CNC-Fräse

CNC Fräse

Wir haben freundlicherweise eine Mutronic Diadrive 2000/280 CNC-Fräse geliehen bekommen. Dabei war ein älterer Rechner mit Frässoftware aus der Steinzeit (Editasc). Inzwischen verwenden wir LinuxCNC auf einem etwas weniger alten Rechner.

Der Ausschalter ist von vorne her gesehen links auf der Rückseite der Fräse, direkt über dem Kaltgerätestecker.

Dateiformate

HPGL

• wird von Editasc direkt unterstützt
• eigentlich nur für Schneidplotter (=> 2D, d.h. binär "Stift oben / Stift unten")

G-Code

• "das was man möchte"
• sehr umfangreich
• Herstellerspezifische Kommandos für Editasc unklar
• sehr gute Schnellreferenz auf: http://www.linuxcnc.org/docs/html/gcode.html

Einige wichtige G-Codes (bitte unbedingt vor Benutzung der Fräse die Schnellreferenz komplett lesen):

• S20000: Spindelgeschwindigkeit setzen
• M3: Spindel an
• M5: Spindel aus
• g92 x0 y0 z0: Koordinatenursprung setzen
• g0 x0 y0 z0: Fahre zu Koordinatenursprung
• M7: Gebläse an
• M9: Alle Kühlmechanismen (bei uns nur das Gebläse) aus
• O103 REPEAT[5] ( 5 Wiederhohlungen ): Anfang einer Schleife
• O103 ENDREPEAT: Ende einer Schleife

Beispielprogramme

"Einfache" gcode Programme lassen sich auf der Seite http://www.intuwiz.com/contours.html zusammen klicken.

Reverse Engineering

=> CNC-Fräse/Reverse-Engineering

Controller

=> CNC-Fräse/Controller

Sonstiges

Koordinatensysteme:

• (0,0): beim Oberseite fräsen vorne links, Werkstücknullpunkt ist beim rückseite fräsen vorne rechts (an der Fräse)
• x: nach rechts, y: nach hinten, z: nach oben (weg von fräse/werkstück)
• nicht bei unserer Fräse, aber fyi: a/b/c sind die rotationsachsen um x/y/z-Achse herum
• Zwei Bezugspunkte (normalerweise nicht skaliert und nicht gedreht): Maschinenkoordinaten (Nullpunkt unten links auf der Arbeitsfläche) und Objektkoordinaten (Nullpunkt irgendwo im Objekt)
• Empfohlener Nullpunkt zum Fräsen: Auf Höhe der Oberkante der Leiterplatte (dann zum Fräsen ca. 0.5mm in die Platte hineinfahren (genaue Einstellung mit Mikrometerschraube, siehe unten), zum Fahren 3mm darüber).
• Bei 3D-Bearbeitung sollte Z=0.00 an der Oberkante des Objekts liegen. So ist klar, dass Z>0+ε immer frei zum Umherfahren ist.

Fräsen

Leiterplatten fräsen

siehe CNC-Fräse/Leiterplatten fräsen

Fräsköpfe

• Für Leiterplatten: Dünne (0,8 mm) Kombiköpfe für Fräsen und Bohren, vorne kegelförmig.
• Für Trennen von Platten: dickere Fräskopfe mit Spiralschnitt, vorne flach
• Für Holz: vorne konkave Fräsköpfe (damit zentrieren sie sich beim Hineinbohren besser)
• Für Gravur: "Stichel" mit halbem Kegel als Spitze

Materialien

• Holz: Kein Problem
• Leiterplatten (Epoxy): kein Problem
• Dünnes Aluminium: auf die genaue Legierung achten. Die üblichen sind nicht für spanabhebende Bearbeitung geeignet.
  • siehe CNC-Fräse/Aluminium fräsen
• Stempel
  • siehe CNC-Fräse/Stempel fräsen
• Plastik: Nichts, das schmilzt. Muss auch für spanabhebende Bearbeitung geeignet sein
• Plexiglas: Gravur ist OK, Trennen nicht klar.
• GFK/CFK: Vorsicht, gesundheitsschädlicher Staub. Ernst gemeint! Nur im Wasserbad fräsen! CFK/GFK sind sehr teure Werkstoffe, die außerdem noch schnell die Fräser verschleißen. Dafür führen sie aber hinterher auch zu sehr stabilen Werkstücken.

