+{{Hardware
+|kontakt = [[Benutzer:Daniel Bohrer|Daniel Bohrer]], {{Benutzer|Kasalehlia}}, {{Benutzer|larsan}}, {{Benutzer|comawill}}, {{Benutzer|adnc}}
+|status = wip
+|ort = Werkstatt
+|beschreibung = CNC-Fräse
+|bild = CNC_mill_meeting.jpg
+|bildbeschreibung = erste Inbetriebnahme, noch auf dem Frickelraumtisch
+|links = <!--optional-->
+|usage = Benutzung erst nach Einweisung. Kaputtmachen und Reparieren nur von Spezialexperten.
+}}
+
{{Hinweis|Diese Seite befindet im Aufbau, es können Platzhalter vorkommen und wichtige Informationen fehlen. Inhaltliche Bearbeitungen und Ergänzungen, sowie Formatierungen sind ausdrücklich erwünscht.}}
-Uns wurde am 28.03.2014 eine CNC Maschine überlassen.
+Uns wurde am 28.03.2014 eine CNC-Maschine überlassen. Nachdem wir sie unter Verwendung des mitgelieferten Industrierechners ansteuern konnten, stellten wir fest, dass diese Methode nicht viel Zukunft haben würde. Kein USB, beschränkte Geschwindigkeit, laut, Win98 will man nicht im Netzwerk haben, etc.
+
+Da die Fräse alle ihre Anschlüsse über D-Sub-Buchsen herausführt, wollen wir einen anderen Controller verwenden, der die Motoren direkt ansteuert. Am 24.05.2014 haben wir mit einem [http://smoothieware.org/smoothieboard Smoothieboard] erfolgreich die ersten Schritte in diese Richtung gemacht.
-Hier wird es einmal der Ist-Zustand dokumentiert und dann mit dem Workflow zum Fräsen erweitert.
+Stand 27.06.2014: Wir haben uns ein eigenes Smoothieboard 5X zugelegt, das wird derzeit in Betrieb genommen.
== Überblick ==
=== Fräse ===
-Es handelt sich um eine etwa 15 jahre alte Isel Automation Flachbett Tischfräse CNC Multi K.
-Kaum gebraucht und vermutlich seit ~9 Jahren nicht mehr in Betrieb gewesen.
-* Arbeitsbereich: x*y*z mm
+[[Datei:CNC-Fräse Holzbalken.jpg|thumb|Durch den Aufbau als Portalfräse ist es möglich, dass Werkstücke in y-Richtung über den Frästisch hinausragen können]]
+
+Es handelt sich um (Stand 2014) eine etwa 15 Jahre alte Isel Automation Flachbett-Tischfräse CNC Multi K.
+Kaum gebraucht und vermutlich seit ~9 Jahren nicht mehr in Betrieb gewesen, bevor sie 2014 zu uns kam.
+* maximaler Arbeitsbereich: (x,y,z) = (330 mm, 500 mm, 90 mm), abzüglich Befestigung und eingesetztem Fräser eher so z=70 mm
* Kugelgewindetriebe
* Zwei Endschalter pro Achse
* Derzeit zwei Frässpindeln verfügbar
-** [[CNC-Fräse#HF-Spindel|Hochfrequenzspindel]]
+** <s>[[CNC-Fräse#HF-Spindel|Hochfrequenzspindel]]</s> defekt, siehe [https://gitli.stratum0.org/stratum0/TUWAT/-/issues/10 TUWAT]
** [[CNC-Fräse#Proxxon|Proxxon]]
+** Kress
* NEMA23 Schrittmotoren der Firma Nanotec [http://de.nanotec.com/fileadmin/files/Datenblaetter/Schrittmotoren/ST5918/ST5918M3008-A.pdf 4T5618M3300]
+==== Motoranschlüsse an der Fräse ====
+Die Fräse führt an der Hinterseite 3 D-Sub DE-9 Buchsen heraus, die je für die Ansteuerung der X-, Y- und Z-Achse zwei Polepaaranschlüsse bereitstellt.
+Pinbelegung D-Sub DE-9 Buchsen
+
+ 1. Pol A
+ 2. Pol /A
+ 3. Pol B
+ 4. Pol /B
+ 5.
+ 6.
+ 7.
+ 8.
+ 9.
+
+
In der Fräse selbst steckt keine Logik, die Achsen werden über drei D-Sub-Buchsen aus der Fräse herausgeführt.
-Mit einer Kabelpeitsche werden diese über eine D-Sub-Buchse an der MPK3 Controller-Karte im Rechner angeschlossen.
