CNC-Fräse

CNC-Fräswerkstatt
Nicht zu viel Vorschub!
Standort	K4, Keller
Zugang	Fräsenminister & AK-Metall-Mitglieder
Verwalter	Fräsenministerium
Kontakt	fraese@hadiko.de

Du wolltest schon immer mal etwas CNC-Fräsen? Du hast ein Projekt, dass man nur sehr schwer von Hand fertigen kann oder ein Teil, dass sehr genau passen muss? Oder du möchtest einfach mal selbst an einer CNC-Maschine arbeiten?

Dann herzlich Willkommen beim CNC-Ministerium! Dieses hat im Sommer 2021 eine CNC-Fräse konstruiert. Im Keller des K4 findest du den frisch renovierten Raum und die Eigenbau-Fräse.

So sieht der CNC-Raum im Keller des K4 aus

Die Fräse hat einen Arbeitsbereich von 890x570mm

Benutzung

Wenn du etwas fräsen möchtest, schicke bitte eine Mail an fraese@hadiko.de und schreibe folgende Dinge rein:

• Dein Projekt (Was möchtest du fräsen?). Du kannst uns auch erstmal deine Idee erläutern und wir arbeiten dann gemeinsam etwas aus.
• Hänge Dateien/Bilder an oder schicke einen (vertrauenswürdigen) Link zum Download mit (Dateiformate siehe unten)
• Hast du eigenes Material? Wenn Ja: Abmessungen angeben, Wenn Nein: Was /welches Holz brauchst du? Falls du keine Ahnung hast, können wir dich da auch beraten.
• Wann hast du Zeit, dass wir uns treffen können und dein Projekt umsetzen?

Maschinenkosten

Um die Fräse weiter betreiben zu können, müssen wir einen kleinen Teil der Kosten für Verschleiß an Maschine und Werkzeug an euch weitergeben. Das bedeutet:

• 0,50€ für kleine Projekte (<10 Minuten Fräszeit laut EstlCAM)
• 1€ für normale/größere Projekte
• Bei großen Projekten oder hohem Werkzeugverschleiß auf Anfrage

Dateien und Vorbereitung

Bevor du etwas fräsen kannst, musst du ein Computermodell davon erstellen. Das schickst du dann mit deiner Anfrage per Mail an uns oder bringst es auf einem USB-Stick mit. Vor Ort erstellen wir dann das Programm für die Maschine, sogenannten G-Code.

Wenn du noch keine Erfahrung mit dem Fräsen hast oder bei einem speziellen Punkt unsicher bist, unterstützen wir dich gerne. Schreib uns eine Mail mit deiner Idee und was du dir dazu schon überlegt hast. Gemeinsam schauen wir uns dann an, wie man das am besten umsetzt.

Dateiformate

• Am Besten: Vektorgrafik (.svg) oder 2D CAD (.dxf): Vektorgrafiken kann man sehr gut mit dem kostenlosen Programm Inkscape erstellen. Alle Linien sollten mit Linienbreite "Haarlinie" und in Millimetern erstellt werden. DXF-Dateien kann fast jede technische Zeichensoftware exportieren. Eine Liste der gängigen Programme gibt es auf Wikipedia. Besonders Leistungsstark und trotzdem für Studenten kostenlos sind AutoCAD, Fusion360 und Inventor von AutoDesk.
• Rastergrafiken (.png/.jpg): Rastergrafiken kann man nicht direkt fräsen. Diverse Online-Konverter erlauben jedoch das Umwandeln in Vektorgrafiken. Sobald ihr mit dem Ergebnis zufrieden seid, schickt uns die resultierende .svg-Datei.

• 3D CAD: Falls ihr ein komplexeres Projekt habt, welches 3D-Bearbeitung oder mehrere Fräsoperationen benötigt, ist es manchmal einfacher, wenn ihr uns eure gesamten (3D-)CAD-Dateien schickt. Vor Ort exportieren wir die Flächen wie benötigt oder erzeugen direkt 3D-Fräspfade in InventorCAM (Arbeitsablauf noch nicht ganz stabil und fehlerfrei, bitte vorher ankündigen). Voraussetzung ist natürlich, dass wir die Datei mit unserer Software öffnen können. Wir verwenden größtenteils die AutoDesk-Softwarelösungen.
• EstlCAM-Projekte: Wir fräsen mit Software und Hardware von EstlCam und können dementsprechend auch Projektdateien öffnen. Das ist auch der beste Weg, um sich vorher schon selbst ein Bild zu machen, wie aufwändig ein Projekt wird und wie es aussehen könnte. Die kostenlose Version der Software (völlig ausreichend) gibt es hier. Die Bedienung ist intuitiv.
• Leiterplatten: CAD-Dateien für Leiterplatten können wir aus Gerber-Dateien erzeugen. Für die Bohrungen brauchen wir ein zusätzliches Drill-File im Excellon-Format. Bitte DRC-Regeln beachten!