Schlitten

Der Schlitten kann genutzt werden um die Frästiefe manuell einzustellen. Das geht aber nur in Kombination mit dem Federtisch. Außerdem verkratzt er gerne die Öberfläche ein wenig.

• Runterklappen: mit dem gefederten Dingsda links den Schlitten einklemmen und mit der Mikrometerschraube die Frästiefe einstellen. Anschaulich: die Zahlen auf der Mikrometerschraube geben die Eindringtiefe an. Größere Zahlen = gegen den Uhrzeigersinn drehen = mehr wegfräsen.
• Hochklappen: Darauf achten, dass der Schlitten eingerastet ist (geht ziemlich schwer, soll es auch)

Vorgehen:

• Auf der Arbeitsfläche etwas Puffermaterial (z.B. Holzpappe/Holzplatte/...) aufkleben.
• Leiterplatte festmachen (mit den Stiften. Trick: Direkt mit etwas Zug einspannen, dadurch wackelt es weniger). Bei Bedarf auch die Leiterplatte ankleben.
• Das Offset des Schlittens mit der Mikrometerschraube so einstellen, dass die gewünschte Frästiefe erreicht wird (mit Fooleiterplatte ausprobieren: Leiterplatte von Hand unter den Schlitten drücken und schauen ob gewünschte Frästiefe und -breite erreicht wird: So dünn wie möglich, aber so breit, dass das Kupfer definitiv getrennt ist)
• Objektkoordinaten an den gewünschten Nullpunkt fahren. Wichtig: In alle Richtungen so viel Platz lassen, dass der Schlitten immer auf der LP aufliegt und nicht gegen die Befestigungsstifte stösst. Das unbedingt auch mit eingeschalteter Spindel tun, sonst geht der Fräskopf kaputt, wenn man versehentlich anstößt.
• Stifteinstellungen überprüfen. Da wir so justiert haben, dass Z=0.00 schon "Fräsen" bedeutet sollte der Stift in der "Down"-Position keinen Offset haben.
• Starten. Die Spindel läuft vmtl (FIXME: überprüfen!) von alleine an. Den Kompressor muss man wohl von Hand starten. Empfehlung: Vorher die Fräse ganz hochfahren, dann hat man Zeit, noch anzuhalten, oder die Spindel oder den Kompressor zu starten.

Sonstige Frästipps

• nicht *zu* langsam fräsen, da schlecht für Fräskopf
• nicht zu schnell fräsen, da schlecht für Fräskopf (er verbiegt sich)
• beim Einspannen des Fräskopfes: unbedingt bis zum Anschlag in das Futter hineindrücken, aber nicht zu fest einspannen, Spindel weniger stabil als übliche Bohrmaschinenspindel
• Wenn viele größere Löcher aus einer Platte zu Fräsen sind, Stege stehen lassen, damit die Platte sich nicht so leicht verbiegen kann, und die ausgefrästen Teile nicht durch die Gegend fliegen.

Sonstiges

• Stromaufnahme der Fräse: 250W. Die größte Sicherung ist 6.3A/träge, und die hat sich als für die Spindel herausgestellt.
• bei LinuxCNCs AXIS: nachdem das Koordinatensystem verschoben wurde (z.B. g92 x0 y0 z0) einmal auf "Datei neu laden" klicken, damit alles wieder an der richtigen Stelle liegt.

Vermessung mit Messuhr

siehe CNC-Fräse/Vermessung

Maintenance-Log

=> CNC-Fräse/Maintenance-Log

Weblinks

• https://berlin.ccc.de/wiki/Platinenfr%C3%A4se
• https://wiki.attraktor.org/Platinenfr%C3%A4se (G-code optimizer & Fräserinfos)
• unsere fräse: Diadrive 2000/280 (nicht /500) http://www.mutronic.de/pdf/brochure%20diadrive%202000%20-e-.pdf
• 3D-Modell Staubsaugeradapter Datei:Staubsauger v2 parameterized.tar.gz