Stockholm Makerspace Wiki

Terco CNC45 CNC-fräs

Version från den 22 januari 2017 kl. 11.41 av Saldot (diskussion | bidrag)


Generell information

  • Arbetsyta: Cirka 150x250mm.
  • Mjukvara: Linux CNC.
  • Rörelser: X, Y, Z.
  • Maximal spindelhastighet: 24 000 rpm.
  • Lägsta tillåtna spindelhastighet: 5 000 rpm.


Material

Vanligt trä får man inte fräsa i denna maskin (spånor och damm är svåra att städa bort och fastnar i maskinens smörjting). Använd istället portalfräsen för detta.

Annars klarar maskinen av att skära i "alla" material som är mjukare eller lika hårda som "aluminium".

Om du har ett specifikt material får du själv undersöka om det är en bra idé att bearbeta det i vår maskin innan du börjar skära.

Feeds och speeds kan du antingen ta reda på från någon annan, eller experimentera fram vid fräsen.

Kol och Glasfiber undanbes i möjligaste mån då dessa orsakar damm som är väldigt hälsofarligt och skadligt för maskinen.


Verktyg

Generellt sett så är frässtål att räkna som förbrukningsmaterial och något du står för själv, men det finns en låda med blandade verktyg som du får använda. Har du sönder något verktyg från "Allas verktyg" så är det lämpligt att komplettera med någonting, det är ju tack vare medlemmar som dig som verktyget fanns till att börja med!


Matnings- och spindelhastighet

Generella regler

Gå ej under 5 000 rpm, då har spindeln ingen kylning längre och kan överhetta!

Matningshastighet: Mindre verktyg = långsammare. Större verktyg = snabbare. Tunnare/skörare material = långsammare.

"Plast-material": Större toleranser vad gäller matningshastighet. Då materialet är mjukare kan man mata snabbare (med samma spindelhastighet).

"Metall-material": Snävare toleranser vad gäller matningshastighet. Då materialet är hårdare måste man mata långsammare (med samma spindelhastighet).

Akryl - eller material med motsvarande hårdhet

Dessa matningshastigheter går att utgå från för alla verktyg med diameter 6mm eller större, i en akrylskiva som är ≥ 1cm tjock:

(Dessa siffror bör ses över då de inte tar hänsyn till diameter på fräs, skärdjup mm. Rekommenderar att man istället tittar i tabellerna nedan. /Johan #2004)

Spindelhastighet (spindle speed):

6 000 rpm

Matning (feed):

450 mm/min i vågrät riktning.
I Fusion 360 finns möjligheten att ställa in matningshastighet i början resp. slutet av ett skär, denna hastighet ska vara som ovan eller lägre.
300 mm/min i riktning snett neråt (ramp/helix).
35 mm/min rakt neråt (plunge/drill).
I djupled kan man ta bort 3 mm.

Vänta vid maskinen tills du bekräftat att matningshastigheten för varje operation fungerar bra i materialet.

Aluminium - eller material med motsvarande hårdhet

Dessa matningshastigheter går att utgå från för verktyg med två skär (2 flutes) med diameter 6mm eller större, i en aluminiumskiva som är ≥ 5mm tjock:

(Dessa siffror bör ses över då de inte tar hänsyn till diameter på fräs, skärdjup mm. Rekommenderar att man istället tittar i tabellerna nedan. /Johan #2004)

Spindelhastighet (spindle speed):

6 000 rpm

Matning (feed):

200 mm/min i vågrät riktning.
I Fusion 360 finns möjligheten att ställa in matningshastighet i början resp. slutet av ett skär, denna hastighet ska vara som ovan eller lägre.
100 mm/min i riktning snett neråt (ramp/helix).
6 mm/min rakt neråt (plunge/drill).
1 mm material tas bort åt gången i djupled.

Vänta vid maskinen tills du bekräftat att matningshastigheten för varje operation fungerar bra i materialet.

Speeds & Feeds

För att räkna ut rätt feeds/speeds m.m. för den fräs du skall använda kan du använda dig av en kalkylator, förslagsvis http://zero-divide.net/index.php?page=fswizard

Mer info finns på http://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/milling/formulas_and_definitions/formulas & http://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/milling/formulas_and_definitions/formulas

Cutting speed / Surface speed / Vc

Hastigheten för skären på fräsen mot ytan på materialet. Formel: Vc = (Ω * D* RPM) / 1000 där D är diametern är pinnfräsens diameter i mm.

Vilken Cutting Speed som bör användas beror på vilken sorts pinnfräs som används (t.ex. HSS/Snabbstål eller Karbid) och vilket material som skall fräsas.

