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hswiki:raum:elektronikwerkstatt:cnc-fraesmaschine

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hswiki:raum:elektronikwerkstatt:cnc-fraesmaschine [2018/01/26 18:19] – [Modernisierungsmöglichkeiten] uliphswiki:raum:elektronikwerkstatt:cnc-fraesmaschine [2023/09/24 12:51] (aktuell) – html-empty-entities (Leere Menge) mit korrekten Unicode-Durchmesser-Symbol ersetzt l.behm
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 ===== TODOs ===== ===== TODOs =====
  
-  * Die Steuerungssoftware (DOS-Programm) läuft derzeit auf einem Indstrie-PC mit Win 98. Kann man das auch auf Linux mit DosBox oder Wine realisieren? Kann vielleicht die freie Software LinuxCNC dazu gebracht werden mit der Maschine zu reden? +  * Die Steuerungssoftware (DOS-Programm) läuft derzeit auf einem Indstrie-PC mit Win 98. Kann man das auch auf Linux mit DosBox oder Wine realisieren?
-  * Die meisten CAM-Tools geben G-Code aus. Die Maschinensteuerung arbeitet mit dem proprietären NCP-Befehlssatz. Hier muss ein Konverter her oder eine modernere Steuersoftware, die G-Code versteht.+
   * Zur Maschine gab es ein paar Fräswerkzeuge. Wir sollten noch sinnvolle Fräser ergänzen, um verschiedene Anwendungen abzudecken. Insbesondere sollten verschiedene Fräser für Kunsstoff und Aluminium benutzt werden, um die Schärfe der Schneiden für die Kunststoffbearbeitung länger zu erhalten. Verschiedene Formen sind ebenfalls nötig: Zylinder (vertikale und horizontale Flächen), Kegel (Senkungen und Fasen), rundes Fräserende für nicht-ebene Flächen. Außerdem verschiedene Durchmesser für unterschielich große Bearbeitungsflächen.   * Zur Maschine gab es ein paar Fräswerkzeuge. Wir sollten noch sinnvolle Fräser ergänzen, um verschiedene Anwendungen abzudecken. Insbesondere sollten verschiedene Fräser für Kunsstoff und Aluminium benutzt werden, um die Schärfe der Schneiden für die Kunststoffbearbeitung länger zu erhalten. Verschiedene Formen sind ebenfalls nötig: Zylinder (vertikale und horizontale Flächen), Kegel (Senkungen und Fasen), rundes Fräserende für nicht-ebene Flächen. Außerdem verschiedene Durchmesser für unterschielich große Bearbeitungsflächen.
-  * Für einige der Fräser fehlt ein Spannfutter für den passenden Schaftdurchmesser. 
-  * Messmittel zum Einrichten der Werkstücke. Mindestens eine Messuhr mit Stativ. 
-  * Anschlagschienen und Spannvorrichtung zum schnellen und einfachen Spannen der Werkstücke. 
   * Ein Grundstock an Material (v.a. Kunststoffplatten) sollte vorhanden sein.   * Ein Grundstock an Material (v.a. Kunststoffplatten) sollte vorhanden sein.
  
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 ==== Zerspanungswerkzeuge ==== ==== Zerspanungswerkzeuge ====
  
-^ Anzahl ^ Name         ^ Schneiden-<html>&empty;</html> ^ Schaft-<html>&empty;</html> Bemerkung +^ Anzahl ^ Name         ^ Schneiden-⌀ ^ Schaft-⌀ Material 
-| 1      | Einschneider | 2 mm    | 3 mm     | | +| 1      | Einschneider | 2 mm    | 3 mm     HSS 
-| 1      | Einschneider | 4 mm    | 6 mm     gehärtet, keine passende Spannzange vorhanden            +| 1      | Einschneider | 4 mm    | 6 mm     Hartmetall 
-| 1      | Einschneider | 6 mm    | 6 mm     gehärtet, keine passende Spannzange vorhanden |+| 1      | Einschneider | 6 mm    | 6 mm     Hartmetall |
  
  
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 **Spannzangentyp:** Spannzange DIN 6388-A, Typ 400E (OZ6).\\ **Spannzangentyp:** Spannzange DIN 6388-A, Typ 400E (OZ6).\\
-**Abmessungen:** <html>&empty;</html>11.5 mm, Länge 21mm, Konus 1:10.\\+**Abmessungen:** 11.5 mm, Länge 21mm, Konus 1:10.\\
 Einseitig geschlitzt, für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft ohne Anzugsgewinde. Einseitig geschlitzt, für Werkzeuge mit zylindrischem Schaft ohne Anzugsgewinde.
  