-
-=== Rechner ===
-* AT-Industrie-PC-Gehäuse
-* Full-size ISA Intel Rechner 233 MHz CPU
-** PIA-652DV 2.4 [ftp://ftp.arbor.com.tw/pub/manual/Manuals/PIA%20Series/pia-652-20.pdf Manual]
-** 48 MB RAM (werden nur erkannt, es stecken mehr drin, EDO, sowie SD-RAM)
-* [[CNC-Fräse#MPK3|MPK3-Karte]]
-* Netzwerk-Karte
-* Zu viele Lüfter
-* CD-Laufwerk
-* Disketten-Laufwerk
-* EIN/AUS-Schalter an der Front
-* POWER und NOT-AUS-Taster für die Spindel an der Front
-
-* 15" TFT 1024*768
-* Cherry-Tastatur und Kugelmaus
-
-==== MPK3 ====
-* Full-size ISA-Karte mit zwei D-Sub-Ausgängen an der Slotblende, Die große Buchse -> Fräse, die Kleine -> ?
-* Versorgt die Motoren der Fräse (mit Ausnahme der Spindel) direkt mit Strom
-
-=== Software ===
-* Win 98 SE
-
-==== Trimeta EdiTasc ====
-* Steuert die Fräse, schaltet Spindel ein/aus etc.
-* Lädt .ncp ("Zwischenformat) und .plt (hpgl)
-* Zeigt Pfade und Position (Nullpunkt, Spindelposition)
-* Kann simulieren
-* Papierdoku vorhanden
-
-==== isy3 ====
-* neueste installierte Version der isy-Programme (es gibt noch isy, isy1 und isy2)
-* DOS-Software
+[[Datei:CNC-Pinbelegungen auf dem 25Pin-Kabel.pdf|thumb|Die etwas komische Belegung der CNC-Fräse]]
+==== Endschalter ====
+* X-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
+* Y-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
+* Z-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
+
+Die Entschalter mit NC (Normally Connected) an den jeweiligen D-Sub DE-9 Buchsen mit den Pins 5 (Common), 7 und 9 angeschlossen.
+Auf dem 25-Pol Kabel ist allerdings Pin 9 Common. Das sollte sich durch umlöten der Stecker an der CNC-Fräse aber ändern lassen.
=== Werkzeuge ===
==== Proxxon ====
* 20k 1/min direkt am Gerät stufenlos verstellbar
* Wird direkt an den Rechner angeschlossen
* Mit Aufnahmen für verschiedene Einsatz-Durchmesser bis 3.2 mm
-* Hat derzeit einen Lagerschaden, reparabel.
+* Das vordere Lager wurde durch Proxxon kostenlos getauscht und ist somit wieder i.O.
==== HF-Spindel ====
-* Wird von einem externen Netzteil mit Strom versorgt, das wiederum über "Fußpedal"-Anschluss mit Rechner ("HF-Spindel") verbunden wird
+* Wird von einem externen Netzteil mit Strom versorgt, das wiederum über "Fußpedal"-Anschluss mit Rechner ("HF-Spindel") verbunden wird. (Kann kurzgeschlossen werden, die Spindel ohne den Rechner zu betreiben.
* 50k 1/min
==== Werkzeug-Einsätze ====
* Siehe Bilder
+* Als Beispiel könnten diese [http://tumblebeer.com/upgrayedd/ Spannpratzen] dienen.
+** Vorstellung von 7 [http://makezine.com/2016/06/20/7-cnc-fixturing-tips-small-shop/ Befestigungsmöglichkeiten] von Werkstücken im CNC-Umfeld.
+
+=== Misc ===
+* Produktnr. 148508
+* Ident 9911 00042
+
+* [https://www.dropbox.com/sc/48b807yucui78j6/YiSdTUa890 Unsortierte Bilder]
+
== Erste Experimente ==
[[Datei:CNC-Experimente.JPG|thumb|Erste CNC Experimente]]
* Anschluss an ein [http://smoothieware.org/ SmoothieBoard]
* Mit Eagle und [http://www.pcbgcode.org/ pcb-gcode] gcode erzeugt, auf SmoothieBoard übertragen und ausgeführt
* Noch einige Probleme mit der Einstellung der Höhe(Z-Achse), da der Kleber unter der Platine etwas uneben war
-
=== Smoothieboard config ===
+[[Datei:Smoothieboard 5x new.jpg|thumb|Smoothieboard 5X frisch aus der Verpackung, ohne aufgelötete Kontakte.]]
+
+
Eine erste config fürs Smoothieboard, liegt als ''config'' im Rootverzeichnis der µSD-Karte:
<pre style="height:200px;overflow-y:scroll;">
# NOTE Lines must not exceed 132 characters
# Robot module configurations : general handling of movement G-codes and slicing into moves
-default_feed_rate 100 # Default rate ( mm/minute ) for G1/G2/G3 moves
-default_seek_rate 100 # Default rate ( mm/minute ) for G0 moves
+default_feed_rate 200 # Default rate ( mm/minute ) for G1/G2/G3 moves
+default_seek_rate 600 # Default rate ( mm/minute ) for G0 moves
mm_per_arc_segment 0.5 # Arcs are cut into segments ( lines ), this is the length for
# these segments. Smaller values mean more resolution,
# higher values mean faster computation
# Planner module configuration : Look-ahead and acceleration configuration
planner_queue_size 32 # DO NOT CHANGE THIS UNLESS YOU KNOW EXACTLY WHAT YOU ARE DOING
-acceleration 3000 # Acceleration in mm/second/second.
