die Käsefräse und deren Ansteuerung (CAD, CAM, Steuerung)

[nux]

Hallo Zusammen,
überwiegend bin ich hier als stiller Leser unterwegs, jetzt brauch ich aber mal wieder eure Unterstützung.

Seit ~6 Jahren rödelt meine Käsefräse überwiegend in Holz rum und unterstützt bei diversen Projekten.
Die Mechanik passt soweit und läuft stabil (Bearbeitung von bis zu ~60x50x20cm, Kress 1050fme-1, Nema23 3nm Stepper @36V, XY mit 16mm-Zahnriemen, Z mit Spindel). Die Datengenerierung könnte ggf. mal ein zeitgemäßes Update vertragen.

Ich nutze aktuell folgende Tools:

[CAD]
LibreCAD
+ einfach und schnell

Fusion 360
+ kann alles
- frei nutzbar nach Anmeldung (bis wann..?)
- komplexer

[CAM]
Estlcam 8.x
+ einfach
- kostenpflichtig ~50€
- für 2D ok - aber nicht überragend.
- hat so seine Macken

Fusion 360 CAM
+ kann alles
+ schöne Visualisierung
- komplex
- in der freien Version wird kein Werkzeugwechsel unterstützt => man muss mehrere NC-Files exportieren.

[Steuerung]
Candle G-Code Sender (https://github.com/Denvi/Candle)
+ läuft
+ Funk-Nummernblock fürs Jogging
+ Heightmap kann eingelernt werden
+ Variation von Vorschub/Drehzahl/...

grbl 1.1 auf Arduino NanoV3
+ läuft
- mieses Jogging (nicht wirklich feinfühlig und schnell nutzbar)

Ich würde mich freuen wenn Ihr eure eingesetzte Tools kurz beschreibt und besondere Pro/Cons nennt.

Danke! nux

[Anse]

[Steuerung]

LinuxCNC
+Gut erprobt
+sehr zuverlässig durch real time Kernel.
+Große Community
+Gut dokumentiert
+Hübschere Oberfläche als Mach3 (persönliche Meinung)
+Open Source

-Eher komplex beim Setup.

Mehr fällt mir gerade nicht ein. Der Umstieg von Mach3 auf LinuxCNC war für mich auf jeden Fall eine Offenbarung.

Von den ganzen CNC Steuerungen auf µC sollte man für Abstand halten. Außer für 3D Drucker. Da kann nicht so viel passieren bei einem Fehler.

[nux]

Hallo Anse,
ich hab mich jetzt mal in LinuxCNC eingelesen - beeindruckendes Projekt. Das scheint echt die Kür zu sein, vor allem wenn schon ne ordentliche Hardware vorhanden ist.

Für meine Käsefräse-v1 macht die Anwendung vermutlich weniger Sinn, da müsste ich die Hardware auch noch entsprechend modifizieren.
Aber für die nächste Fräse ist das Projekt abgespeichert!

Verwendest Du die Mesakarten oder klassisch über LPT?
Was nutzt du für CAM Tools?

Gruß nux.

[Zabex]

Moin zusammen,

seit ein paar Wochen bin ich nun auch ein Fräsenbesitzer
[Mechanik]
Die Mechanik ist eine M-hoch-5 von Prof. Heyder.
X:550mm Y:700mm(Gantry + Zahnriemenkopplung) Z:150mm
Der Tisch hat vorne eine 120mm tiefe Ausklinkung, damit ich zum Fingerzinken in Bretter fräsen ein Brett senkrecht einspannen kann.
16mm Spindeln mit 5mm Steigung
4xClosed Loop Stepper mit 3nm (eingebaute Endstufe)
YL620 Frequenzumrichter für die Spindel. Analog angesteuert (PWM, 0-10V)
2.2KW Chinaspindel, Luftgekühlt mit externem Lüfter, ER20 Spannzangen

