CNC Portalfräs

2022-12-01T16:37:42Z

Wmattias:

__TOC__

{| style="clear: right; float: right; width: 20em; padding: 0.3em; margin: 0.5em 0 0.5em 1em; border: 1px solid #A3B1BF; background: #f5faff; text-align: left; font-size: 100%; line-height: 1.5em;"
|-
| align="center" |'''Snabbfakta CNC Portalfräs'''
|-
|[[Fil:Portalfräs_genom_draperi.jpg|200px|center]]
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Användning:''' Introduktionskurs krävs inte. Intro till CNC rekommenderas.
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Modell:''' Egenbyggd portalfräs CNC
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Spindel:''' Vattenkyld
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Arbetsyta:''' 835 x 885 mm (X x Y)
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Arbetshöjd:''' ca 140 mm exkl arbetsmaterial och frässtål
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Max hastighet X/Y:''' 4000 mm/min
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Max hastighet belastad Spindel:''' 24000 RPM
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Min hastighet belastad Spindel:''' 6000 RPM
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Upplösning:''' ~0.01? mm
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Styrsystem:''' [http://linuxcnc.org/ LinuxCNC]
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Bokning:''' Nej
|-
| style="padding:0.1em; font-size:1.0em; background-color:#dfeff2" |'''Kostnad:''' Gratis
|-
|}

==Generell information==
Det här är Stockholm Makerspace enda maskin som med CNC kan arbeta längs 3 axlar, X, Y och Z, i trä. Men den kan också användas för plast och aluminium.

För Trä och vissa plaster kan [[Redsail Laser]] vara ett alternativ om det räcker med två axlars arbete men lasern ger generellt även brända eller åtminstone mörka kanter i trä och klarar inte av aluminium. Laserskäraren har också en lägre kunskapströskel samt att det arrangerats introkurser till den oftare.

*'''Arbetsyta:''' 835x885mm
*'''Arbetshöjd:''' ca 140 mm (dra av arbetsmaterialets tjocklek och utstickande del av fräsverktyget för att få fram effektiv arbetshöjd, tänk också på ev fri höjd över arbetsmaterialet vid förflyttningar)
*'''Spindel:''' Vattenkyld + VFD HY03D023B
*'''Spännhylsor:''' ER20.
*'''Tillåtna material:''' Trä, plast och [https://en.wikipedia.org/wiki/Non-ferrous_metal ickejärnmetaller]
*'''Spånsug:''' [[CNC Portalfräs#Dammsugare|industridammsugare]]

==Handhavande av maskinen==
Innan du använder någon av CNC-maskinerna på makerspacet, läs artikeln [[CNC Intro]] som berättar vad som gäller för dessa.

Har du inte tidigare erfarenhet av CNC-maskiner så finns där också en startpunkt för dig att lära dig det.

#Starta datorn och logga in som användaren CNC Router. Lösenordet står på skärmens kant
#[[CNC Portalfräs#F.C3.A4sta material p.C3.A5 bordet|Fäst arbetsstycket]]
#Montera hylsa och verktyg
#Koppla in fräsen i eluttag
#Starta styrprogrammet LinuxCNC
#[[:Fil:Portalfräs manöverpanel.jpg|Sätt på 400V]] på maskinens framsida
#Starta fräsen i styrprogrammet
#Home all
##Om knappen är avaktiverad, öppna högra luckan på portalfräsens front med nyckeln som finns vid gångjärnet på den vänstra luckan. OBS! Här inne finns högspänning. Om någon automatsäkring på DIN-skenan löst ut vid uppstart, återställ säkringen.
#Importera din G-kod i [[CNC Portalfräs#LinuxCNC|LinuxCNC]]
#Ställ in X, Y och Z för avsedd G-kod i [[CNC Portalfräs#LinuxCNC|LinuxCNC]] genom att förflytta dig till rätt punkt längs respektive axel och klicka på "Touch off" knappen för varje axel
#Testkör ditt program med Z touch off gjord ovanför ditt arbetsstycke
#Notera vart fysiska nödstopp sitter. Memorera LinuxCNC knappar på tangentbordet för Paus (P), Stopp (Esc) och Nödstopp (F1)
#Starta programmet med "Play"-knappen i LinuxCNC.
#Håll koll på maskinen tills arbetet är klart

