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CNC V3.0

Das Video zur CNC v3.0


Teileliste


Bauteil Anzahl Bemerkung
1.5mm Pappe Etwa 30x80cm Mechanik
Gewindestange 3mm 40cm  
Muttern M3 30  
Büroklammern Einige  
Arduino Uno 1  
Standardservos für kontinuierliche Rotation 3 Anleitung zum Umbau normaler Servos auf kontinuierliche Rotation.
2x16 Zeichen LCD 1  
1.2V Akkus 5 Kann auch über ein 6V, 1A Netzteil betrieben werden.
Gesamtkosten etwa 60,- €, im Handbetrieb circa 5,-€.

Bauanleitung

CNC V3.0
Abbildung 1:
Die Vorlagen habe ich nur mit kleinen Tupfern aus Kleber an den Ecken der Bauteile mit der Pappe verklebt. Somit kann das Papier nach dem Ausschneiden leicht wieder entfernt werden. Außerdem wellt sich das Papier und die Pappe wenn man den Kleber flächig aufträgt.
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Abbildung 2:
Alle Teile wurden mit einem scharfen Messer und einer Metallleiste als Führung ausgeschnitten.
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Abbildung 3:
Der Grundkasten kann entweder mit dem LCD-Display auf der rechten...
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Abbildung 4:
...oder linken Seite aufgebaut werden - so wie bei meiner CNC im Video.
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Abbildung 5:

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Abbildung 6:

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Abbildung 7:
Die Mechanik der X-Achse:
Zwischen Teil X4 + X6 muss Teil X12 passen.
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Abbildung 8:
Zwischen X19 und X22 beim Zusammenkleben ein Stück Pappe als Abstandshalter klemmen (und beim Trocknen des Klebers immer mal bewegen, um ein Festkleben zu verhindern).
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Abbildung 9:
Beim Ankleben von X23 bis X26 wieder Abstandshalter aus Restpappe verwenden.
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Abbildung 10:
Die Mechanik der Y Achse.
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Abbildung 11:
Zwischen Y14+15 und Y16 beim Kleben ein Stück Pappe als Abstandshalter verwenden.
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Abbildung 12:
Gleiches gilt für die Spalte unter Y18 und Y20 (hier im Bild noch zu sehen).
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Abbildung 13:
Nach dem gleichen Schema ist auch die Z-Achse aufgebaut.
Teil Z6 wird nach dem Einkleben von Teil Z7 gegenüber von Z2 verklebt.
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Abbildung 14:
Abstandshalter aus Pappe sorgen für die richtige Breite der Führungsschlitze.
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Abbildung 15:
Beim Ankleben von X27 ergibt sich theoretisch ein Abstand von 14mm zur Kante von X1. Da leichte Ungenauigkeiten beim Bau zu berücksichtigen sind, sollte Y angehalten und der Abstand nachgemessen werden. Der Schlitten der Y-Achse sollte mit etwas "Luft" links und rechts der X-Achse passen.
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Abbildung 16:
Gleiches gilt beim Ankleben von 16 und 17.
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Abbildung 17:
Die M3er Muttern halten am besten mit Epoxidharz, Weißleim wie ich ihn zum Kleben der Pappe verwendet habe, geht auch, benötigt aber wesentlich länger zum trocknen.
Achtung!
X28 und Y22 müssen auf der Rückseite dieser Abbildung befestigt werden, wenn die Maschine mit Servos ausgerüstet werden soll!
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Abbildung 18:
Mit Reststücken der Pappe wird die Verklebung verstärkt.
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Abbildung 19:
Befestigung des Stiftes an der Z-Achse.
Der Kugelschreiber ist mit Heißkleber an einem Stück Pappe angeklebt und darüber mit Büroklammern befestigt.
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Abbildung 20:
Mit Reststücken aus Pappe werden zwei Büroklammern am Schlitten der Y-Achse befestigt, um 5x5cm Papierstücke einklemmen zu können.

Kurbelbetrieb

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Abbildung 21:
Die Befestigungen der Handkurbeln.
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Abbildung 22:
Jeweils sechs Muttern und zwei Unterlegscheiben werden benötigt, um die 3mm Gewindestangen und die Handkurbel zu befestigen.
Die Längen der Gewindestangen:
X=120mm Y=140mm and Z=100mm.
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Abbildung 23:
Die "Software" besteht aus einer gedruckten Anweisung auf einem Blatt Papier. Die Anweisungen müssen Schritt für Schritt abgearbeitet werden, wobei zu beachten ist, welche Achse in welcher Richtung anzusteuern ist. Euer Gehirn ersetzt den Mikrocontroller, eure Hände die Schrittmotoren. Ein sehr anschaulicher Weg, das Grundprinzip rechnergestützter numerischer Steuerung zu erlernen.

Elektronik

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Abbildung 24:
An einem Ende der Gewindestangen werden drei M3er Muttern angeschraubt und der Zwischenraum von etwa 10mm mit Epoxidharz umhüllt. An einer Stelle wird das Harz wieder bis auf das blanke Metall der Gewindestande abgefeilt.
Die Längen der Gewindestangen:
X=120mm Y=140mm and Z=100mm.
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Abbildung 25:
Dieses Ende der Gewindestange wird mit den Servos verklebt - ich verwende Heißkleber, da dieser leicht flexibel ist und nachgibt,wenn die Gewindestange nicht hundertprozentig rechtwinklig und zentrisch angeklebt wurde.
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Abbildung 26:
Beim Einkleben der Servos (ich verwende auch hier Heißkleber) müssen die M3er Gewindestangen parallel zu den Führungen ausgerichtet werden.
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Abbildung 27:
Als Drehsensoren fungieren Schalter aus zwei Büroklammern und der Gewindestange.
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Abbildung 28:
Befestigung des Servos für die Z-Achse.
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Abbildung 29:
Werden die Büroklammern des Drehsensors übereinander verklebt, sollte eine isolierende Papierschicht eingefügt werden.
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Abbildung 30:
Weitere zwei Büroklammern werden für die Endschalter benötigt.
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Abbildung 31:
Über drei aus Büroklammern gefertigte Taster wird die Maschine bedient.
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Abbildung 32:
Um die Auflagefläche zu vergrößern werden die Teile 38 bis 42 angeklebt.
Die Rückplatte wird von vier Büroklammern gehalten.
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Abbildung 33:
Arduino und Akkus passen in die Box.
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Abbildung 34:
Schaltplan

Akkuhalter

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Figure 35:
Ich habe aus großen Büroklammern kleine zurechtgebogen.
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Figure 36:
Je zwei benachbarte Büroklammern sind zusammengelötet.
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Figure 37:
B18 bis B20 werden als isolierende Umhüllung benötigt. Eine Diode am Pluspol schützt die Elektronik vor falscher Polung.

Software

Die Software kann Großbuchstaben und Ziffern plotten. Die dafür benötigten Daten sind im Programmcode gespeichert. Eigene Grafiken einzufügen ist daher momentan nur etwas für "Computerversteher".
Über das Menue können die Motoren schrittweise angesteuert werden, was beim Zusammenbau und der Fehlerdiagnose sehr hilfreich ist.
Den Arduino Sketch, sowie die Pläne zum Nachbau der CNC gibt's in der Rubrik Download.



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