[Steuerung]
Estlcam (Klemmen-Adapter; via USB; Atmel-Prozessor) mit XBox-360 Controller und Estlcam Handrad als "Fernsteuerung"
+ leicht zu parametrieren
+ Bisher keine Fehler entdeckt
+ Benutzerfreundliches "Endschalter/Sensoren" Konzept: man muss nicht angeben, für welche Achse ein Endschalter ist oder wofür ein Sensor benutzt wird.
- Daraus folgt: Wegfahren vom Endschalter nur durch Freigabe (Taste F11). Dabei muss man selbst aufpassen, nicht in die falsche Richtung zu fahren.
- USB steigt manchmal aus. Das kann aber auch an meiner anderweitigen Verkabelung liegen.

[GCode-Player]
Estlcam Controller Software
+ Schnell zu lernen
+ Bedienung praxistauglich und vielseitig (Tastatur + Maus + Handrad + Joystick + Xbox-Controller)
+ Fräserwechsel (manuell) geht problemlos
- Bei USB-Problemen scheint kein erneutes Verbinden möglich und man kann die Software nicht beenden. Wiederbelebung habe ich nur über den Task-Manager hin bekommen.

[CAM]
Estlcam 11.244 (32bit)
+ Enthält alles was ich brauche
+ Schnell zu lernen
- Kein Undo (man kann sich aber mit Auswählen + Delete behelfen)
- Editieren der Bearbeitungsreihenfolge könnte deutlich komfortabler sein

[CAD]
Freecad
Inkscape


So richtig viel habe ich damit noch nicht gefräst. Natürlich habe ich schon einiges vergeigt, aber auch schon etliches hin bekommen.
Wenn es Probleme gab, saßen die meist vor der Maschine.

Gruß,
Zabex

[Anse]

Verwendest Du die Mesakarten oder klassisch über LPT?
Was nutzt du für CAM Tools?

Nix Mesakarte, einfach LPT. Danach noch ein galvanische Trennung fürs gute Gewissen und danach auf Schrittmotorendstufen mi TB6600. Ist für eine kleine CNC Drehmaschine. Daher mach ich auch nicht viel mit CAM. Einzige ist ein selbst entwickelte Anwendung, die eine gegebenen Kontur frei räumt. Alles andere geht schneller von Hand.
Aber wer unbedingt was semi professionelles will, kanns sich mal Fusion 360 ansehen. Aber da muss man schon ordentlich leidensfähig sein.
Wenn die Bedienung gut wäre, könnte man es sich überlegen, ob die paar € im Monat gut angelegtes Geld sind. Aber es ist halt ein Produkt aus dem Hause Autodesk....

[nux]

@Zabex
Danke für deinen Beitrag. Das ist ja mal ne amtliche Fräse. Da freue ich mich auf einen ausführlichen Bericht hier oder bei zabex.de

@Anse
Das mit der Leidensfähigkeit von Fusion gilt durchaus für den Anfang bis man dahinter gekommen ist. Danach fängts aber an richtig Spaß zu machen.

Privatanwender können es übrigens kostenlos nutzen!

Kostenlose CAD- und CAM-Software für Einzelpersonen, die an Freizeitprojekten, nicht gewerblichen Design- und Fertigungsprojekten arbeiten.

[Sir_Death]

Kleiner Hinweis noch zu Estlcam - der Programmierer ist auch hier im Forum unterwegs: memberlist.php?mode=viewprofile&u=906

[zauberkopf]

Wenn es Probleme gab, saßen die meist vor der Maschine.

Jo... das passier schnell..
Meine Frieda (CNC 3018) aufgebaut, Zabex angeschrieben : HILFE MEIN TISCH FÄHRT IN DIE FALSCHE RICHTUNG !