==Checklista innan du börjar fräsa==

#Sitter arbetsstycket fast ordentligt?
#[[CNC Portalfräs#Dammsugare|Är dammsugarpåsen full]]?
#[[CNC Portalfräs#Dammsugare|Är dammsugaren på eller satt att starta automatiskt i LinuxCNC]]?
#[[:Fil:Portalfräs genom draperi.jpg|Är draperiet stängt]]?

==Material och hastigheter==
{| class="wikitable"
|+
Tabell över material och hastigheter som fungerat för medlemmar.
!Material
!Fräs diameter
!Antal skär
!Rotationshastighet
!Axiellt angrepp
(Depth of Cut/DOC)
!Radiellt angrepp
(With of Cut/WOC)
!Matning horisontellt mm/min
!Matning vertikalt mm/min
![https://medlem.makerspace.se/shop/ Verktyg till försäljning] som testats
|-
|Ek Limträ (Bauhaus)
|16 mm
|2
|20 000 rpm
|5mm
|
|1700
|
|Rakt 16mm skär som fanns vid portalfräsen
|-
|Bok Limträ (Bauhaus)
|16 mm
|2
|20 000 rpm
|5mm
|
|1700
|
|Rakt 16mm skär som fanns vid portalfräsen
|-
|Ek Limträ (Bauhaus)
|6 mm
|2
|20 000 rpm
|5mm
|
|3000
|
|Rakt 6mm skär
|-
|Ek Limträ
|6 mm
|2-3
|10 000 rpm
|4mm
|6mm (slot)
|1000
|300
|
|-
|Ek Limträ
|6 mm
|2-3
|10 000 rpm
|5mm
|2.4mm
|2000
|600
|
|-
|Bok Limträ (Bauhaus)
|6 mm
|2
|20 000 rpm
|5mm
|
|3000
|
|Rakt 6mm skär
|-
|MDF (22 mm)
|6 mm
|2
|20 000 rpm
|6 mm
|6 mm (slot) + 3 mm (stepover)
|3000
|300
|6mm down cut, dock dålig spån-evakuering!
|-
|Polykarbonat (Biltema)
|3 mm
|1
|18 000 rpm
|
|
|1400
|700
|DSA1F-D3.1-L17
|}

==Förbrukningsmaterial==
Som vanligt är medlemar själva ansvariga för införskaffande av förbrukningsmaterial för sina projekt. Det finns vissa [[Förbrukningsmaterial#Material till f.C3.B6rs.C3.A4ljning|material till försäljning]] på Stockholm Makerspace. Det finns även ett begränsat sortiment av [[Förbrukningsmaterial#Verktyg|fräsverktyg till försäljning]].

==Fästa material på bordet==

Det är tillåtet att skruva fast skivor direkt i offerskivan på bordet med träskruv. Skruvarna får inte vara så långa att de går ner i den undre MDF-skivan.
[[Fil:Portalfräs fräsning med dammsko.jpg|ingen|miniatyr|Fräsning i arbetsmaterial fastskruvat endast i övre offerskiva]]
[[Fil:Portalfräs lämpliga fästskruvar.jpg|ingen|miniatyr|Lämpliga träskruvar för fästning.]]

Sätt aldrig skruvar där du ska fräsa! För att undvika detta kan du importera din g-kod, jogga fräsen till en plats där du inte kommer fräsa och sätta en skruv där.

==Dammsugare==
Dammsugaren är en DustControl DC2500. Den jobbar med en kombination av cykloneffekt och ett stort mikrofilter. Det är en industridammsugare som har rejäla genomskinliga plastpåsar man spänner fast med band längst ner på dammsugaren och enkelt byter. [http://dustcontrol.se/wysiwyg/Sverige/Archive_OLD_UI_Mobile/2500eng.pdf Manual]

===Byte av påse===
Lossa spännbandet som håller fast påsen, byt till en ny påse som ligger under dammsugaren och spänn fast den.

