IMES-Fräse: Unterschied zwischen den Versionen

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Die imes-Fräse ist eine CNC-Fräsmaschine mit Umhausung. Der Arbeitsraum ist ca 20cm x 40cm x 15cm (BxTxH)
Die imes-Fräse ist eine CNC-Fräsmaschine mit Umhausung. Der Arbeitsraum ist ca 30 cm x 40 cm x 10 cm (BxTxH)


Die Fräse hat ein hohes Gefährdungspotenzial und kann sich bei Fehlbedienung auch selbst beschädigen. Daher darf sie nur nach einer Einweisung verwendet werden.
Die Fräse ist gleichzeitig sehr leistungsfähig und empfindlich und hat daher ein hohes Gefährdungspotential. Bei falscher Bedienung kann (und wird) sie sich auch selbst beschädigen. Daher darf sie nur '''gemeinsam mit einem Fräsenbetreuer verwendet werden.'''
 
 
'''ACHTUNG''': fast alles hier ist veraltet. Die Fräse hat neue Motoren, neue Steuerung, und läuft jetzt mit LinuxCNC.


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Zur Erstinbetriebname haben wir das Programm Logosol (Win10) verwendet.
Logosol ist auf einem Siemens-Fujitsu Laptop installiert, welcher zur Fräse gehört.
Mit Logosol kann man Setup, Test und Steuerung der Maschine vornehmen. Zur eigentlichen Bearbeitung von Werkstücken wird eine GCODE-Datei benötigt, die in Logosol geladen wird.


<gallery>
<gallery>
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== Vorbereitung ==
== Spezifikationen ==
* Hauptschalter grün am oberen Rechner  -> leuchtet.
 
* Bedienpanel (am Kabel)
* Arbeitsraum: 300 x 400 x 100 mm
[[Datei:imes-fraese-panel-20170423_211316.jpg|rahmenlos|ohne]]
* Wassergekühlte 2.2kW Spindel (https://www.estlcam.de/chinaspindel.php)
** Notaus herausdrehen
** Lenze i510 (2.2kW)
** grüner Taster 'Power' drücken -> leuchtet.
* Closed-Loop Stepper
** Stepperonline 23HS30-5004D-E1000 Motor
** Stepperonline CL57T Treiber
* Ansteuerung: LinuxCNC + Mesa 7i96S
 
== Vorbereitung eines Programms ==
=== Benötigte Dateien ===
G-CODE Dateien.
 
Siehe auch https://wiki.fablab-nuernberg.de/w/Fr%C3%A4se
 
==== Laden einer G-Code Datei ====
* Den G-Code per SMB auf die Fräse kopieren ("smb://fabmill.local/" bzw. \\fabmill.local\)
* "FILE"
* In der Mitte das gewünschte Programm auswählen und mit "LOAD G-CODE" laden
 
Beim Laden wird der G-Code von LinuxCNC syntaktisch geprüft. Für die semantische Korrektheit des G-Codes ist der Bediener selbst verantwortlich.


* CNC-Laptop (Fujitsu Simens Win10) (oder Laserrechner)
== Vorbereitung der Fräse ==
Achtung: wenn der Laptop schlafen geht verlieren wir Verbindung.
** Ethernet Kabel anschliesen (oder WLAN-Treiber installieren?)
** serielles Kabel (RJ45 Kabel mit Adapter auf DB9) anschliessen.
** Desktop icon "Logosol CNC" aufklicken.
[[Datei:logosol-icon-20170423 180253.jpg|rahmenlos|ohne]]


* Kompressor einschalten. Die Maschine benötigt zur Kühlung Druckluft.
=== Einschalten ===
* Hauptschalter am Schaltschrank einschalten
* Rechner starten
* Prüfen ob die Kühlmittelpumpe läuft
* LinuxCNC öffnen


=== Initialisierung ===
=== Initialisierung ===
Unten rechts am Bildschirm blinkt 'Power' grün, solange die Initialisierung nicht durchgeführt ist. Nach dem Start der Software erscheinen Aufforderungen:
Bevor die Fräse Befehle entgegennimmt, muss die Position der Achsen referenziert werden.


