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Thema: Baubericht: 4-Achs Styroporschneider für 120€ ? - Arduiono + Ramps 1.4

  1. #1
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    Standard Baubericht: 4-Achs Styroporschneider für 120€ ? - Arduiono + Ramps 1.4

    Hallo allerseits,

    da dieses Projekt , sollte es funktionieren, für den ein oder anderen von Interesse sein dürfte habe ich beschlossen es hier zu dokumentieren. Zudem ist es ja nicht gerade unwahrscheinlich dass sich auf dem Weg die ein oder andere Hürde auftun wird, ich hoffe in diesem Fall hier ein paar Tipps von den CNC Profis zu bekommen. Als CNC Neuling ist der Baubericht in erster Linie vom Anfänger für den Anfänger.

    Die Idee sich an einen Eigenbau zu wagen kam mir vor etwa einem Jahr während dem Kerne schneiden für meinen ersten DLG. Schon damals habe ich das Internet durchforstet und bin auf einige interessante Lösungen gestoßen, allerdings lohnt sich eine CNC Maschine nicht besonders für einen Satz Kerne im Jahr. Die letzten Wochen, während dem Bau meines zweiten DLG's hat es mich aber schon wieder in den Fingern gekitzelt. Insbesondere der Anblick von Wattsis perfekt geschnittenen Kernen lässt einem die Lust auf das Schneiden per Hand vergehen. Dazu kommt dass ich einerseits einen Komilitonen zum fliegen (und Basteln) bewegen konnte, andererseits dass ich übers Forum einen weiteren DLG Eigenbauer kennengelernt habe. Mehr Leute = mehr Kerne, da kann man das Ganze doch schon viel besser (sich selbst gegenüber) Rechtfertigen. Allerdings nur wenn der Preis stimmt, und das stellt wohl auch den Kern des Vorhabens da: ein Budget Build!

    Es gibt zweifelsohne eine Menge elegantere Ansätze was den Bau einer solchen Maschine betrifft, ich war allerdings auf der Suche nach dem günstigsten. Gelandet bin ich schlussendlich bei einer Steuerung mittels 3D Drucker Bauteilen, diese sind günstig und da von vielen verwendet auch leicht gebraucht zu ergattern.

    Basieren tut mein Eigenbau auf folgendem Vorbild:
    https://www.rcgroups.com/forums/show...plete-Solution
    https://www.instructables.com/id/4-A...rduinoRamps14/

    Was die Mechanik betrifft habe ich diverse Lösungsansätze in Betracht gezogen, unter anderem ein Aufbau aus V-Slot Profilen wie sie auch bei meinem 3D Drucker (Creality CR10s) verwendet wurden. Aus Preisgründen fiel die Wahl schlussendlich auf 8mm Linearwellen + LM8UU Lager. Die Z Achsen werden über T8 Gewindespindeln betrieben, die X Achsen über Gt2 Riemen. Die Spindel auf der Vertikalen hat den Vorteil dass die Z Schlitten auch bei ausgeschalteten Motoren nicht "herunterfallen". Zudem ist die Auflösung höher, was bei den Abmessungen von Profilen sinnvoll scheint. Die Kunststoffteile wollte ich ursprünglich in PLA drucken, habe allerdings nun auf PETG umgeschwenkt da dieses Temperaturbeständiger ist und ich mir so keine Sorgen wegen heisser Schrittmotoren machen muss.

    Die Beiden Portale haben seitlich kleine Anschläge, sodass eine Holzplatte beliebiger Breite als Arbeitsfläche eingelegt werden kann und sich alles mit Schraubzwingen auf dem Tisch fixieren lässt:

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    Die Einkaufsliste gestaltet sich Folgendermaßen:

    Gebraucht:

    Arduino Mega 2650
    Ramps 1.4
    _______________________ 20,00 €

    Schrittmotoren
    Netzteil
    Versand
    _______________________ 43,00 €

    Neu:

    4x Linearwellen 8mm 500mm
    4x Linearwellen 8mm 250mm
    2x Aluprofil Nut 5 200mm
    Versand
    _______________________ 23,13 €

    Schrittmotor Kabel
    _______________________ 7,49€

    GT2 Riemen 2m
    2x GT2 Umlenkrollen
    2x GT2 Pulley
    Versand
    _______________________ 13,39 €