Frieda soll für mich PCB´s malen, lasern UND Bohren.
Als software bin ich bei pcb2gcode stehengeblieben.
Kommandozeile ! ( hier müsste ein Herzchensmily stehen )
Kann zum malen "andersherum" "isolationsfräsen", und leicht per Skript oder konfigdatei verschiede Werkzeuge konfigurieren.
Und pcb2gcode ist im gegensatz zu flatcam einfach zu kompilieren, und nicht so zickig mit gerberfiles.
z.b. mit Gerberfiles einer hier zufällig installierten KiCAD version wollte es absolut nicht arbeiten. ( das auch nur unter windows, weil es unter linux nicht mehr unterstützte libs haben will).
Was ich noch nicht hinbekommen habe, ist mit custom code den Laser richtig ein und auszuschalten.
Das übernimmt ein python script.

Code: Alles auswählen

#! /usr/bin/python3
import sys 
for line in sys.stdin:
    if 'q' == line.rstrip():
        break
    if line.find("M03")==0:
        continue
    if line.find("M05")==0:
        continue
    if line.find("G00 Z")==0:
        print("M05")
        continue
    if line.find("G01 Z")==0:
        print("M03 S500")
        continue
    print(f'{line}', end='')

[zauberkopf]

Frage : kennt jemand ein commandozeilen tool, mit dem ich schnell mal eben den Gcode zur Maschine werfen kann ?
Bevor ich wieder die Schlange würgen muss...

[Anse]

@Anse
Das mit der Leidensfähigkeit von Fusion gilt durchaus für den Anfang bis man dahinter gekommen ist. Danach fängts aber an richtig Spaß zu machen.

Privatanwender können es übrigens kostenlos nutzen!

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Ja, das ist klar, dass es für privat kostenlos ist Aber z.B. eine Einschränkung ist, dass die Postprozessor Ausgabe ohne Eilgang gemacht wird. Das ist so unbrauchbar.
Über die Bedienung kann man sich streiten. Ich habe jetzt schon einige professionelle CAD/CAM Software gesehen und mit gearbeitet. Daher erlaube ich mir gewisse Urteilsfähigkeit. Das Argument mit ist kostenlos und muss deswegen keine ausgefeilte UI haben lasse ich teilweise gelten. Aber als zahlender Kunde bekomme ich die gleiche Grafik und das würde ich mir nicht gefallen lassen. Aber wer es fürs Hobby einsetzten will nur zu. Darum hab ich es ja erwähnt. Finde toll, dass es so was gibt. Nur Geld würde ich dafür nicht ausgeben.

[Toni]

Frage : kennt jemand ein commandozeilen tool, mit dem ich schnell mal eben den Gcode zur Maschine werfen kann ?
Bevor ich wieder die Schlange würgen muss...

Meinst du gcode in ein Feld tippen/einfügen? Wenn die Mascheng eine Arduino Steuerung hat: Arduino (Werkzeuge -> serieller Monitor).
Oder UGS, das hat auch ein Kommandozeilenfenster.

[zauberkopf]

Ne... die Datei direkt zur Frieda schicken.
Ich habe mir das Protokoll nicht angeschaut, aber ich kann mir denken, das die entweder mit xon/off arbeiten, oder das der nächste befehl erst nach einem OK gesendet werden soll.
also keine grosse sache eigentlich.
z.Z. nutze ich noch candle um die fertigen .nc Dateien zu übertragen.

Mit offline-controller bin ich noch nicht ganz grün genauer :
Das teil hat einen ESP32 und weigert sich im AP Mode mit den Zugangsdaten von meinem WLAN zu arbeiten.
Wäre auch schön... ich schicke die Datei direkt auf die SD, drück nen knopf, und die maschine rennt los.. so ganz ohne rechner.

[Zabex]

Gcode zur Fräse übertragen:
https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

Wie die Kommunikation funktioniert kann man dort im Queltext sehen:
https://github.com/winder/Universal-G-C ... cator.java

Soweit ich das sehe, wird nach dem Senden eines Kommandos auf eine Antwort ("OK" oder "error") gewartet bevor das nächste Kommando gesendet wird.