[[Datei:imes-fraese-home1-20170423_190609.jpg|400x200px|ohne]]
* Schlüssel stecken und einschalten
[[Datei:imes-fraese-home2-20170423_190633.jpg|400x200px|ohne]]
* Notaus herausdrehen
* LinuxCNC mit "Power" aktivieren
* Referenzfahrt mit "REF ALL" starten
** Zuerst wird immer Z referenziert
** Danach werden X und Y auf maximaler Höhe referenziert
** Mit geschlossenem Deckel gehts schneller
* '''Werkzeug mit "M6 G43" ablängen'''


[[Datei:imes-fraese-panel-20170423_211316.jpg|rahmenlos|ohne]]


Achtung: Beim Quittieren der zweiten Aufforderung setzt sich die Maschine in Bewegung und fährt die HOME Position vorne links an. Dazu muss die Haube geschlossen sein, und der Arbeitsraum frei sein.


Nach erfolgreicher Initialisierung hört 'Power' auf zu blinken und leuchtet dauerhaft grün.
=== Manuelle Bedienung ===
Die Manuelle Bedienung wird verwendet um den Nullpunkt des Werkstücks festzulegen.


* Nun kann mit 'Jog Control' die Maschine über die Cursor-Tasten (X-/Y-Achsen) und die Bild-Auf/Bild-Ab Tasten (Z-Achse) gefahren werden. Nun  kann der Nullpunkt des Werkstückes festgelegt werden:.
* Mit "MAN" den Modus zur manuellen Bedienung aktivieren
* set current position as work origin (all)
* Jog-Geschwindigkeit einstellen. Vorsicht: 100% ist schnell!
* Per Tasten auf dem Touchscreen, Tastatur (Pfeiltasten + Page-Down/Page-Up) oder mit dem MPG Handrad bewegen


Danach sollte geprüft werden, ob man sich noch innerhalb der Soft-Limits befindet. Alle roten Limit-Anzeigen aus.


Die Maschine unterscheidet zwischen Maschine-Koordinaten und Werkstück-Koordinaten. Wir setzen hier nur die Werkstück-koordinaten. Alles andere bleibt unverändert.
=== Werkzeugwechsel ===
Für den Werkzeugwechsel muss '''IMMER''' die Funktion "M6 G43" verwendet werden, damit die Offsets korrekt ermittelt und gesetzt werden.


=== Benötigte Dateien ===
* Werkzeugnummer eingeben
GCODE Dateien.
* "M6 G43" auswählen
** Wenn die Nummer nicht verändert wird, wird nur abgelängt
** Wird eine andere Nummer eingegeben, wird zunächst die Wechselposition angefahren und nach Bestätigung des Nutzers abgelängt
** Soll für die gleiche Werkzeugnummer ein anderes Werkzeug eingelegt werden, muss zunächst eine andere Nummer verwendet werden. Nach erfolgtem Wechsel kann dann die gewünschte Nummer eingegeben werden und der Werkzeugwechsel direkt bestätigt werden.


Siehe auch https://wiki.fablab-nuernberg.de/w/Fr%C3%A4se
=== Nullpunkt setzen ===
'''WICHTIG: Bevor der Nullpunkt gesetzt werden kann muss ein Werkzeug eingelegt und korrekt abgelängt sein! Siehe oben.'''


==== Laden einer GCODE Datei ====
* Mit "ZERO ALL" oder "ZERO <Achse>" wird das Arbeitskoordinatensystem (WCS, G54) genullt
File -> open
* In die Felder daneben kann auch ein Offset eingegeben werden
* smb://fabserver.fablab.lan/public/user/matze/1.ngc (einfache Testdatei, plane Fläche mit Schräge)


Danach sollte die Datei mit der 'Verify' Funktion (oben rechts am Bildschirm) geprüft werden.
Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen (X und Y):
Mögliche Fehlermeldungen:
* X und Y über den gewünschten Nullpunkt fahren
* Unknown G-Code Error: G91.1<br />
* "ZERO X"
Der Editor zeigt die Stelle mit einem unbekannten G-Code. Die Zeile löschen oder anpassen.
* "ZERO Y"