    2x 8 Stk. Linearlager LM8UU
    Versand
    _______________________ 15,50 €

    = 122,51€



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    Leider habe ich mich beim bestellen vertippt, und nur 2 statt vier Aluprofile bestellt. Hoffentlich kriege ich da noch welche im Baumarkt.
    Das erste Teil druckt gerade, mal sehen ob es schlussendlich stabil genug ist um einen Draht dazwischen zu spannen. Wie genau ich ihn spannen möchte weiss ich noch nicht, der Einfachheit halber hätte ich erstmal eine kleine Zugfeder probiert.
    Gruß,
    Dominik
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  2. #2
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    Sehr gute Idee, aber: die 8 mm Wellen werden möglicherweise die Zugkraft ohne Verwindung der Konstruktion nicht aushalten, Ich würde das erstmal ausprobieren.
    Gruß
    Klaus
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  3. #3
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    Zitat Zitat von sponi Beitrag anzeigen
    Sehr gute Idee, aber: die 8 mm Wellen werden möglicherweise die Zugkraft ohne Verwindung der Konstruktion nicht aushalten, Ich würde das erstmal ausprobieren.
    Gruß
    Klaus
    Das ist in der Tat aktuell die einzige Befürchtung. In dem Fall muss ich dann wohl einen Bogen einsetzen wie zB. hier.
    Gruß,
    Dominik
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  4. #4
    User Avatar von Paratwa
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    Ein Bogen ist sowieso die beste Lösung für solch eine Maschine.

    Gruß
    Thomas
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  5. #5
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    Nach einigen Schwierigkeiten wegen einem kaputten Hotend am Drucker ist das erste Portal fertig. Leider ist mir das Filament ausgegangen, weshalb sich Portal #2 noch etwas verzögert. Macht alles einen ziemlich soliden Eindruck, zumindest bei niedrigen Schnitthöhen habe ich garkeine bedenken dass sich etwas verwindet.

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    Gruß,
    Dominik
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  6. #6
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    Hallo Dominik,

    Ich lese hier begeistert mit. Ich hab schon die Rumpfform von deinen Dateien gedruckt. Leider hatte ich noch keine Zeit einen Rumpf zu laminieren.
    Was du so alles mit einem 3D Drucker machst. Genial.

    Gruß
    Bernd
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  7. #7
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    Zitat Zitat von fliegersepp Beitrag anzeigen
    Hallo Dominik,

    Was du so alles mit einem 3D Drucker machst. Genial.

    Gruß
    Bernd
    Ist wohl gerade eine kreative Welle von Ideen die sich in der Klausurenphase angestaut haben.
    So aktiv nutze ich ihn in der Regel nicht, zwischendurch stand er auch mal nen Monat nur rum. Aber ist auf jeden Fall super was man alles mit dem Teil machen kann, habe es bisher nicht bereut ihn mir angeschafft zu haben!
    Gruß,
    Dominik
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  8. #8
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    So, die Maschine ist grundsätzlich fertig. Der Draht ist aktuell mit einem kleinen Gummiband gespannt, so kann ich erstmal ausprobieren wie viel Spannung ich brauche ohne zig Federn kaufen zu müssen. Im Foto oben sieht man den ersten und zweiten Schnitt. Nachdem beim ersten Versuch der Draht so oszilliert hat habe ich die Temperatur etwas erhöht und siehe da: Schaut doch schon aus wie ein Flügel!

    Während die Mechanik mir also erstaunlich wenig Probleme bereitet tut es die Software umso mehr. Zum erstellen des Gcodes hatte ich zwei Optionen im Auge:

    FoamXL7.1 - Excel Sheet
    + Sehr einfache Bedienung ( wenn auch leider nicht vertikal gespiegelt so wie ich es gerne hätte)
    + Zwei Flügel in einem Block
    + Gcode funktioniert ohne Modifikation mit GRBL
    - Nimmt nur manche dat. dateien an, bei anderen kriege ich "Laufzeitfehler 13 Typen unverträglich"


    Jedicut - Freeware
    + Bessere Visualisierung
    + Profilimport scheint keine Probleme zu machen
    - Nur ein Flügel pro Block
    - Gcode ist Incrementell, ich bekomme es mit GRBL nicht zum laufen


    Somit sind aktuell im grunde beide Programme nutzlos.

    Bisher habe ich nur mit FoamXL überhaupt schneiden können. Bei Jedicut kommt es nach dem entfernen des Headers im Gcode zumindest zu einer Bewegung, jedoch bleibt dann plötzlich alles stehen. Wenn jemand Erfahrungen mit Jedicut hat und mir helfen kann würde ich mich sehr freuen. Sollte es noch andere kostenfreie, oder zumindest sehr günstige Programme geben lasst es mich wissen.