===På/avslagning av dammsugaren===
Dammsugaren startas från LinuxCNC på datorn. Det går även att välja att den ska startas automatiskt när spindeln snurrar igång.
[[Fil:Portalfräs dammsugare.jpg|ingen|miniatyr|Dammsugare DustControl DC2500 till CNC Portalfräs]]

===Dammsko===
Skall användas vid arbete i trä och andra material som bildar damm i luften. Monteras av genom att först dra upp metallröret för dammsugningen och sen dra dammskon mot fronten på maskinen.

==G-kod==
Fusion 360 är ett bra program för att generera G-kod till Portalfräsen. Se till att koordinatsystemet i din fil stämmer överens med axlarna i portalfräsen (se bilden nedan). Generera g-kod för LinuxCNC från Fusion 360. G-koden kan köras som den är (man behöver inte längre ta bort G28, G43 och T#).
[[Fil:Portalfräs coordinate system.jpg|ingen|miniatyr]]

==Föra över filer till datorn==

Datorn har usb-ingångar på höger sida. USB stickor hittas i /media/cnc/

==Styrsystem LinuxCNC==
Styrsystemet kontrolleras av LinuxCNC 2.8 på en dator som sitter på väggen utanför draperiet.
[[Fil:Portalfräs styrdator cnc.jpg|ingen|miniatyr|Styrdator med skärm]]
När maskinen är korrekt inställd importerar du din G-kod i LinuxCNC, kontrollerar att det ser rimligt ut, flyttar fräshuvudet till startpunkten och sätter home för X, Y och Z axlarna. Slutligen startar du körningen härifrån. Det finns en mer detaljerad [http://www.linuxcnc.org/docs/2.7/html/gui/axis.html#_getting_started Getting started] för [http://www.linuxcnc.org/docs/2.7/html/ LinuxCNC] gränssnittet [http://www.linuxcnc.org/docs/2.7/html/gui/axis.html Axis] som används.

===Inloggning===
Logga in som användaren CNC Router och ange lösenordet som står på skärmens ram.
[[Fil:Portalfräs CNC router login.jpg|ingen|miniatyr|Inloggningsruta.]]
 

==Spindel==

 
===Manual===
 

===Hastigheter===
Styrs av G-code "M01 sXXXXX" där XXXXXX 6000-24000rpm.

 
===Byte av fräsverktyg===

#Stäng av CNC portalfräsen (400V) och i slå på "nödstoppet" i LinuxCNC
#Lossa muttern genom att använda en 21mm och 30mm fast nyckel och vrid den åt vänster (medurs sett uppifrån)
#Byt fräsverktyg
#Skruva fast muttern

==Städning==
Dammsug alla åtkomliga ytor, innanför drapperiet samt vid datorn. Töm vid behov påsen till dammsugaren. Koppla ur strömmen till fräsen och stäng ner datorn. Torka av skärmen och datorn med en ren och torr trasa.

==Att göra==
Vill du hjälpa till att förbättra CNC Portalfräsen finns [https://trello.com/b/TLbAdIix/portalfras-stockholm-makerspace uppgifter] på Trello. För att få tillgång till [https://trello.com/b/TLbAdIix/portalfras-stockholm-makerspace Trello-boarden] skriv ett meddelande i [[Slack]] kanalen #CNC

==Tänkta framtida förbättringar==
Inga av dessa förändringar är garanterade att göras. Vill du påskynda någon av dom kan du hjälpa till. Se [[CNC Portalfräs#Att g.C3.B6ra|Att göra]]

===Spindel med högre effekt och ombyggd z-axel===
Arbetsnamn "version 1.5". En ny spindel med 3kW effekt mot dagens 1kW är inköpt och ska bytas till. I samband med detta planeras en ombyggnad av z-axeln.

===Vakumbord===
Detta skulle hålla fast arbetsmaterialet med vakum så man inte behöver han en särskil platta att skruva fast sitt arbetsstycke i. Vakumpump finns inköpt.