- +^ Anzahl ^ Bezeichnung ^ für Schaft-⌀ 
-^ Anzahl ^ Name         ^ für Schaft-<html>&empty;</html> ^ Bemerkung +| 1 | Spannzange | 1 mm | 
-| 1 | Spannzange | 1 mm +| 1 | Spannzange | 2 mm | 
-| 1 | Spannzange | 2 mm +| 2 | Spannzange | 2.5 mm | 
-| 2 | Spannzange | 2.5 mm | falscher Kegelwinkel! +| 2 | Spannzange | 3 mm | 
-| 2 | Spannzange | 3 mm +| 1 | Spannzange | 3.5 mm | 
-| 1 | Spannzange | 3.5 mm +| 1 | Spannzange | 4 mm | 
-| 1 | Spannzange | 4 mm +| 1 | Spannzange | 4.5 mm | 
-| 1 | Spannzange | 4.5 mm +| 1 | Spannzange | 5 mm | 
-| 1 | Spannzange | 5 mm +| 1 | Spannzange | 5.5 mm | 
-| 1 | Spannzange | 5.5 mm | | +| 1 | Spannzange | 6 mm 
-| 2 | Überwurfmuttern für Spindel || |+| 2 | Überwurfmuttern für Spindel ||
  
  
 ==== Montagewerkzeug ==== ==== Montagewerkzeug ====
  
-^ Anzahl ^ Name           ^ Größe ^ Bemerkung | +^ Anzahl ^ Bezeichnung ^ Größe ^ 
-| 1      | Hakenschlüssel | 16-20 +| 1      | Hakenschlüssel | 16-20 | 
-| 1      | Maulschlüssel  | SW 19 | zu groß für Spindel, benötigt SW 17 |+| 1      | Maulschlüssel  | SW 19 | 
 +| 1      | Maulschlüssel SW 17 | 
 + 
 + 
 +==== Spannmittel ==== 
 + 
 +^ Anzahl ^ Bezeichnung ^ 
 +| 2 | Anschlagschienen 225 mm | 
 +| 1 | Handhebel-Spannvorrichtung SH 1 | 
 + 
 + 
 +==== Messmittel ==== 
 +^ Anzahl ^ Bezeichnung ^ 
 +| 1 | Messuhr Mahr Analog MarCartor 810 A | 
 +| 1 | Magnet-Messstativ für Messuhr | 
 +| 1 | Messschieber (analog) Maschinenbauqualität | 
 + 
 + 
 +==== Postprocessor =====
  
 +Uns liegt ein Postprocessor für das Fräsenmodell vor, den man in das jeweilige CAM-Tool einfügt. Die beiden Dateien liegen auf ownkraut:/home/gecko/CNC/postprocessor/ISEL.{mpc,mmc} .
  
