1	Messuhr		Digital-Messuhr, Absolut System auf für die CNC-Drehmaschine siehe Artikel Digitale Messuhren mit dem PC auslesen
2	Werkzeuglängensensor		Höhe: 33 mm Kurzanleitung manuelle Benutzung des Sensors mit LinuxCNC Sensor auf das Werkstück stellen Mit der Z-Achse einige mm über den Sensor fahren (Pfeiltasten/Bildlauf) Auf den MDI Reiter wechseln und das Kommando G38.2 Z-10 F20 absetzen. Auf den Reiter manuelle Kontrolle wechseln. Die Z-Achse auswählen und auf 33 mm Antasten. (Koordinatensystem hat jetzt die Werkstückhöhe 0)
>1	Maschinenfett		für Stepcraft Maschinen Pinsel danach wieder in die Plastiktüte!
1	CNC-Stift		Stepcraft Artikelnummer: 10082 Mine federnd gelagert

Fräser

Fräser

1/8 Zoll Schaft sind 3,175 mm

• Zweischneidiger Universalfräser
  • INFO: cnc-plus.de/de/Fraeser-266/2-Schneider-281/VHM-2-Schneiden-Fraeser--Schaftfraeser--Zweischneider-2983.html
  • flacher Stirnanschliff
  • Rechtsspiralig und Rechtsschneidend / rechtsspirale (up-cut)
  • kann direkt in das Material eintauchen, Arbeitsrichtung in X, Y und Z
  • für/zum Durchbrüche, Ausfräsen, Taschen , Planfräsen, Bohren
  • aus Vollhartmetall (VHM)
  • 3,175mm (1/8") / 4,0mm / 6,0mm / 8,0mm Schaft-Durchmesser

ID	Anzahl	Typ	Material	Bezug	Bemerkung
T1	8	1mm - VHM zwei Schneiden Fräser, Schaftfräser I D1=1,00 D2=3,175 L2=5,00	Zweischneidiger Universalfräser	Art.-Nr: F-32-0104-10 cnc-plus.de	Box-Beschriftung 104-10
T2	8	2mm - VHM zwei Schneiden Fräser, Schaftfräser D1=2,00 D2=3,175 L2=8,00	Zweischneidiger Universalfräser	Art.-Nr: F-32-0104-20 cnc-plus.de	104-20
T3	8	3mm - VHM zwei Schneiden Fräser, Schaftfräser D1=3,00 D2=3,175 L2=8,00	Zweischneidiger Universalfräser	Art.-Nr: F-32-0104-30 cnc-plus.de	104-30
T4	5	2mm Alu Fräser - Aluminium - VHM zwei Schneiden Fräser D1=2,00 D2=3,175 L2=7,00	Aluminium, Kupfer, Kunststoffe oder Plexiglas, Buntmetalle	Art.-Nr: F-32-0109-20 cnc-plus.de	109-20
T5	6	4mm - VHM zwei Schneiden Fräser, Schaftfräser, Zweischneider als Universalfräser. D1=4,00 D2=4,00 L2=12,00		Art.-Nr: F-40-0104-40 cnc-plus.de	104-40

Bohrer

ID		Anzahl	Typ	Material	Bezug	Bemerkung
	‎	Bohrersatz 10 Stück	VHM Bohrer	Metall, Holz, Plexiglas, Kunststoffe	www.cnc-step.de/vhm-bohrer-bohrersatz/ Artikelnr.: 219100	1/8 Zoll Schaft (3,175 mm) Selbstzentrierend Extrem scharf und auch für harte Materialien geeignet von 0,4 mm bis 3,5 mm

Gravierstichel

• cnc-step oder cnc-plus noch nicht entschieden!

weiteres Werkzeug

• Automatic Tool Changer (vorhanden aber noch nicht integriert)
• Werkzeugmagazin fuer Kress/MM1000 (vorhanden aber noch nicht integriert)
• Fräswanne (vorhanden aber noch nicht integriert)

Stepcraft

LinuxCNC Configuration mit Stepconf

• Parallelport: mit der folgenden Anweisung wird erst einmal die Adresse (Standard z.B. 0x378) in Erfahrung gebracht.