* End stop negative violation Y-49.34<br />
Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen auf Werkstückkanten (X, für Y analog):
Dies bedeutet, wir haben vom Werkstück Nullpunkt zu den Maschinen Soft-Limits weniger 49mm in Y-Richtung Platz.
* X links neben das Werkstück bewegen
* Z tiefer als die Oberkante des Werkstücks fahren
* X vorsichtig auf das Werkstück zu bewegen
** Die Spindel wird beschädigt, wenn das Werkstück berührt wird!
* So lange in Richtung des Werkstücks bewegen, bis der Fräser ganz leicht am Werkstück kratzt
* Den Radius (Halber Durchmesser!) des Fräsers in das Feld neben "ZERO X" eintragen
** Je nachdem ob man von rechts oder links an das Werkstück herangefahren ist, muss der Wert positiv oder negativ sein


Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen (Z):
* Z bis knapp über das Werkstück absenken
* Abwechselnd:
** Z nach oben bewegen (0.1mm)
** Testen ob Fräser mit bekanntem Durchmesser dazwischen passt
* Aufgrund des Umkehrspiels der Z-Achse muss das ganze dann noch einmal umgekehrt erfolgen, in sehr kleinen Schritten. Abwechselnd:
** Z nach unten bewegen (0.01mm)
** Testen ob Fräser mit bekanntem Durchmesser dazwischen passt
* Sobald der Fräser nicht mehr durch passt, einen Schritt (0.01mm) zurück
* Den Durchmesser des Fräsers in das Feld neben "ZERO Z" eintragen


 
* Kompressor einschalten. Die Maschine benötigt zur Kühlung Druckluft.
=== Empfohlene Software ===
Logosol (nicht wirklich)
Siehe unter [[Fräse]] dort CAD/CAM Software.


== Durchführung ==
== Durchführung ==
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=== Action ===
=== Action ===
=== Fräsparameter ===
{| class="wikitable"
|-
! Material !! Axiale Zustellung !! Radiale Zustellung !! Vorschub !! Drehzahl !! Fräser !! Bemerkung
|-
!          !! [mm] !! [mm] !! [mm/m] !! [rpm] !! !!
|-
| Aluminium || 10 || 0.5 || 2400 || 12000 || VHM D6 L18 3F || Roughing, Trochoidal (Fusion "Adaptive")
|-
| Aluminium || 10 || 0.5 || 3000 || 12000 || VHM D6 L18 3F || Finishing
|}


== Nachbereitung ==
== Nachbereitung ==
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=== Aufräumen ===
=== Aufräumen ===
Arbeitsraum säubern. Der Laptop wird samt Netzteil und Kabeln im Arbeitsraum gelager.
Arbeitsraum säubern. Haube schließen.
Haube schliessen.


== Einrichten ==
== Einrichten ==
Zum einmaligen Einrichten wird das Menü 'Diagnostics & Setup' von logosol aufgerufen.
Die Maschine besitzt 6 End-Stops. D.h. jede der Achsen X, Y, Z ist in beide Richtungen abgesichert.
Zusätzlich gibt es noch 6 Soft-Limit Werte, die den nutzbaren Arbeitsraum weiter einschränken können.


Achtung: Die Soft-Limits sind immer aktiv auch bei herausgenommen Häkchen. Um die Soft-Limits wirkungslos zu machen,
kann man '-1000', '+1000' eintragen. Diese Werte sind in Millimeter.


=== Setup ===
=== Setup ===
Diagnostics & Setup -> Motion Control -> Setup
Dort die Einstellungen in den Reitern 'Driver', 'X-Axis', 'Y-Axis', 'Z-Axis' entsprechend den Abbildungen prüfen:
'''Achtung:''' Fehler im letzten Bild!


Die Z-Achse muss auf '[x] Inverse Richtung' und 'Referenz Offset: -10. mm' stehen, damit wir nach oben Nullen! (Sonst steckt der Fräser im Tisch bevor der Endschalter stoppt ...)
<gallery>
imes-fraese-setup-driver-20170423_190239.jpg
imes-fraese-x-achse-20170423_185935.jpg
imes-fraese-y-achse-20170423_185956.jpg
imes-fraese-z-achse-20170423_190229.jpg
</gallery>


=== IO Mapping ===
=== IO Mapping ===
Es stehen 16 digitale Ausgänge zur Verfügung (2 Bytes)
<br />
OUTPUT: 15..8 und 7..0 (Rote Felder könne im Diagnose mode von Hand geschaltet werden.)
<br />
Folgende Zuordnungen sind bekannt:
*  Bit 1: Druckluft (Kühlung)
*  Bit 6: Spindel an.
*  Bit 8: Aktiviert Die Sicherheitslogic im Panel (Bei Stillstand sollte die weisse "Cover" Taste leuchten. Bei Drücken der Cover Taste wird die Magnetverriegleung geöffnet.)