[zauberkopf]

Also... wird es darauf hinauslaufen, das ich mein Python Script erweitere.
Die Idee ist :
Ich erzeuge in KiCad die Gerberfiles, klicke auf das Gerberfile.. und Frieda legt dann los.
Also das Script erkennt : Unterseite : fängt an zu malen.
Das Script erkennt Bohrdaten : fängt an zu malen.
Und später vielleicht, die Idee kam mir gestern und muss noch mal probiert werden : Es erkennt Lötstoppmaske, und fängt an zu malen.. mit nem Grünen Edding !
Oder ich Sprühe die Platine mit grüner Farbe ein, und Laser das bisserl eben weg.

Apropos Laser : Das Modul ist zwar hier, mir aber, noch recht "unsymphatisch".
Liegt auch daran, das Frieda hier sich noch nackig auf den Tisch rekelt.
Ein Gehäuse mit Klappe, ist also geplant.
Sichtfenster wäre aber schön.
Hat jemand ne Idee, aus welchem Material ich das machen kann, um den 450nm Laser daran zu hindern, auszubüchsen ?

[zauberkopf]

Oder ne andere Idee :
Ich habe hier diesen "offline" Controller.

Der hat nen ESP32 on Board.
Macht einen AP, und sollte sich ins WLAN integrieren lassen.
Macht der aber nicht.
Aber ich kann via Webschnittstelle dem Gcodes auf die SD-Card werfen.

Damit könnte Frieda in Zukunft auch im Schrank stehen. Tür zu... Laser kann mich mal.

Kennt jemand diesen Controller und weis, ob es dazu ein OpenSource Projekt gibt ?

[sukram]

Ein Gehäuse mit Klappe, ist also geplant.
Sichtfenster wäre aber schön.
Hat jemand ne Idee, aus welchem Material ich das machen kann, um den 450nm Laser daran zu hindern, auszubüchsen ?

Violett-Blau? Warum nicht Infrarot bei >1000nm? Normal sollte Glas mit Rotfilter (schmales Fenster bei 650-750nm) ausreichen, lasse mich aber eines besseren belehren

[zauberkopf]

Ganz einfach : Die Maschine mit dem 450nm Lasermodul hat nur rund 50 Eur mehr gekostet als ohne..
Sogar die Laserschutzbrille hat sich als Brauchbar erwiesen.
Weil.. zufälligerweise habe ich ne 450nm 100Watt (!!!) UV LED, die in meinem Vergrößerer steckt den ich mir für Kunstdrucke wie Cyanotypen gebaut habe.
Ich setz Die Brille also auf : Alles schön grün.
Dann guck ich auf die Blaue Led vom Monitor.. Nicht grün. hmm..
Dann schmeiß ich den Belichter an, GRÜN !
Aber sowas von GRÜN !
Ich guck sogar fast direkt in die LED rein..

https://www.youtube.com/watch?v=f5J4a9N5lJ4

Da war ich dann etwas beruhigt, und habe meine ersten Laserversuche gestartet.

Ich suche aber ein gutes und billiges Rotes Sichtfenster aber auch noch für andere Photosachen...
Ich habe schnell gemerkt, das nicht alles was Rot filtert, auch nur Rot filtert..

[sysconsol]

Weil man bei einem ehemaligen Arbeitgeber die Notwendigkeit von Schutzbrillen nicht eingesehen hat, haben wir beim Messen an Leistungs-LED Acrylglasplatten als Gesichtsschild genutzt.

Wir hatten aber auch UV-VIS-Spektrometer, um die auszumessen - haben die schließlich repariert

beispielsweise Topacryl

[zauberkopf]

Wir hatten aber auch UV-VIS-Spektrometer, um die auszumessen - haben die schließlich repariert

Die Firma ist nicht zufällig in Berlin ?

beispielsweise Topacryl

Acrylglas mit Datenblatt !
Geil !
Jetzt nur noch eine Bezugsquelle finden...