Varje leverantör har sina egna rekommendationer för vilken cutting speed som bör användas för deras pinnfräsar men det finns även generella rekommendationer på t.ex. wikipedia; https://en.wikipedia.org/wiki/Speeds_and_feeds Dessa siffror är för en HSS pinnfräs, för karbid bör man använda ca 3ggr så hög Cutting speed.

Exempel: 8mm Karbid pinnfräs som skall skära aluminium.

Rekommenderad Cutting Speed (Vc) för HSS pinnfräs i aluminium är 75-105 m/min. Multiplicera med 3 då vi har en karbid pinnfräs vilket ger 225-315.

För att få fram RPM använder vi formeln formeln: RPM = (Vc * 1000) / (Ω / D). Vi använder en Vc på 225 och får då (225 * 1000) / (Ω * 8) = ~9000 RPM. Skulle man istället köra med en 6mm pinnfräs blir resultatet ~12000 RPM.

P.g.a. att jag använder mig av billigare pinnfräsar från Kina har valt att använda lägre varvtal i tabellen nedan för att vara på säkra sidan.

Kalkulatorer för Cutting Speeds:

http://www.jic-tools.com.tw/tech/cutting_data_11.asp

http://www.mitsubishicarbide.net/contents/mmus/enus/html/product/technical_information/information/formula2.html#metric

Aluminium

OBS! Feed, RPM, DOC & WOC är generella rekommendationer för varje specifik pinnfräs (Material, diameter och Antal skär) och är endast applicerbara på endast den.

Material Diameter Antal skär Feed RPM DOC WOC Testad Fräsning Kommentar Demo
Karbid 8 3 1000 6000 10 1.5 x Climb Fungerar bra med kylning (Vatten/T-röd blandat). Inte testat utan. https://youtu.be/jXYd3Nmto6I
Karbid 8 3 1000 6000 13 1.5 x Climb Fungerar INTE! Maskinen hackar och låter illa. Kräver troligen starkare motorer/spindel.
Karbid 8 3 1000 6000 10 1 x Climb Fungerar bra. Bättre resultat med kylning/smörjning men inte ett krav.
Karbid 6 3 1000 7000 10 1
Karbid 5 3 1000 8000 8 1
Karbid 4 3 1000 10000 5 1 x Fungerar bra.
Karbid 3 3 500 13000 5 0,6
Karbid 2 3 400 20000 3 0,5
Karbid 1 3 100 24000 2 0,25

Delrin/Acetal

Material Diameter Antal skär Feed RPM DOC WOC Testad Kommentar

Akryl

Material Diameter Antal skär Feed RPM DOC WOC Testad Kommentar

Diameter: Diameter på pinnfräsen.

Antal skär: Antal skär på pinnfräsen. För aluminium rekommenderas 2 men 3 fungerar. För slots bör jämnt antal skär användas (dvs 2)

Feed: Feed/Matning i mm/min

RPM: Hastighet på spindeln i varv/min

DOC: Axialt skärdjup

WOC: Radiellt skärdjup

Testad: Om inställningarna testats av någon.

Handhavande av maskinen

Start

  1. Strömsätt systemet (baksidan).
  2. Starta datorn.
  3. Starta styrprogrammet.
  4. Starta fräsen. - Starta inte fräsen innan du startat styrprogrammet i datorn!
  5. Home all.
  6. Aktivera "nödstoppen" i styrprogrammet och slå av strömmen till fräsen på röda "0"-knappen på framsidan.
  7. Montera hylsa och verktyg
  8. Ladda avsedd G-kod.
  9. Dubbelkolla rörelserna (svarta rutan till höger) och koden (vita rutan nere): Ingen G28, G43 eller T#, ej under 5 000 rpm!
  10. "Slå på" systemet i styrprogrammet, och slå på strömmen till fräsen på framsidan.
  11. Ställ in X, Y och Z för avsedd G-kod.
  12. Höj verktyget så att det är helt ovanför arbetsstycket.
  13. Starta programmet på nedsatt feed-hastighet (till ca 20%).
  14. Skruva upp hastigheten när du bekräftat att maskinen kommer arbeta inom det område du avsett.
  15. Vänta vid maskinen tills du bekräftat att matningshastighet för varje operation fungerar bra i materialet.


Verktygsbyte

  1. Aktivera "nödstoppen" i styrprogrammet och slå av strömmen till fräsen på röda "0"-knappen på framsidan.
  2. Byt verktyg/hylsa.
  3. Ladda ny G-kod.
  4. Dubbelkolla rörelserna (svarta rutan till höger) och koden (vita rutan nere): Ingen G28, G43 eller T#, ej under 5 000 rpm!
  5. "Slå på" systemet i styrprogrammet, och slå på strömmen till fräsen på framsidan.
  6. Kalibrera om Z med det nya verktyget.
  7. Höj verktyget så att det är helt ovanför arbetsstycket.
  8. Starta programmet på nedsatt feed-hastighet (till ca 20%).
  9. Skruva upp hastigheten när du bekräftat att maskinen kommer arbeta inom det område du avsett.
  10. Vänta vid maskinen tills du bekräftat att matningshastighet för varje operation fungerar bra i materialet.


