Stockholm Makerspace Wiki

Terco CNC45 CNC-fräs

Version från den 5 oktober 2019 kl. 10.43 av ArmyAntSEC (diskussion | bidrag)
Snabbfakta Terco 45 CNC fräs
Användning: Introduktionskurs krävs inte
Modell: Modifierad Terco 45 CNC
Spindel: "RATTM 2.2kw 24k Spindle"
Arbetsyta: ca 150 x 250 mm
Max hastighet X/Y: 1000 mm/min
Max hastighet Spindel: 24000 RPM
Min hastighet Spindel: 5000 RPM
Upplösning: ~0.01 mm
Bokning: Nej
Kostnad: Gratis

Material

Tillåtna material
Namn Förklaring/Exempel
Plast T.ex. Acetal/POM, Akryl/Plexiglas
Aluminium eller mjukare metaller T.ex. Koppar, Mässing
Ej tillåtna material
Namn Förklaring/Exempel
Järn eller hårdare metaller Damm/spån som skadar maskinen
Trä Damm som skadar maskinen
Glasfiber Damm som är farligt att andas in
Kolfiber Damm som är farligt att andas in

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.

Verktyg

Frässtål och T-röd är förbrukningsvaror 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!

Det finns några pinnfräsverktyg till salu på spacet. Sortimentet sitter på vänstra gaveln av hyllorna med plywood och mdf material i workshoprummet. Betalning görs i webbshopen http://makerspace.tictail.com/products/verktyg

Handhavande av maskinen

Förbereda G-kod

Generera din G-kod (Post process i Fusion) eller handskriv den(!).

För att koden över huvud taget skall kunna laddas i LinuxCNC så måste behöver man göra följande ändringar i den utmatade text-filen.

  1. Ta bort alla rader som innehåller bokstaven T. Detta är verktygsval men denna maskin har ingen verktygsväljare.
  2. Ta bort alla rader som innehåller G43. Denna rad har också med verktygsväljare att göra och kommer därför bara ställa till det för dig.
  3. Lägg till följande rad högst upp i din kod: "G64 P0.05" utan citationstecken. Denna rad begränsar hur mycket maskinen får gena. Annars kan den gena rakt igenom din bit i värsta fall.

För att slippa göra detta varje gång kan man titta på stycket "Post Processing" nedan

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. Under power-knapparna finns det tre luckor. Den längst till höger innehåller en USB-port kopplad till styrdatorn.
  9. Dubbelkolla rörelserna (svarta rutan till höger) och koden (vita rutan nere).
  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.

Kylning

 
Tryckluftventil
  1. Sätt i sugmunstycket (änden med metallspiral med svamp) i flaskan med smörj/kylmedia (t.ex T-Röd)
  2. Öppna tryckluftsventilen (se bild)
  3. Rikta och vrid på munstycket för önskat flöde kylmedia - luftblandning.

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.

Matnings- och spindelhastighet

Generella regler

Gå ej under 5 000 rpm, vid lägre hastigheter har spindeln ingen kylning och kan överhetta! Maskinen matar bra i hastigheter upp till 1000mm/min.

"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).

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

Matningshastigheten är typiskt den begränsande faktorn på Tercon. Så vi utgår ifrån att du matar med 1000mm/min. I detta räkneexempel så antar vi att fräsen snurrar 6000 rpm och att du har en 3-skärig fräs med 8mm i diameter.

För varje varv som fräsen snurrar så förflyttas fräsen en viss sträcka i sidled. Vi kan då räkna ut hur långt fräsen förflyttar sig i sidled.

Förflyttning per varv = Sidoförflyttning per minut / Varv per minut = 1000mm/min / 6000rpm = 0.167mm/varv

Sedan har vår exempelfräs 3 skär. Det betyder att den under ett varv kommer skära loss 3 flisor. Dessa flisors tjocklek räknas ut så här (Flistjocklek kallas normalt "Feed per tooth):

Flistjocklek = Förflyttning per varv / antal skär = 0.6mm/varv / 3 = 0.055mm/varv

Denna siffra är den enskilt viktigaste när det kommer till att skära effektivt och inte slita sina frässtål i onödan. Vad detta värde skall vara får man veta från tillverkaren av frässtålet man använder. När man har det räknar man baklänges och får då fram sin matningshastighet för ett givet varvtal.