 ===== Notwendige oder wünschenswerte Anschaffungen ===== ===== Notwendige oder wünschenswerte Anschaffungen =====
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 ^ Teil ^ Beispiel-Modell + Link ^ Preis ^ Priorität ^ ^ Teil ^ Beispiel-Modell + Link ^ Preis ^ Priorität ^
-| Anschlagschienen | [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Anschlagschienen-V_TN_AS.htm|{{https://shop.vhf.de/b2b/images/products/hierarchie/46821Anschlagschienen.jpg?150x50}}]] <html><br/></html> [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Anschlagschienen-V_TN_AS.htm|Anschlagschienen 225 mm]] | 44 € | | 
-| Spannvorrichtung | [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Handhebel-Spannvorrichtungen-V_TN_HSV.htm|{{https://shop.vhf.de/b2b/images/products/hierarchie/46822Spannhebel_SH1.jpg?150x50}}]] <html><br/></html> [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Handhebel-Spannvorrichtungen-V_TN_HSV.htm|Handhebel-Spannvorrichtung SH 1]] | 44 € | | 
-| Messuhr (analog) | [[https://www.pruefmittel24.com/produktA31060010.html?t=Messuhr-Mahr-Analog-MarCartor-810-A-Messspanne-0-10-mm-Ablesung-0.01-mm|{{https://www.pruefmittel24.com/images/products/normal/31060010_1.jpg?150x50}}]] <html><br/></html> [[https://www.pruefmittel24.com/produktA31060010.html?t=Messuhr-Mahr-Analog-MarCartor-810-A-Messspanne-0-10-mm-Ablesung-0.01-mm|Messuhr Mahr Analog MarCartor 810 A]] | 40 €| | 
-| Stativ für Messuhr | [[https://www.amazon.de/WABECO-Magnet-Messstativ-mit-Zentralklemmung/dp/B003V8T4RS/ref=pd_sbs_60_3|{{https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/31XNyaCc34L.jpg?150x50}}]] <html><br/></html> [[https://www.amazon.de/WABECO-Magnet-Messstativ-mit-Zentralklemmung/dp/B003V8T4RS/ref=pd_sbs_60_3|Magnet-Messstativ]] | 30 €| | 
 | Stahlmaßstab 500mm | | | | | Stahlmaßstab 500mm | | | |
-| Messschieber (analog) Maschinenbauqualität | | | | 
-| Spannzange 2.5mm Schaft-<html>&empty;</html>| | | | 
-| Spannzange 6mm Schaft-<html>&empty;</html>| | | | 
 | Satz Spiralbohrer (nur für die Fräse) | | | | | Satz Spiralbohrer (nur für die Fräse) | | | |
 | Kegelfräser (Senkungen, Fasen, Entgraten) | [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Entgrater-W_E_EG.htm|Entgrater]]| 25 € | | | Kegelfräser (Senkungen, Fasen, Entgraten) | [[https://shop.vhf.de/articleGroups/Entgrater-W_E_EG.htm|Entgrater]]| 25 € | |
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 Nach derzeitigem Kenntnisstand existieren theoretisch folgende Möglichkeiten einer Modernisierung mit aufsteigendem Awesomeness-Faktor: Nach derzeitigem Kenntnisstand existieren theoretisch folgende Möglichkeiten einer Modernisierung mit aufsteigendem Awesomeness-Faktor:
 +
 +
 +=== Originalen Steuerrechner ins Krautspace-Netz ===
 +
 +  * Als kurzfristige Lösung für das Datentransferproblem kann versucht werden, den Steuerrechner ins Krautspace-Netz zu bekommen.
 +  * Daten können dann per Netzwerkfreigabe auf dem Rechner abgelegt werden
 +  * Vorteil:
 +    * Datenaustausch per Netzwerk möglich
 +  * Nachteil:
 +    * Keine wirkliche Modernisierung - nur Datenaustausch wird vereinfacht
 +    * Kein G-Code verarbeitbar - G-Code-zu-NCP-Übersetzer wird benötigt
 +    * Kein Datenaustausch per USB-Stick
  
  
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   * Hier ist zu klären, ob die Kommunikation über die serielle Schnittstelle dann noch gut genug funktioniert. Laut Isel-Manual wurden beim DOS-Treiber ein paar Tricks unternommen, um die serielle Schnittstelle mit einer höheren Frequenz als normal abfragen zu können.   * Hier ist zu klären, ob die Kommunikation über die serielle Schnittstelle dann noch gut genug funktioniert. Laut Isel-Manual wurden beim DOS-Treiber ein paar Tricks unternommen, um die serielle Schnittstelle mit einer höheren Frequenz als normal abfragen zu können.
   * Vorteil:   * Vorteil:
-    * einfacher Datenaustausch per USB-Stick o.ä. möglich+    * einfacher Datenaustausch per USB-Stick oder Netzwerk möglich
   * Nachteil:   * Nachteil:
-    * Es kann nach wie vor kein G-Code verarbeitet werden.+    * Es kann nach wie vor kein G-Code verarbeitet werden - ein G-Code-zu-NCP-Übersetzer wird benötigt.
     * Es kann sich herausstellen, dass die Lösung nicht funktioniert.     * Es kann sich herausstellen, dass die Lösung nicht funktioniert.
  