lspci -v

Ausgabe Pins

Pin 1	Spindel (An/Aus) Nur wenn die Spindel (extern mit Relais) gesteuert wird!
Pin 2	Z Richtung
Pin 3	Z Schritt
Pin 4	Y Richtung
Pin 5	Y Schritt
Pin 6	X Richtung
Pin 7	X Schritt
REST	unbenutzt

Eingabe Pins

Pin 10	Sensor (Werkzeuglängensensor und 3D-Sensor)
Pin 11	NOTAUS (Kontrollkästen INVERTIEREN aktivieren)
Pin 12	Alle Referenzschalter
Pin 13	unbenutzt (vorgesehen für eine 4-Achse)
Pin 15	unbenutzt (nicht verfügbar mit der Steuerung)

• Motoren
  • 1.8° Stepper (360/1.8=200 Schritte pro Umdrehung)
  • betrieben im Halbschritt
  • x/z-Achse mit 1.4 A
  • y-Achse mit 1.8 A
  • Die Werte für die maximale Geschwindigkeit können dem folgenden Dokument (Machine_parameters_20170608.pdf) entnommen werden (als Richtlinie zu verstehen).
  • Die Werte für die maximale Beschleunigung sollten experimentell ermittelt werden.

• Spindel
  • Spindelsteigung ist mit 3 mm angegeben

Hieraus ergeben sich folgende Einstellungen.

Im Internet finden sich leider viele LinuxCNC/Stepcraft Einstellungen mit falschen Konfigurationen. Dies könnte daran liegen, dass die englische Dokumentation nicht aufmerksam genug studiert wird. Beispielsweise bedeutet die LinuxCNC Einstellung Motor Steps Per Revolution, dass hier die Schrittzahl des Motors im Vollschrittbetrieb angegeben werden soll. Nun gibt Stepcraft die Zahl der Schritte im Dokument (Machine_parameters_20170608.pdf)  mit 400 an. Dies ist aber die Schrittzahl im Halbschrittbetrieb. Technisch wäre es eleganter, wenn Stepcraft hier 200 Schritte angeben würde, tut es aber nicht :-) 

Parallelport (die Adresse kann mit lspci -v ermittelt werden)

x-Achse

y-Achse

z-Achse

Stepcraft 420 - alpha

• Parport: todo

Feature Liste

• Aluminiumtisch (T-Nutenplatte)
• Werkzeuglängensensor
• Spindel wird über Relais gesteuert
• Umhausung

Stepcraft 420 - beta

• Parport: 0x0378

Feature Liste

• Werkzeuglängensensor
• Spindel wird über Relais gesteuert
• Umhausung

Software

Toolchain

Die Toolchain für die CNC-Fräsen sind:

1. CAD: Modell erstellen
   1. Modell mit Qcad erstellen
   2. Modell als DXF-Datei exportieren
2. CAM: G-CODE erzeugen
   1. DXF-Datei mit SheetCam öffen und G-CODE erzeugen
   2. (mit SheetCam kann auf Simuliert werdeen)
3. Modell Simulieren
   1. Cammotics (SheetCam) LinuxCNC
4. Fertigung
   1. Modell mit LinuxCNC fertigen

verwendete Software

• CAD
  • QCad
  • Inkscape
  • Freecad
• CAM
  • Sheetcam (Lizenz ist vorhanden, d.h. GCode kann komplett generiert werden!)
  • Estlcam (noch nicht getestet)
  • Cambam (noch nicht getestet)
  • pyCAM (noch nicht getestet)
• Machine
  • LinuxCNC

Downloads

• Downloads

Links

• https://youtu.be/6eEpbx7qBmM?list=PLcFyzxjdbgmp6yN4_8GR4u7Sl-C2367r8 Kurze Anleitungen für den Aufbau der CNC-Fräse von Stepcraft

• http://rlirc.blogspot.de/2014/03/betrieb-der-stepcraft-420-mit-linux.html (Einrichten der Fräse mit Stepconf)
• http://rlirc.blogspot.de/2014/03/verwendung-des-stepcraft.html (Link für den Stepcraft Werkzeuglängensensor)
• https://github.com/Stadslab/CNC (Github Beispiele)