===Fjärde axel===
En fjärde axel, "A" är planerad för att kunna rotera runt X-axeln. Hårdvara finns inköpt.
[[Fil:Fjärde axel cnc.png|ingen|miniatyr]]
 

===Fjärrkontroll 2.0===
En fjärrkontroll av typen MPG (Manual Pulse Generator), [http://www.vistacnc.com/b07_pendant_P1/pendant_p1A.htm VistaCNC P1A-SE] finns inköpt av en medlem och kan komma att installeras i framtiden. [http://www.vistacnc.com/manual_download/v3.3/iMach3_P1A-S_v3_3.pdf Manual].

==Bildgalleri==
<gallery>
Fil:Portalfräs.png
Fil:Portalfräs2.png
Fil:Kulmutterfäste.png
Fil:Mutterblock.jpg
Fil:Zaxel.png
Fil:Nuvarandez.jpg
Fil:Tidigareconfig.jpg
Fil:Portalfräs dammsko och spindel.jpg
Fil:Portalfräs fräsning med dammsko.jpg
Fil:Portalfräs dammsko lös.jpg
Fil:Portalfräs styrdator cnc.jpg
Fil:Draperi skiss.png
Fil:Industridammsugare.png
Fil:Fjärde axel cnc.png
Fil:Portalfräs wasteboard.jpg
Fil:Portalfräs framsida.jpg
Fil:Portalfräs dammsugare påsar.jpg
Fil:Portalfräs framsida.jpg
Fil:Portalfräs spindle off.jpg
Fil:Portalfräs spindle on.jpg
Fil:Portalfräs genom draperi.jpg
Fil:Portalfräs manöverpanel.jpg
Fil:Portalfräs dammsugare.jpg
Fil:Portalfräs dammsko.jpg
Fil:Portalfräs fräsverktyg.jpg
Fil:Portalfräs lämpliga fästskruvar.jpg
Fil:Portalfräs elektronikskåp med säkringar.jpg
Fil:Portalfräs CNC router login.jpg
Fil:Portalfräs chuck.jpg
Fil:Portalfräs damsko demontering.jpg
Fil:Portalfräs byta fräsverktyg.jpg
Fil:Portalfräs Kress spindel hastighet.jpg
</gallery>

==CNC Portalfräsens Historia==
Denna fräs tillhörde Erik C, och det är från början ett hembygge från en medlem på elektronikforumet.com, som efter att personen byggde sin andra fräs blev slaktad på lite delar, och efter att han sedan flyttade utomlands såldes. Den hade då det mekaniska hyfsat klart, men det saknades bra linjärgejdrar på Y och Z, samt att singelmontaget av kulskruv på X var lite väl vekt. Under våren 2014 har Erik köpt nya linjärgejdrar till Y-axeln på portalen, och Erik C & Johan K har bestämt 2014-09-12 för att byta ut den centermonterade kulskruven under portalen mot två stycken nya med dubbla förspända muttrar för att öka styvheten och minska backlash. Ny Z-axel är ritad och kommer tillverkas framöver, men den som finns är bra nog för att börja med.

När den är igång så kommer man att kunna bearbeta skivmaterial av plast, trä och [https://en.wikipedia.org/wiki/Non-ferrous_metal ickejärnmetaller] upp till en storlek av ca 80x100cm.

Under flera år pågick arbete med portalfräsen och arbetet intensifierades i CNC slutet av 2018 och början på 2019. Under våren 2019 är maskinen tillgänglig att använda för medlemmar med tillräcklig kunskap.

Under 2020 köpte föreningen portalfräsen (och många andra maskiner) från Erik C.

Under 2021 uppgraderades spindeln till en ny och mer kraftfull vattenkyld variant. Flera andra förbättringar gjordes också, så som att dammsugaren och spindelhastigheten kunde styras direkt från LinuxCNC.

==Ägandeförhållande==

Denna maskin ägs av Stockholm Makerspace.

[[Kategori:Metallrummet]]

Stockholm Makerspace Wiki - Användarbidrag [sv]

CNC Portalfräs