+acceleration 500 # Acceleration in mm/second/second.
acceleration_ticks_per_second 1000 # Number of times per second the speed is updated
junction_deviation 0.05 # Similar to the old "max_jerk", in millimeters,
# see https://github.com/grbl/grbl/blob/master/planner.c#L409
base_stepping_frequency 100000 # Base frequency for stepping, higher gives smoother movement
# Cartesian axis speed limits
-x_axis_max_speed 30000 # mm/min
-y_axis_max_speed 30000 # mm/min
+x_axis_max_speed 1500 # mm/min
+y_axis_max_speed 1500 # mm/min
z_axis_max_speed 300 # mm/min
# Stepper module pins ( ports, and pin numbers, appending "!" to the number will invert a pin )
alpha_dir_pin 0.5 # Pin for alpha stepper direction
alpha_en_pin 0.4 # Pin for alpha enable pin
alpha_current 1.0 # X stepper motor current
-alpha_max_rate 30000.0 # mm/min
+alpha_max_rate 1500.0 # mm/min
beta_step_pin 2.1 # Pin for beta stepper step signal
beta_dir_pin 0.11 # Pin for beta stepper direction
beta_en_pin 0.10 # Pin for beta enable
beta_current 1.0 # Y stepper motor current
-beta_max_rate 30000.0 # mm/min
+beta_max_rate 1500.0 # mm/min
gamma_step_pin 2.2 # Pin for gamma stepper step signal
gamma_dir_pin 0.20 # Pin for gamma stepper direction
panel.menu_offset 0 # some panels will need 1 here
-panel.alpha_jog_feedrate 6000 # x jogging feedrate in mm/min
-panel.beta_jog_feedrate 6000 # y jogging feedrate in mm/min
+panel.alpha_jog_feedrate 1000 # x jogging feedrate in mm/min
+panel.beta_jog_feedrate 1000 # y jogging feedrate in mm/min
panel.gamma_jog_feedrate 200 # z jogging feedrate in mm/min
panel.hotend_temperature 185 # temp to set hotend when preheat is selected
return_error_on_unhandled_gcode false #
# network settings
-network.enable false # enable the ethernet network services
+network.enable true
+# enable the ethernet network services
network.webserver.enable true # enable the webserver
network.telnet.enable true # enable the telnet server
-network.ip_address auto # use dhcp to get ip address
+#network.ip_address auto # use dhcp to get ip address
# uncomment the 3 below to manually setup ip address
-#network.ip_address 192.168.3.222 # the IP address
-#network.ip_mask 255.255.255.0 # the ip mask
-#network.ip_gateway 192.168.3.1 # the gateway address
+network.ip_address 192.168.178.222 # the IP address
+network.ip_mask 255.255.254.0 # the ip mask
+network.ip_gateway 192.168.178.1 # the gateway address
#network.mac_override xx.xx.xx.xx.xx.xx # override the mac address, only do this if you have a conflict
+
</pre>
== Workflow ==
-* ?
-
-== Misc ==
-* Produktnr. 148508
-* Ident 9911 00042
-
-* [https://www.dropbox.com/sc/48b807yucui78j6/YiSdTUa890 Unsortierte Bilder]
-
-=== ISA <-> LPT ===
-Schaltungsbasteleien - TU Chemnitz
-
-http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/bastelecke/Rund%20um%20den%20PC/LPTISA/
-
-http://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/messtech/
-
-=== Kompatibilität der MPK3 mit [http://www.linuxcnc.org/ LinuxCNC] ===
-* [http://wiki.linuxcnc.org/cgi-bin/wiki.pl?EMC2_Supported_Hardware Supported Hardware]
-* Zwei irc chatlogs, sucht nach "bagi"
-** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-05.html
-*** <bagi> the current for each coil of the motor (2 coils - bipolar ) has to be set with one 8-Bit Port per coil.
-*** <cradek> that should be an easy modification to emcmot.c
-** http://psha.org.ru/irc/%23emc/2005-04-12.html
-*** <bagi> at the moment there is no driver for this card. it is an ISA PCB for 3 Steppers. for each motor 2 L292 and 2 8Bit for the current of the 2 coils.
-
-= Siehe auch =
-* [[RepRap]]
-
-
-[[Kategorie:3D-Druck]]
+# '''Model (CAD)'''
+#* Erzeugen des Models mittels einer CAD-Software.