Übrigens, mein "Offline Controller" scheint doch zu funktionieren.
Ich habe mir erst einen Wolf abgesucht nach einer vermeindlichen "original Firmware".
Dann habe ich einfach NOCHMAL die WLAN Zugangsdaten eingetragen... und auf einmal, hat er es kapiert !
Cool !
Jetzt kann ich mittels wget das File per Wlan rüberwerfen, und die Kiste irgendwo hinstellen, wo sie nicht stört.

Jetzt mal noch ne andere Frage :
Frieda ist ohne Spindelmotor mit Laser oder Stift schon ziemlich leise, aber ich habe gehört, das es Schrittmotortreiber gibt, die noch leiser sein sollen.
Lohnt sich das ? Also hörbarer Unterschied ?

[edison]

Lohnt sich das ? Also hörbarer Unterschied ?

Welche hast Du denn jetzt drin?
Da gibt es wirklich große Unterschiede.

[zauberkopf]

Welche hast Du denn jetzt drin?

Den wahrscheinlich billigsten !
Das ist ne Chinesische 3018 noch alles originol !
Blöd ist nur, ich mach grad nen Test mit dem Laser.
Das kann noch ein bisschen dauern..

Und die Treiber sind auf dem Board gelötet.. nicht gesteckt.
Warum haben die Treiber auf den anderen Boards im Web denn alle Kühlkörper drauf ?

Deshalb, rechne ich schon mal damit, das Board demnächst ersetzen zu dürfen.

[gafu]

die treiber haben thermal pad auf der unterseite.
Die kühlkörperchen auf der plastikseite helfen auch nur so mäßig.

[Bastelbruder]

Es könnte sein, daß die leiseren Treiber höhere Schaltverluste aufweisen als die klassisch angesteuerten Endstufen.

[gafu]

bei den gängigen treiberchen liegt das nicht an der technologie und der tiefe des mikrosteppings, sondern mehr an der tatsächlichen ausführung der schalttransisitoren auf dem halbleiter.

Es gibt auch bei den "silent" dingern von trinamic welche die heißer werden, und welche die nicht so heiß werden, da die impendanzen der endstufe unabhängig von den schaltverlusten eine große rolle bei der erwärmung spielt.

tmc2100 mit 0,4/0.5Ohm RDSon in der endstufe vs 2209 mit 0.17ohm zum beispiel

[Bastelbruder]

Ich kenne jetzt diese Treiberchips im Detail, aber (Um)Schaltverluste können die ohmschen Verluste deutlich überschreiten. Ein beliebtes Glücksspiel bei den Mosfetkillern, die immer bloß auf Rds_on achten und nicht auf C_dg.

[zauberkopf]

Dann.. gestattet mir die Frage : Welcher Schrittmotörchen Treiberling ist der leiseste im Wald ?

[Zabex]

TMC2130 (Silentstepstick) ist nahe am DC Motor

[gafu]

wenn man wirklich leise haben will, dann die zweite generation stealthchop treiber verwenden, die haben weniger leistungsverluste bei der besonders leisen ansteuerung.
Auerdem sind werden sie weniger heiß.

Wem spreadcycle reicht, für den ist es vielleicht weniger relevant.

Ja, auch die neuen seriell programmierbaren laufen auch ohne programmierung stand-alone.

[zauberkopf]

Wem spreadcycle reicht, für den ist es vielleicht weniger relevant.

watt ?
Ich bin ja wirklich was sowas angeht, sowas von noob.