Avslut

  1. Aktivera "nödstoppen" i styrprogrammet och slå av strömmen till fräsen på röda "0"-knappen på framsidan.
  2. Ta bort verktyg och hylsa. - Stäng inte av styrprogrammet samtidigt som någon tar bort verktyget!
  3. Stäng av styrprogrammet.
  4. Stäng av datorn.
  5. Slå av strömmen till systemet.

Logg

2016-07-07 LinuxCNC uppdaterad till 2.7.4. Anslutning till spindel / VFD bytt från c41 till USB>rs486 adapter (http://eud.dx.com/product/usb-to-rs485-adapter-black-green-844296620) Spindel bytt till en frekvensstyrd 2,2kW 24000rpm höghastighetsspindel http://www.ebay.com/itm/252179410637

2015-12-20 Konfigurationen ändrad så absoluta noll på Z axeln är 5mm under endswitchen, d.v.s. 5mm under fräsens toppläge. Detta gör att istället för att ta bort raden "G53 G0 Z0" som bla fusion 360 genererar (vid användning av linuxcnc.cps i postkonfigurationen) och som tidigare resulterade i att fräsen brakade in i arbetsstycket numera med fördel kan lämnas kvar. Av Noah Ch.

2015-12-18 Problem med att Z-axeln inte rörde på sig, Noah felsökte, fick igång det elektriska (en kontakt som glidit ur lite), men hittade under felsökningen att lagringen av Z-skruven verkar lite lös/glapp.

2015-12-17 Ny bakpanel med industriella USB-don, och ny usb-kontakt på sidan för jog-controllern installerade av Erik C

2015-10-28 Lysdiodsslingor installerade som lyser upp runt verktyget installerade av Leo

2014-Q3 Vi bytte ut verktygsväxlaren mot en ER25-chuck och vann en hel del stabilitet i maskinen och den går dessutom tystare.

2014-Q2 Spindeldrivaren är riktigt dålig, ger massvis av övertoner ut på nätet och mekaniska resonanser, störde dessutom resten av styrningen, spindeldrivaren därför flyttad till det andra styrskåpet.

2013-Q4 Spindeln är nu igång med en spindeldrivare från Minarik Drives (MM23002D) och ett PWM->0-2,5V kort från Hohmann Designs.

2013-08-30: Styrsystemet är helt urrivet och utbytt till Stegmotordrivare från Leadshine (DM856), ett Mini-ITX moderkort, breakoutkort C10 från www.cnc4pc.com och en Intel SSD för att köra OS på.

Planer för framtiden / Att göra

Konfiguration

Bra länkar


Tidigare utförande / historia

Tidigare så var fräsen utrustad med en 3-platsers verktygsväxlare, denna gav dock såpass långt utligg att det tydligt påverkade maskinens prestanda, dessutom använde den Jacobs Rubberflex-hylsor som dels inte är så stabila och dels inte går att få tag på enkelt. Därav valde vi att plocka av denna verktygsväxlare och ersätta den med en ER25-chuck med MK2-kona. Vi funderade innan dess på att köpa verktygsväxlarchuckar med ER32 som http://www.maxmekker.com/ tillverkat tidigare, men fick nekande svar av honom, han hade inte tid att tillverka såna. Efter att ha kört med detta ett tag beslutade vi oss sedan under våren 2016 att byta ut denna spindel mot en höghastighetsspindel i stället, en 2,2kW spindel som snurrar i upp till 24krpm.

Maskinen är tillverkad på Arbogaverken åt företaget Terco som sålde mycket utbildningsmateriel till skolor på 70-80-talet, och maskinen är tänkt för att användas inom verkstadslinjens CNC-utbildning, därav att den har hade funktioner som verktygsväxlare trots sin ringa storlek.

Erik har köpt denna från en tidigare lärare på verkstadlinjen som köpte loss den när linjen lades ner på 90-talet, den har genom åren enligt honom endast används till att köra enkla övningsformer i plast för eleverna, därav att den är i mycket gott mekaniskt skick.

Maskinen var från början utrustad med ett styrsystem som tog hålremsa(!) och var klart föråldrat.

Ägandeförhållande

Denna maskin ägs av Erik Cederberg och är tillsvidare utlånad till Stockholm Makerspace

Hämtad från "https://wiki.makerspace.se/index.php?title=Terco_CNC45_CNC-fräs&oldid=2968"