Update 2022-05-09, jw: 'Bit 8: NONE' - da die Auswahl nichts hat, was nach Sicherheitslogik klingt...


=== Mapping ===
=== Mapping ===
Im Menü Mapping werden die Zuordnungen für die Steuerung der I/O Kanäle vorgenommen
* Output 1: COOLANT_FLOOD
* Output 6: SPINDLE_TURN
* Analog 0: SPINDLE_SPEED


=== Datensicherung ===
 
Die Konfiguration der Maschine liegt im Ordner C:\MCTL\ in mehreren INI und XML Dateien.
* Nach jeder Veränderung bitte das Verzeichnis nach https://github.com/fablabnbg/imes-mill hochladen!


[[Kategorie:Geräte]]
[[Kategorie:Geräte]]
[[Kategorie:CNC-Fräse]]
[[Kategorie:CNC-Fräse]]
[[Kategorie:Werkstatt]]
[[Kategorie:Werkstatt]]

Aktuelle Version vom 12. Juni 2024, 13:43 Uhr

Foto
imes-fraese-20170423 175700.jpg
Basisdaten
Hersteller imes BJ 2004
Typ Text
Zustand eingeschränkt nutzbar
Klassifizierung KlasseE-gelb.svg KlasseK-rot.svg


Die imes-Fräse ist eine CNC-Fräsmaschine mit Umhausung. Der Arbeitsraum ist ca 30 cm x 40 cm x 10 cm (BxTxH)

Die Fräse ist gleichzeitig sehr leistungsfähig und empfindlich und hat daher ein hohes Gefährdungspotential. Bei falscher Bedienung kann (und wird) sie sich auch selbst beschädigen. Daher darf sie nur gemeinsam mit einem Fräsenbetreuer verwendet werden.



Spezifikationen

  • Arbeitsraum: 300 x 400 x 100 mm
  • Wassergekühlte 2.2kW Spindel (https://www.estlcam.de/chinaspindel.php)
    • Lenze i510 (2.2kW)
  • Closed-Loop Stepper
    • Stepperonline 23HS30-5004D-E1000 Motor
    • Stepperonline CL57T Treiber
  • Ansteuerung: LinuxCNC + Mesa 7i96S

Vorbereitung eines Programms

Benötigte Dateien

G-CODE Dateien.

Siehe auch https://wiki.fablab-nuernberg.de/w/Fr%C3%A4se

Laden einer G-Code Datei

  • Den G-Code per SMB auf die Fräse kopieren ("smb://fabmill.local/" bzw. \\fabmill.local\)
  • "FILE"
  • In der Mitte das gewünschte Programm auswählen und mit "LOAD G-CODE" laden

Beim Laden wird der G-Code von LinuxCNC syntaktisch geprüft. Für die semantische Korrektheit des G-Codes ist der Bediener selbst verantwortlich.

Vorbereitung der Fräse

Einschalten

  • Hauptschalter am Schaltschrank einschalten
  • Rechner starten
  • Prüfen ob die Kühlmittelpumpe läuft
  • LinuxCNC öffnen

Initialisierung

Bevor die Fräse Befehle entgegennimmt, muss die Position der Achsen referenziert werden.

  • Schlüssel stecken und einschalten
  • Notaus herausdrehen
  • LinuxCNC mit "Power" aktivieren
  • Referenzfahrt mit "REF ALL" starten
    • Zuerst wird immer Z referenziert
    • Danach werden X und Y auf maximaler Höhe referenziert
    • Mit geschlossenem Deckel gehts schneller
  • Werkzeug mit "M6 G43" ablängen
imes-fraese-panel-20170423 211316.jpg


Manuelle Bedienung

Die Manuelle Bedienung wird verwendet um den Nullpunkt des Werkstücks festzulegen.