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 === Kommerzielle Steuerungssoftware für Windows/Wine === === Kommerzielle Steuerungssoftware für Windows/Wine ===
  
-  * Die Firma *delft spline systemsbietet die Steuerungssoftware [[https://www.spline.nl/machines/kay.html|KAY]] an, die unsere Isel CPM 4030 *out-of-the-boxunterstützt.+  * Die Firma //delft spline systems// bietet die Steuerungssoftware [[https://www.spline.nl/machines/kay.html|KAY]] an, die unsere Isel CPM 4030 //out-of-the-box// unterstützt.
   * Die Software kann NCP- und G-Code-Programme verarbeiten.   * Die Software kann NCP- und G-Code-Programme verarbeiten.
-  * *KAYsetzt Windows voraus, ein Versuch auf Linux mit Wine kann mit der kostenlosen Testversion unternommen werden. Leider kann man mit dieser Version nicht die Verbindung zur Maschine testen (vielleicht verhandelbar?). +  * //KAY// setzt Windows voraus, ein Versuch auf Linux mit Wine kann mit der kostenlosen Testversion unternommen werden. Leider kann man mit dieser Version nicht die Verbindung zur Maschine testen (vielleicht verhandelbar?). 
-  * Die Software kostet 200€.+  * Die Software kostet ca. 250€.
   * Vorteile:   * Vorteile:
     * Die Maschine wäre relativ schnell einsatzbereit.     * Die Maschine wäre relativ schnell einsatzbereit.
Zeile 142: Zeile 162:
  
   * LinuxCNC ist eine freie Steuerungsoftware   * LinuxCNC ist eine freie Steuerungsoftware
 +  * Es kann direkt G-Code verarbeiten.
   * Es unterstützt unsere Maschine vermutlich nicht - es muss also eine Möglichkeit gefunden und realisiert werden, die Maschine damit zu steuern (Aufwand derzeit unbekannt).   * Es unterstützt unsere Maschine vermutlich nicht - es muss also eine Möglichkeit gefunden und realisiert werden, die Maschine damit zu steuern (Aufwand derzeit unbekannt).
-  * Ist ein Interface mit unserer originalen IMC4-Steuerkarte in der Maschine überhaupt realisierbar? Isel-CPM-Maschinen scheinen relativ populär zu sein, trotzdem gibt es offenbar noch kein passendes Modul für LinuxCNC. Gründe? Die Projekte, die Isel CPMs mit LinuxCNC benutzen haben auch die Steuerplatine getauscht+  * Isel-CPM-Maschinen scheinen relativ populär zu sein, trotzdem gibt es offenbar noch kein passendes Modul für LinuxCNC. Gründe? Vielleicht schwer machbar? Die Projekte, die Isel CPMs mit LinuxCNC benutzenhaben auch die Steuerplatine in der Maschine getauscht.
-  * LinuxCNC kann G-Code verarbeiten. Eventuell Erweiterung für NCP möglich.+
   * Vorteile:   * Vorteile:
     * Freie Software auf freiem Betriebssystem     * Freie Software auf freiem Betriebssystem
Zeile 153: Zeile 173:
     * Restrisiko, beim Basteln etwas an der Maschine zu beschädigen.     * Restrisiko, beim Basteln etwas an der Maschine zu beschädigen.
     * Wirkliche Inbetriebnahme erst möglich, wenn Integration mit LinuxCNC fertig ist. Dauer unbekannt.     * Wirkliche Inbetriebnahme erst möglich, wenn Integration mit LinuxCNC fertig ist. Dauer unbekannt.
 +
 +Wie es scheint passt die Philosophie von LinuxCNC nicht zu unserer Absicht möglichst wenig an der originalen Steuerung der Maschine zu ändern ([[http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/wiki.pl?HardwareDesign|Quelle]]):
 +
 +> 4. Why not use a micro controller over USB as a step generator
 +
 +> Short answer:
 +> because it breaks the idea of the project - LinuxCNC as a machine controller.
 +
 +> Long answer:
 +> If you wished to do rigid tapping with your USB-based controller - you would have to add the tapping code to your microcontroller. USB will not allow reliable communication between the motion controller (LinuxCNC) and the motor controller (your micro).
 +>
 +> Multiply that by other options and now you have basically made your micro controller into a motion controller. This has been done in a fork of LinuxCNC - USB to a mesa 7i43 card in the araisrobo project (now uses machinekit AFAIK).
 +
 +> Now if someone added some cool option to LinuxCNC's motion controller you wouldn't be able to use it until you added it to your motion controller. It also doesn't allow LinuxCNC's built-in scope and meters access to the micro controller's internal test points.
 +
 +> By using relatively 'dumb' hardware, we avoid that scenario - whatever LinuxCNC can do it can do with all hardware that supports the basic requirements. You can even run an analog servo using the parallel port - just the performance would be low.
 +
 +> So is it a waste of time for simple I/O stuff? Yes, I guess you could say that - but when you look at the bigger picture it makes sense - LinuxCNC does a lot more than just simple step driven mills.
 +
 +> We prefer that the motion controller is in one place - LinuxCNC.
 +
 +Kurz gesagt:
 +
 +LinuxCNC will "dumme" Hardware. Alles was Bewegungssteuerung angeht kommt aus der Software. Wir haben "schlaue" Hardware, die mit einfachen Kommandos gesteuert wird und die Bewegungssteuerung (gleichzeitiges koordiniertes Verfahren der Maschinenachsen) selbst erledigt. Verbesserungen der Steuerung sind bei LinuxCNC Softwareupdates, bei uns Hardware-Updates (siehe Awesomeness++ unten).
  
