CNC Fräsen - es wird laut

Info zur Zen Toolworks 1212

Daniels Leihgabe an den Hackerspace Ffm
Typ Zen Toolworks 12x12 Inch
Hersteller: Zen Toolworks

Zen Toolworks CNC
Zen Toolworks CNC
Zen Toolworks CNC
Zen Toolworks CNC
CNC Elektronik

CNC Revival project

Ziele

Dezember 2011 - Februar 2012
- Fräse betriebsbereit und getestet
Materialen
- Epoxy / Glasfaser / Platinen-Herstellung
- Holz
- Acryl
- Holz
- Aluminium ?
Platz in der Werkstatt wg.
- Lärm
- Abzug / Entlüftung
- Staub

Hardware, Software

Anschluß zunächst über Parallel-Port / Centronics
- geplant: USB Interface
Betrieb mit freier Software
- Linux / Ubuntu
- Logon: CNCuser
- EMC
  - EMC on Ubuntu Live CD (erfolgreich getestet am 10.12.2011 / CNC and 3D Dual-Boot PC)
  - EMC forum / emcinfo.pl
  - CNC and 3D Dual-Boot PC
Spannungsversorgung
- separates Netzteil 5 Volt ersetzen durch Spannungsregler / 7805 und Anschluß an 12 Volt Haupt-Versorgung
Home End-Stopps / Max. End-Stopps
- optisch / mechanisch?

Tests am 10.12.2011

Setup Ubuntu und EMC
Drawbot Test :-)
Fräser-Test
Fräser-Test (2)
Setup mit Fräser

Joypad Steuerung

14.12.2011
Konfiguration eines Logitech Logitech Dual Action Joypad an EMC zu Steuerung der X, Y, Z Achsen
2 Geschwindigkeiten über Buttons wählbar.
Joypad auf wiki.linuxcnc.org

Production mode

Inkscape g-code Export

14.12.2011
Inkscape unter Ubuntu
InkscapeHowto auf wiki.linuxcnc.org
Export Plug-in für Inkscape
Test-Datei Walking Camel von http://www.clker.com

Joypad Steuerung ...
... für CNC Fräse
Inkscape SVG to g-code ...
... Export und CNC

Bohren der LED Platinen für das Buntich Projekt

Massen-Bohrung für das Buntich Projekt
je 4 Bohrungen je LED Platine
- Abstand Y: 1/10 Zoll = 2.54 mm
- Abstand X: 21,86 mm
- Bohr-Tiefe 2.5 mm
  feed-rate F = 50-70 mm / min., Rückzug 150 mm / min.
18 Platinen, je 6 Buntich-Pixel, je 4 Löcher = 432 Löcher

Beispiel g-Code, per Text-Editor

%
(Bohren der LED Platinen für das Buntich Projekt)
(AXL für Hackerspace FFM, 17.12.2011)
M3
(Header end.)
G21 (All units in mm)

G00 X0.0 Y0.0 Z-0.0
G01 Z-2.5 F70
G00 Z-0.0

G00 Y+2.54
G01 Z-2.5 F70
G00 Z-0.0

G00 Y+5.08
G01 Z-2.5 F70
[...]

G00 X21.86 Y0.0

G01 Z-2.5 F70
G00 Z-0.0
[...]

EMC Screen
CNC Setup
CNC Bohren
Buntich Platinen

Platinen fräsen und bohren

CAD für PCB Entwurf: Win Layout von Abacom
Bohren
- Ausgabe im Excellon Format
- Umwandlung über Excellon to G-Code Convertor
Fräsen
- HPGL Export und Konvertierung in g-Code mit Inkscape
- (siehe Zen Toolworks CNC Fräse#Inkscape g-code Export)

EMC Screen
CNC Bohren und Fräsen
EMC Screen 2. Versuch
Fräsen 2. Versuch

XYZ Blinkenlights for CNC Mills

Screenshot Processing

LED-Circles für die X-, Y-, Z-Achse
Bohrvorlage für 5 oder 3 mm LED-Circles in Processing
Ausgabe der g-Codes direkt aus Processing

Drawbot Logo

DRAWBOT Logo

Ausgabe des Drawbot Fonts per Processing in g-Code
Fräsen in Bastel-Kunststoff (grau) und Acryl
Fräs-Test für ein Teil des Prusa Air

Zen Toolworks CNC
Drawbot Logo
Drawbot Logo
Tests incl. Prusa Air Teil

Kissen / Gußform Test

Kissen-Form in EMC

Fräsen einer Kissen-Form in Schaustoff
Erstellen des G-Code mit Processing als Überlagerung von zwei Sinus-Funktionen für die Z-Achse ("Tiefe")
Anwendung: Guß-Vorlage für Lautsprecher-Boxen

[...]
  for (float iy=0; iy <= my; iy += w) {
    s.add(new String("G00 Z" + fpp(h_save)));
    s.add(new String("G00 X0 Y" + fpp(iy)));
    
    float ky = sin((iy / my) * pi);
    
    for (float ix=0; ix <= mx; ix += w) {
      float kx = sin((ix / mx) * pi);
      z = h1 * kx * ky;
      s.add(new String("G01 X" + fpp(ix) + " Z" + fpp(z) + " F" + fpp(f)));
    }
  }
[...]

