Fräse

Die CNC14-Fräse ist eine Erweiterung und Anpassung der c´t Hacks Sperrholz-CNC-Fräse, die in den Artikeln "CNC-Sperrholz-Fräse" und "GRBL-Jogger " in der Printausgabe der c´t Hacks (jetzt Make) veröffentlicht wurde.

Die Abweichungen der CNC14 zur Urfassung der Fräse wurden bereits in der ersten Planung festgelegt: Die CNC14-Fräse sollte einen deutlich größeren Arbeitsraum bereitstellen und über zusätzliche Module erweiterbar sein. Die Elektronik wurde vereinfacht und auf die Original-GRBL-Distribution angepasst, so, dass spätere Updates der Steuerungssoftware ohne Programmieraufwand möglich sind.

In der aktuellen Fassung der CNC14-Fräse, deren Bau im Workshop begleitet wird, sind folgende Leistungen möglich:

Größerer Arbeitsraum

Arbeitsbereich:
X 660mm
Y 1200mm
Z 65mm. Die Höhe eines Werkstücks kann bis zu 160mm betragen.
Die Außenmaße sind ca. L1500mm x B935mm x H500mm.
Der Y-Fahrweg ragt etwa 12cm über -Y hinaus: Ein guter Raum für vertikale Anbauten wie der CNC14-Vise .

Dilledöpp - die kleine Version der CNC14

Da nicht jeder ausreichend Platz für eine große Fräse hat oder lediglich kleine Teile gefräst werden wollen, gibt es nun die kleine Version der CNC14-Fräse. Mit ihren 20 kg ist sie auch gut alleine tragbar und damit mobil.
Arbeitsbereich:
X 280 mm
Y 450 mm (plus 120 mm vor der vorderen Kante)
Z 65 mm, das Werkstück kann eine Höhe von bis zu 100 mm betragen.
Aussenmaß:
460 mm x 730 mm, 450 mm hoch

Die Steuerung ist identisch mit der großen CNC14-Fräse: Arduino mit GRBL, Motortreiberkarte mit Nema23 Schrittmotoren und Netzteil.
Workshopteilnehmer haben nun die Wahl eine große CNC14-Fräse oder ein kleines CNC14-Dilledöpp zu bauen.

Elektronik ohne Löten

Die Elektronik basiert auf drei Einheiten: Einem Arduino Uno (5V), einer Motoren-Steuerkarte (24V) und einer Stromversorgung.

GRBL

Verwendet wird die aktuelle GRBL-Version 0.9j.
Update: Seit April 2017 wird die aktuelle GRBL-Version 1.1 mit GRBL-LPT-Port-Adapter-Shield, welches Verkabeln erspart, verwendet.

TinyG-fähig

TinyG ist eine erweiterte Variante von GRBL, die eine eigene Hardware-Platine ansteuert. Tester und Anwender zeigen auf YouTube, wie elegant und schnell die Fräse fahren kann, wenn man Optimierungen an der Steuerung vornimmt. TinyG ist eine sehr interessante Alternative zu GRBL-Steuerungen.

Fräsbares Material

Bislang wurden mit der CNC14-Fräse Hartholz, Sperr- und Schichtholz, Aluminium, Messing, Plexiglas, Dibond-Platten und Styrodur in 2D, 2.5D und 3D gefräst. Versuche mit Stein und Glas verliefen sehr gut.


Über CNC14

CNC14 ist die Heimat einer Idee. Der Idee, dass Kreative, Heim- und Handwerker, Hobbyisten und -innen ihren Wunsch nach handwerklicher Präzision nicht länger unterdrücken müssen. Handwerkliche Arbeit in der Formung von Gegenständen erfordert nicht selten teures Spezialwerkzeug und praktische Erfahrung im Umgang mit Materialien und Werkzeugen. Die Frustration steigt und der Durchhaltewille wird auf eine harte Probe gestellt, wenn aus einer brillanten Idee gerade mal ein durchschnittliches Werkstück wird.
Überlässt man die Feinheiten der Bearbeitung jedoch einer Maschine, die auch noch im 20.tel Millimeterbereich sauber Material abträgt, rutschen Idee und Ergebnis schon viel enger zusammen.

CNC-Fräsen waren noch vor ein bis zwei Jahrzehnten im Hobbybereich unvorstell- und unbezahlbar. Mit der Digitalisierung der CNC-Steuerung und dem direkten Zugriff auf globale Märkte auch für Endkunden, über z.B. eBay, wurden die Bauteile so günstig, dass kleinere CNC-Fräsen heute für weniger als 1000 Euro selbst aufzubauen sind. Nicht vergessen werden sollte, dass auch die Software zu Steuerung der Hobby-CNC-Fräsen nicht mehr nur im Profibereich zu finden ist: Immer mehr freie, kostenlose oder kostengünstige Softwarepakete tauchen im Internet auf, die von motivierten und kompetenten Entwicklern beigesteuert werden.

Nach einigen Fehlschlägen bei der Planung einer eigenen CNC-Fräse und der Verweigerung, einen der üblichen Bausätze zu kaufen (Zu geringer Arbeitsbereich, zu wenig flexibel und zu teuer) begann der praktischer Einstieg mit einem Artikel in der
c´t Hacks 01/2014 über den Bau einer Fräse aus Sperrholz. Die Fräse wirkte sehr robust konstruiert und war mit geringen Mitteln zu bauen. Einzig die Verwendung eines Riemenantriebes ließ Zweifel aufkommen, ob die Fräse kräftig und präzise genug zu steuern sei. Nach zwei Jahren Theorie büffeln, war aber klar, dass sie sehr viele Vorteile haben würde .

Dank der großzügigen und kompetenten Hilfe in vielen Foren, laufen die ersten Modelle seit etwa April 2014 und über die Erfahrungen beim Bau und allen Ideen, Missgeschicken, Irrtümern und Erfolgen möchte ich auf CNC14.de berichten und die Erkenntnisse und den Spaß am CNC-fräsen mit Euch teilen.

Wer noch mehr über CNC14, der Entstehung der Workshops und mich erfahren möchte, empfehle ich einen Blick in das Kapitel "Fräsen fürs Folk" in dem Ende 2016 von der Anstiftung Berlin erschienenem Buch "Die Welt reparieren". Mehr dazu hier: Fräsen fürs Folk

Birgit Hellendahl