  
 === Awesomeness++ === === Awesomeness++ ===
-  * Nach Modernisierung des Steuer-PCs Aufrüstung der Motorsteuerung mit einem neuen [[http://axemotion.com/product_info.php?products_id=35|Stepper-Controller]], der flüssigere Bewegungen durch die Vermeidung von Brems- und Beschleunigungsvorgängen am Ende und Anfang von Bewegungssegmenten einer zusammenhängenden Bahn erlaubt. 
  
 +  * Es gibt eine [[http://axemotion.com/product_info.php?products_id=35|Plug-In-Platine]] für die IMC4-Platine (Motorsteuerung), die direkt in die dortigen IC-Steckplätze gesteckt werden kann und die Bewegungen der Maschine flüssiger und effizienter macht.
 +  * Es werden Brems- und Beschleunigungsvorgängen am Ende und Anfang von Bewegungssegmenten einer zusammenhängenden Bahn vermieden.
 +  * Die Bearbeitungszeit insbesondere bei Werkzeugpfaden, die aus vielen kleinen Segmenten zusammengesetzt sind, kann dadurch wesentlich verkürzt werden.
 +  * Durch die Vermeidung von Schwingungen werden die Oberflächen glatter.
 +  * Kosten inkl. MwSt. ca. 600€
 +  * Wäre damit mal ein Fall für einen Förderantrag.
 +  * Anschaffung erst wirklich sinnvoll, wenn der Rest läuft.
  
 ==== CAM-Tools ==== ==== CAM-Tools ====
  
 +  * Die Website von LinuxCNC hat eine [[http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/wiki.pl?Cam|Liste]]
 +  * Das kommerzielle Tool [[https://www.deskproto.com/|DeskProto]] macht einen guten Eindruck
 +    * unterstützt die optionale 4. Achse unserer Maschine (Drehachse) für die Pfadplanung (komplexe Teile bearbeitbar)
 +    * kostet ca. 300€ als [[https://www.filou.de/produkt-kategorie/deskproto/deskproto-6-1-hobby/|Hobbyist/Educational/non-commercial-Lizenz]]
 +    * Testversion für 30 Tage verfügbar
 +
 +{{tag>werkstatt bearbeitemich}}
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