Also meine Experimente mit Stiften, pausieren, bis das packet mit den neuen hier eintrifft.
Mein erster versuch hat schon wirklich gute ergebnisse gebracht, dafür das der Stifthalter zu viel Spiel hatte.
Ausserdem hat der 0815 Edding nicht überall den selben durchmesser..
Aber es zeichnet sich ab, das es wirklich möglich sein kann, innerhalb von 1-2 Stunden mit wenigen Handgriffen eine Platine fertig zu stellen.
In der Zeit wo Frieda malt und bohrt, wird das Bad aufgeheizt.. danach wird die Platine gebadet.. abgeschuppt fertig.

d.h. z.Z. spiele ich mit Laser. bzw mit farben.
Die billige sprühdose, ist schon mal in den Müll gewandert.. Ist im Bad nicht praktikabel, und diese viel zu dicke Schicht wegzulasern, ist was für Guantanamo.
Die Tusche die ich habe, wahrscheinlich auf Acrylbasis hält leider so gar nicht auf pcb´s...
Ein bisschen recherche im Netz : sowas wurde auch auf schellack basis früher gemacht.
Ginge auch weihrauch ? habe ich sogar noch zufällig hier. Könnte beim Lasern dann ziemlich katholisch werden...
Wahrscheinlich wirds aber dann doch Edding-farbe..

Und dann kommt natürlich auch der Wunsch auf, den Laser separat von der Spindel zu steuern.
Das macht so viel ich weis mein jetziges Board nicht.
Das sollte aber mit grbl, etc.. doch hoffentlich kein problem sein.
Vielleicht wäre sogar ein automatischer Deckel für den laser sinnvoll.. totaler luxus.. wenn der Laser feddich ist, wird automatisch per servo ein Deckel drauf gemacht.

Aber erst mal weiter experimentieren. Ich bin mal echt gespannt, wie gut ich mit den neuen Stiften zurrecht komme.
Lasern mit meiner aus Angst auf 50% gedrosselten 1,4 Watt Laserkanone, dauert ziemlich lange.. aber ist auch super fein !

[Mechatronk]

Definiere den Laser doch mal als Kühlung oder trigger den über den Dir-Pin der spindel den du eh nicht verwendest. Hat dein Board dafür ausgänge?

[zauberkopf]

KOPF-TISCH !
Natürlich !
Ich mein sogar 2.. mal sehen, ob die unterschiedlich schaltbar sind.

Wenn der "Lüfter" aktiviert wird, dann zieht ein Relais an, und schaltet um...

[zauberkopf]

https://www.ultimatesolver.com/de/midi2gcode


Weis jemand wieviel schritte pro mm meine Frieda braucht ?

[Toni]

KOPF-TISCH !
Natürlich !
Ich mein sogar 2.. mal sehen, ob die unterschiedlich schaltbar sind.

Wenn der "Lüfter" aktiviert wird, dann zieht ein Relais an, und schaltet um...

Probiere mal M3 bis M8 durch. Für meine Spindel habe ich z.B. M8=ein M2=aus, glaube das ist sonst für Kühlung vorgesehen

[Manu]

Bei mir wohnt eine Eigenbau-Portalfräse, ca. 1100x1100mm Verfahrweg, 2.2kw Chinaspindel, 180W JMC Servos.

[CAD]
Fusion 360

[CAM]
- zu 90% ebenfalls Fusion 360
- manchmal für 2D Holzgeschichten "Aspire" von Vetric

[Steuerung]
- Linuxcnc 2.8
- MESA 7i76e

Die Mesakarten sind wirklich super und total flexibel, genug 24V I/Os für alle möglichen Erweiterungen, optoisolierte Ausgänge für den FU inkl Digitalpoti
Mit Linuxcnc und dem darin integrierten pyvcp Panel kann man sich super eigene Funktionen bauen, wie z.b. bei mir ob mit Spindelstart wahlweise Druckluft oder Staubsauger eingeschalten werden soll, und noch ein paar zusätzliche Anzeigen (DC-Ok Signal der Netzteile, VFD Alarm etc)

[zauberkopf]

Ich habe hier noch einen "offline CNC Controller" gefunden, der auf meiner TODO-Liste steht :
https://github.com/mstrens/grbl_controller_esp32