+#** 3D
+#*** [http://freecadweb.org/ FreeCAD]
+#*** [http://librecad.org/ LibreCAD]
+#*** [http://www.openscad.org/ OpenSCAD]
+#*** [http://www.blender.org/ Blender]
+#*** [https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview Fusion 360] - [[CNC-Fräse/Fusion360|installiert auf Stratux]]
+#** 2D
+#*** [http://www.qcad.org/ QCAD]
+#*** [http://www.openscad.org/ OpenSCAD]
+#*** [http://www.inkscape.org/ Inkscape]
+# '''Fräsanweisungen (CAM)'''
+#: Erzeugen der Fräsanweisungen/Maschinenanweisungen mit einer CAM.
+#: Wir suchen noch nach einer brauchbaren Open-Source Lösung.
+#* [http://www.cambam.info/ CamBam] (kommerziell, Windows): Es gibt eine ältere Mono Version für Linux. Die Demo schneidet nach 40 mal Starten Gcode ab.
+#**CamBam ist auf [[Stratux]] installiert
+#* [https://wiki.freecadweb.org/Path_Workbench FreeCAD mit Path Workbench] ([[Vorträge/Vorbei#Talks am Samstag, 14. August 2021, ab 19:00 (online)|Vortrag]] dazu)
+#* [http://pycam.sourceforge.net/ PyCAM] (open source, plattformunabhängig): Sieht im Vergleich zu aktuellen kommerziellen Lösungen alt aus und ist bisweilen recht langsam.
+#* [https://github.com/Heeks/heekscad HeeksCAD] (open source, Windows/Linux):
+#* [http://cam.autodesk.de/inventor-hsm/ Inventor HSM] (kommerziell, Windows 64bit): Gibt für Studenten eine 3-Jahres Lizenz kostenlos, aber mit viel DRM.
+#* [http://flatcam.org/ FlatCam] Tool zur Generierung von Maschinencode für das [[CNC-Fräse/Isolationsfräsen]].
+#* [http://jscut.org/ jscut], SVG nach GCode, läuft im Browser, [https://github.com/tbfleming/jscut Open Source auf GitHub]
+#* [https://inkscape.org Inkscape] mit GCodetools-Plugin ([https://www.norwegiancreations.com/2015/08/an-intro-to-g-code-and-how-to-generate-it-using-inkscape/ Tutorial])
+#* [https://github.com/stratum0/CNCmilling Eigenbau by Drahflow] Python-Script für Umwandlung von Tiefenkarten in G-Code.
+# '''Simulation'''
+#* Eine Simulation der Fräsanweisungen kann bei Bedarf mit [http://camotics.org/ CAMotics] durchgeführt werden
+#* Kleinere G-Code Dateien simuliert auch http://nraynaud.github.io/webgcode/
+# '''Übertragen auf CNC-Controller Smoothieboard'''
+#* Per Dateiupload (Datenträger von Smoothieboard, SD-Karte) [http://192.168.178.222 SmoothieControl]
+#** notfalls kann man das SmoothieBoard auch über USB mit dem Befehl <code>net</code> in Pronterface oder über die serielle Konsole nach seiner IP-Adresse fragen
+# '''Koordinatensystem der Fräse setzen'''
+#*Fräse per Smoothie WebApp auf den gewünschten Nullpunkt fahren
+#*per Webapp den G-Code "G92 X0 Y0 Z0" senden (Setzt aktuelle Position als X:0, Y:0, Z:0 im globalen Koordinatensystem.)
+# '''Fräsen'''
+=== Parameter für verschiedene Werkstoffe ===
+Parameter finden sich sind auf der Unterseite [[CNC-Fräse/Parameter]]
+
+== Steuern des Smoothieboards ==
+* Per seriell Verbindung über Konsole "screen /dev/ttyACM0 115200", oder Pronterface GUI
+* Per Netzwerkverbindung über Konsole mit Telnet, oder Http Web UI
+* Mittlerweile existiert sogar eine Android App [https://gitlab.com/damfle/SmoothieControl SmoothieControl]
+
+* [https://github.com/vlachoudis/bCNC bCNC] ermöglicht das Senden von GCODE-Anweisungen und Visualisierung der Fräsbahnen in einer GUI.
+
+== Weblinks ==
+* [http://smoothieware.org/ Smoothieboard Projektwebseite]
+* [http://www.cambam.info/ Cambam Webseite]
+* [http://en.wikipedia.org/wiki/G-code GCodes (allgemein)]
+* [http://reprap.org/wiki/G-code GCodes (reprap)]
+* [http://smoothieware.org/supported-g-codes Vom Smoothieboard unterstützte GCodes (unvollständig)]
[[Kategorie:Infrastruktur]]
-[[Kategorie:Hardware]]
+[[Kategorie:CNC-Fräse]]
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