Varv per minut = Matarhastighet / (Flistjocklek * Antal skär)

Varför bry sig?

Om flistjockleken är för tun så sliter man onödigt på sina frässtål och skapar onödigt mycket värme i materialet som kan ställa till det. I detta läge skär man inte bort material utan "gnuggar" bort det vilket frässtål inte är byggda för-

Åt andra hållet så tar man allt för stora bitar och då blir det för stora krafter och maskinen börjar hacka och fräsarn klarar inte av det.

Måste man räkna på detta?

Nej. Använder man Fusion 360 så behöver man inte göra matematiken ovan utan man kan lägga in sina verktyg och fylla i parametrarna varvtal och feed per tooth så får man rekommenderad matarhastighet automatiskt för alla operationer med det verktyget.

Annars finns det kalkulatorer för Feeds and Speeds man kan använda nedan:

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

Surface speed

För stora industriella projekt så är "Surface speed" viktigt. Det är vilken hastighet som skärbladen rör sig genom materialet och påverkar materialfysiken i skärpunkten som i sin tur påverkar verktygets livslängd. Men för hobbyisten räcker det att hålla koll på sin flistjocklek. Se denna film: https://www.youtube.com/watch?v=hQUN6_bI-io

Climb milling vs Conventional milling

Se denna video som förklarar skillnaden: https://www.youtube.com/watch?v=galm5_6SUcM

På en CNC bör man använda Climb Milling som standard. Detta då man med Climb milling skär flisor som blir mer väldefinierade vilket minskar slitaget enligt resonemanget ovan.

Depth och Cut och Width of Cut

Det är lätt att tro att fräsar är som lite kraftigare borrar där nedersta delen skall göra det mesta jobbet. Det är fel. En fräs har skärägg längs hela sidan och ju mer av sidan man använder ju längre håller stålen eftersom krafterna sprids över en mycket större ytan än bara de nedersta spetsarna.

Så tumregeln är att man skall ta så djupa skär man kan. Se hur tabellen nedan rekommenderar på skärdjup mellan 5 och 10mm.

Exempeltabeller

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 Feed per Tooth DOC WOC Testad Fräsning Kommentar Demo
Karbid 8 3 1000 6000 0.055 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 0.055 13 1.5 x Climb Fungerar INTE! Maskinen hackar och låter illa. Kräver troligen starkare motorer/spindel.
Karbid/HSS 8 3 1000 6000 0.055 10 1 x Climb Fungerar bra. Bättre resultat med kylning/smörjning men inte ett krav.
Karbid 6 3 1000 7000 0,047 10 1
Karbid 5 3 1000 8000 0.041 8 1
Karbid 4 3 1000 10000 0.03 5 1 x Fungerar bra.
Karbid 3 3 500 13000 0.038 5 0,6
Karbid 2 3 400 20000 0.0067 3 0,5
Karbid 1 3 100 24000 0.0014 2 0,25

Delrin/Acetal

Material Diameter Antal skär Feed RPM DOC WOC Testad Kommentar
HSS 8 3 800 6000 10 1 x Maskinen kan säkert mer, men det funkar i alla fall bra.

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.

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

Post Processning

Om du använder Fusion 360 så kan man modifiera sin postprocessor att anpassa koden efter den CNC-maskin man har. Autodesk om hur man hittar och sedan importerar en egen post-processor: https://knowledge.autodesk.com/support/fusion-360/learn-explore/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/How-to-add-a-Post-Processor-to-your-Personal-Posts-in-Fusion-360.html

Du kan antingen ladda ner en version av postprocessorn som är moddad här: https://github.com/ArmyAntSEC/MakerspaceTercoFusionPost/blob/master/linuxcnc.cps

Eller, för att vara på den säkra sidan, ladda ner en fräsch kopia och gör sedan dessa ändringar i den: https://github.com/ArmyAntSEC/MakerspaceTercoFusionPost/commit/ded16ef46d0859be0e5ac611f447ecf2b26ec211#diff-a5b62f2744095a2a00f9b1e8747ce778

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=5802"