• G-Code nehmen wir in der Regel nicht an. Es ist schwer, abzuschätzen, ob der Code wirklich passt und mit unserer Maschine kompatibel ist. Das Risiko für euer Werkstück und Werkzeug/Maschine ist zu hoch.

Gar keine Ahnung wie man da Anfangen soll? Schickt uns eine (Hand)Skizze und wir können beim Zeichnen unterstützen.

Generelle Infos zum Erstellen von Fräsdateien

• Denkt daran, dass es auch fräsbar sein muss! Fräsen ist ein subtraktives Verfahren, man kann nur da Material wegnehmen, wo vorher welches war und wo kein Material drüber ist! Irgendetwas aushöhlen funktioniert daher natürlich nicht.
• Die Innenecken sind nie eckig. Sie sind immer abgerundet, da der Fräser rund ist. Der Eckenradius entspricht dabei dem Fräserradius.
• Man kann nicht beliebig kleine Details fräsen. Denkt daran, dass der Fräser auch eine Dicke hat. Eine Liste aller Fräser findet ihr unten.
• Mit einem kleinen Fräser eine große Fläche abzutragen dauert lange und erhöht den Werkzeugverschleiß.
• Macht euch schonmal Gedanken, auf welche Maße es wirklich ankommt. Wo muss es exakt passen? Wo wäre es besser, wenn man noch ein bisschen Extraplatz hat? Dabei können wir euch natürlich auch helfen.
• Sperrholzplatten aus dem Baumarkt sind meist etwas dicker als angegeben.

Spezifikationen

Konzept: Volksfräse V1 von Uncle Phil (Youtube)

Fräsbereich: 890x570x130mm

Grundplatte: MDF, M8 Gewindeeinsätze im Abstand von 50mm zum Einspannen

Frässpindel: AMB 1050 FME-1

Elektronik und Firmware: EstlCAM

Software: EstlCAM

Material

Gefräst werden können Holz, Acryl- und Plexiglas, Plastik, Dibond und PCBs. Gravieren können wir auch Metalle, dabei ist der Fräserverschleiß aber sehr hoch (evtl. zusätzliche Kosten).

Am Besten du bringst dein eigenes Material mit. Teile uns im Vorhinein die Maße des Materials mit, dass wir abschätzen können, ob es in die Maschine passt. Eine große Auswahl an Platten findet ihr auch beim AK Holz, gerne kannst du dich auch da umschauen. Außerdem haben wir bei der Fräse immer einige Reststücke, die oft schon ausreichend sind. Abgerechnet werden diese je nach Qualität und Quadratmeterpreis.

DRC-Regeln

Zum Fräsen von Platinen (PCBs) müssen folgende Design Rules beachtet werden:

• Single sided, min. 1.6mm rigid FR4
• min. Trace Width: 16mil / 0.4mm
• min. Spacing (copper to copper): 8 mil / 0.2mm
• min. Drill: 0.8mm
• min. Annular Ring (drill to outer edge): ~6mil / 0.3mm

Außerdem ist ein Floodfill (i.d.R Ground) zwingend notwendig.

Das Fräsen von Platinen ist nicht leicht, die Ergebnisse variieren. Je größer eure Toleranzen, desto höher die Erfolgschancen. Die Wahrscheinlichkeit, dass bei einer großen Platine etwas schief geht ist natürlich erheblich höher als bei einer kleinen.

Fräser

Alle Maße in mm, Durchmesser x nutzbare Länge

• Schaftfräser Flöte (gerade Schneide) 3,175 x 22
• Schaftfräser spiralverzahnt 2 x 15
• Schaftfräser spiralverzahnt 1 x 5
• Schaftfräser spiralverzahnt 0,8 x 8 (derzeit nicht verfügbar)
• Schaftfräser spiralverzahnt 2 x 5 (1-Scheider für Kunststoffe)
• Planfräser 25,4mm
• Fasenfräser 32mm, Spitzenwinkel 60°, 90° und 150°
• Gravurstichel 0,2mm 20°
• Gravurstichel 0,1mm 15°
• Gravurstichel 0,1mm 10°

Zusätzlich haben die Minister meist noch privates Werkzeug, das ihr vielleicht nutzen dürft. Natürlich dürft ihr auch eigenes Werkzeug mitbringen! Wir haben Spannzangen für Schäfte in 3,175mm, 4mm, 6mm und 8mm.

Aktuelle Minister

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