    Die Excel Lösung von FoamXL gefällt mir eigentlich ziemlicht gut, ich wäre versucht selber etwas derartiges zu basteln wenn ich genug Ahnung von Excel Makros hätte. Wie ich die Koordinaten des Profils so transformiere wie ich sie Brauche verstehe ich. ( Das habe ich mir schonmal probehalber zusammengebastelt) Allerdings verstehe ich noch nicht ganz wie diese Koordinaten dann mittels Makro interpoliert werden um den Gcode zu bekommen. Auch die Berechnung des Abbrands ist mir unklar. Sollte sich jemand hier gut mit Excel und Gcode auskennen wären eine Paar Tipps ne coole Sache.
    Gruß,
    Dominik
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  9. #9
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    Gibts die Druckdaten der Mechanik zum download?

    Gruß
    Bernd
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  10. #10
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    Zitat Zitat von fliegersepp Beitrag anzeigen
    Gibts die Druckdaten der Mechanik zum download?

    Gruß
    Bernd
    Ich kann sie dann hochladen, würde aber vorher noch ein paar Verbesserungen vornehmen. Mir sind schon ein zwei Kleinigkeiten aufgefallen die sich noch optimieren lassen.
    Gruß,
    Dominik
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  11. #11
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    Idee Gcode

    Mangels zufriedenstellender Software habe ich jetzt mal angefangen selber etwas in Excel rumzubasteln. Auch wenn es einen gelegentlich zur Weissglut bringt wenn man sich nicht damit auskennt habe ich tatsächlich einen zufriedenstellenden Schnitt hinbekommen. Was aktuell noch fehlt ist die Kompensation des Abbrands sowie ggf. das Verdrehen von Profilen.

    Gibt es ein Programm mit dem man ein .dat um die Scharnierlinie drehen und exportieren kann? Dann müsste ich diese Funktion nicht integrieren. EDIT: Berechnung ist kaum Mehraufwand, fehlt nurnoch der Abbrand.

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    Gruß,
    Dominik
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  12. #12
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    Standard Freeware Schneidprogramm

    Schau mal hier da hat einer etwas ähnliches entworfen und ein Programm dafür geschrieben
    .http://www.minimodellflug.de/download/
    Gruß Holger
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  13. #13
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    Hey Dodo, SUPER! Ich denke auch schon eine Weile über eine CNC Styrosäge nach. Alles was es da zu kaufen gibt hat mich nicht so richtig überzeugt. Ich würde mir das unheimlich gerne nachbauen. Wäre toll wenn du, nachdem du mit allem zufrieden bist, eine Einkaufsliste und die 3 D Daten als STL zur Verfügung stellen könntest.
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  14. #14
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    Zitat Zitat von Wandsi Beitrag anzeigen
    Schau mal hier da hat einer etwas ähnliches entworfen und ein Programm dafür geschrieben
    .http://www.minimodellflug.de/download/
    Gruß Holger
    Schaut gut aus, ist natürlich schicker wenn Steuerung und Gcode Erzeugung direkt in einem sind. Aber da ich ja jetzt schon mit Ramps und GRBL losgelegt habe will ich auch dass es (so wie ich will) funktioniert. Ich hab mittlerweile alle Rechnungen zusammengeschustert und werde mich mit der Hilfe eines Bekannten mal daran machen eine eigene Software zu erstellen.

    Zitat Zitat von toto44 Beitrag anzeigen
    Hey Dodo, SUPER! Ich denke auch schon eine Weile über eine CNC Styrosäge nach. Alles was es da zu kaufen gibt hat mich nicht so richtig überzeugt. Ich würde mir das unheimlich gerne nachbauen. Wäre toll wenn du, nachdem du mit allem zufrieden bist, eine Einkaufsliste und die 3 D Daten als STL zur Verfügung stellen könntest.
    Wird gemacht!
    Gruß,
    Dominik
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  15. #15
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    Standard JAVA

    Falls sich jemand mit Java auskennt:

    Wie gehe ich am besten vor wenn ich eine Spline Interpolation zweier Arrays ( x und y ) machen möchte. Problematisch ist dabei auch dass x nicht streng monoton ist. Es geht hierbei darum aus den eingelesenen Profil.dat Dateien Arrays mit der selben Anzahl an Punkten zu erstellen, da zur weiteren Berechnung die selbe Punktezahl an Wurzel und Endrippe benötigt werden. (Dies ist bei Verschiedenen Profilen oft nicht der Fall)
    Gruß,
    Dominik
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