Drawbot Gondel-Teil - OpenSCAD

EMC Screen

Fräsen eines in OpenSCAD konstruierten Teils aus Kunststoff
OpenSCAD Export als 2D DXF Datei - s.u.
Konvertierung in g-Code mit Inkscape

OpenSCAD 3D zu 2D Konvertierung

[...]
// projection(cut=true) for DXF extrude
projection(cut=true) rotate([180,0,0]) {

    [... 3D parts here ...]

} // projection(cut=true) for DXF extrude

Probleme

DXF Import
- Pfad wird beim Export nicht zusammengeführt
- "händische" Aufbereitung nötig, u.a. per Shell mittels:

cat PenDisc_V_003_combined_paths_0006.ngc|grep "G00 X"|awk '{print "G01 " $2 " " $3 " F80"}' > PenDisc_V_003_combined_paths_0006_filter.ngc

Dimensionen
- OpenSCAD Modell hat Breite des Fräsers nicht beachtet (Radius 1.1 mm)

rm=1.1;		// radius mill tool
rh1=4;		// center hole
rh2=1.5;	// holes
[...]
cylinder(r=rh2-rm, h=10, center=true, $fn=20);

Zen Toolworks CNC
OpenSCAD Screen
Gefrästes Teil

Buntich Aussparungen für Kabelkanäle

Buntich Datenleitungen

EMC Screen

Fräsen rechteckiger Aussparungen in die Buntich Kabelkanäle
Direktes Editieren des G-Code per Text-Editor

Zen Toolworks CNC
Setup Fräse
Tests
Fräsen ...
Tests 2
Platine eingebaut
Paßt :-)

Buntich Datenleitungen - g-Code

%
(Bohren der Kabelkanäle für das Buntich Projekt)
(AXL für Hackerspace FFM, 07.01.2012)
M3
(Header end.)
G21 (All units in mm)

G00 Z+1.0

G00 X+0.0 Y+0.0
G01 Z-2.5 F160
G01 Y+19 F160
G01 X+8 F160
G01 Y+0 F160
G01 X+0 F160

G00 Z+1.0

G00 X+18.0 Y+0.0
G01 Z-2.5 F160
G01 Y+19 F160
G01 X+26 F160
G01 Y+0 F160
G01 X+18 F160

G00 Z+1.0

G00 X0.0 Y0.0

(end)
%

Buntich 4mm Stecker

EMC Screen

1 Loch 4mm, 1 Langloch 5mm x 4mm
gefräst mit 2mm Fräser

Buntich Kabeldurchführung

EMC Screen

3 Schlitze für Flachband-Kabel
2 x 2 Schlitze für Zugentlastung 10-polige Buches für Wannenstecker
Muster 16 mal in Kebelkanal eingefräst

Zen Toolworks CNC
Setup Fräse
Fräsen
Detail - Muster
Übersicht

g-Codes G02 & G03 - Bögen

EMC Screen

g-Code infos
G02 - clockwise arc
G03 - conter-clockwise arc
Parameter I, J und K - Bogen-Zentrum X, Y und Z
Test mit Processing: Bohrungen, Langlöcher, Rechtecke mit Radius fräsen

g-Codes G02 & G03 - Bögen
Bohrung
Rechtecke
Tests fräsen
Tests fräsen

cnc_path() & Egg-Bot Prototyp

EMC Screen

Processing-Funktion cnc_path() erlaubt das Fräsen nach Pfaden incl. abgerundeter Ecken
Aktuelle Version: Nur 90° Schritte möglich
Außen- und Innen-Radien werden individuell berechnet und mit "echten" Bögen (g-Code G02/G03) gefräst
erste Anwendung: Rahmenteile für den Egg-Bot Prototyp

Eggbot Prototyp
Prinzip der 90° cnc_path() Funktion
Prototyp - Stepper NEMA 14 mount
Prototyp - Stepper
Prototyp - Stepper
Erweiterung: Stege zum Ausbrechen
Fräsen: Stege zum Ausbrechen
Prototyp - gesamt

Tests mit pycam

Inkscape --> pycam --> EMC2

Installation unter Ubuntu

http://pycam.sourceforge.net/

sudo apt-get install python-gtk2 python-opengl python-gtkglext1 python-rsvg python-pyode python-guppy
sudo apt-get install inkscape pstoedit

Test-Fräsen

Beispiel: a pig silhouette from a U.S. patent drawing

CNC Piggie

Links & more infos

Home amd Limit Switches on LPT port
Zen Toolworks Google group
ZEN Toolworks Wiki
CNC Seite der DingFabrik Köln, Danke für die Infos, Habo
Guerrilla guide to CNC machining

Zen Toolworks CNC Fräse

Info zur Zen Toolworks 1212

CNC Revival project

Ziele

Hardware, Software

Tests am 10.12.2011

Joypad Steuerung

Production mode

Inkscape g-code Export

Bohren der LED Platinen für das Buntich Projekt

Platinen fräsen und bohren

XYZ Blinkenlights for CNC Mills

Drawbot Logo

Kissen / Gußform Test

Drawbot Gondel-Teil - OpenSCAD

OpenSCAD 3D zu 2D Konvertierung

Probleme

Buntich Aussparungen für Kabelkanäle

Buntich Datenleitungen

Buntich Datenleitungen - g-Code

Buntich 4mm Stecker

Buntich Kabeldurchführung

g-Codes G02 & G03 - Bögen

cnc_path() & Egg-Bot Prototyp

Tests mit pycam

Installation unter Ubuntu

Test-Fräsen

Links & more infos

Hackerspace Ffm