  • Mit "MAN" den Modus zur manuellen Bedienung aktivieren
  • Jog-Geschwindigkeit einstellen. Vorsicht: 100% ist schnell!
  • Per Tasten auf dem Touchscreen, Tastatur (Pfeiltasten + Page-Down/Page-Up) oder mit dem MPG Handrad bewegen


Werkzeugwechsel

Für den Werkzeugwechsel muss IMMER die Funktion "M6 G43" verwendet werden, damit die Offsets korrekt ermittelt und gesetzt werden.

  • Werkzeugnummer eingeben
  • "M6 G43" auswählen
    • Wenn die Nummer nicht verändert wird, wird nur abgelängt
    • Wird eine andere Nummer eingegeben, wird zunächst die Wechselposition angefahren und nach Bestätigung des Nutzers abgelängt
    • Soll für die gleiche Werkzeugnummer ein anderes Werkzeug eingelegt werden, muss zunächst eine andere Nummer verwendet werden. Nach erfolgtem Wechsel kann dann die gewünschte Nummer eingegeben werden und der Werkzeugwechsel direkt bestätigt werden.

Nullpunkt setzen

WICHTIG: Bevor der Nullpunkt gesetzt werden kann muss ein Werkzeug eingelegt und korrekt abgelängt sein! Siehe oben.

  • Mit "ZERO ALL" oder "ZERO <Achse>" wird das Arbeitskoordinatensystem (WCS, G54) genullt
  • In die Felder daneben kann auch ein Offset eingegeben werden

Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen (X und Y):

  • X und Y über den gewünschten Nullpunkt fahren
  • "ZERO X"
  • "ZERO Y"

Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen auf Werkstückkanten (X, für Y analog):

  • X links neben das Werkstück bewegen
  • Z tiefer als die Oberkante des Werkstücks fahren
  • X vorsichtig auf das Werkstück zu bewegen
    • Die Spindel wird beschädigt, wenn das Werkstück berührt wird!
  • So lange in Richtung des Werkstücks bewegen, bis der Fräser ganz leicht am Werkstück kratzt
  • Den Radius (Halber Durchmesser!) des Fräsers in das Feld neben "ZERO X" eintragen
    • Je nachdem ob man von rechts oder links an das Werkstück herangefahren ist, muss der Wert positiv oder negativ sein

Ein typischer Ablauf für das Nullpunktsetzen (Z):

  • Z bis knapp über das Werkstück absenken
  • Abwechselnd:
    • Z nach oben bewegen (0.1mm)
    • Testen ob Fräser mit bekanntem Durchmesser dazwischen passt
  • Aufgrund des Umkehrspiels der Z-Achse muss das ganze dann noch einmal umgekehrt erfolgen, in sehr kleinen Schritten. Abwechselnd:
    • Z nach unten bewegen (0.01mm)
    • Testen ob Fräser mit bekanntem Durchmesser dazwischen passt
  • Sobald der Fräser nicht mehr durch passt, einen Schritt (0.01mm) zurück
  • Den Durchmesser des Fräsers in das Feld neben "ZERO Z" eintragen
  • Kompressor einschalten. Die Maschine benötigt zur Kühlung Druckluft.

Durchführung

Fräseraufspannung

Die Spindel hat eine Aufnahme für ER20 Spannzangen fest eingebaut. Wir haben einen kompletten Satz aus 13 Stück Spannzangen 1 mm bis 13 mm, jede Spannzange hat einen 1 mm Spannbereich, d.h. wir können auch 1/8" aka 3.175 mm mit der 4er Spannzange spannen. Die Spannzange "6-5" ist doppelt vorhanden.

ER20 Spannzange 6-5.jpg
ER20 Spannzangensatz 1mm - 13mm.jpg

Notwendige Einstellungen

Action

Fräsparameter

Material Axiale Zustellung Radiale Zustellung Vorschub Drehzahl Fräser Bemerkung
[mm] [mm] [mm/m] [rpm]
Aluminium 10 0.5 2400 12000 VHM D6 L18 3F Roughing, Trochoidal (Fusion "Adaptive")
Aluminium 10 0.5 3000 12000 VHM D6 L18 3F Finishing

Nachbereitung

Maschine abschalten

Grünen Hauptschalter am Rechner aus. Not aus reindrücken.

Aufräumen

Arbeitsraum säubern. Haube schließen.

Einrichten

Setup

IO Mapping

Mapping