CNC-Frezen

Onderwerp: CNC Frezen
Deskundigen	Failbaitr Failbaitr Rol: deelnemer Deskundig met: Arduino, CNC, CNC-Frezen, Canvas, Digitale Fabricatie, ENC28J60, Glasvezel lassen, HTML, Hydroponics, Javascript, LPD8806, Linux, Mercurial, Programmeren, Python, Robotica, Software, Stappenmotor Beginnend met: Elektronica Werkt aan: Geen projecten :( , JTAG Danny Bokma (JTAG) Rol: niet-deelnemer Deskundig met: AVR, CNC, CNC-Frezen, ENC28J60, Elektronica, Solderen, Stappenmotor Werkt aan: Geen projecten :( , Fugu Lammert (Fugu) Rol: deelnemer Deskundig met: Arduino, CNC, CNC-Frezen, ENC28J60, Glasvezel lassen, Linux, Netwerken, Stellaris Launchpad Werkt aan: Geen projecten :(
Onderdeel van	Digitale Fabricatie
CNC Frezen wordt o.a. gebruikt in
Catan, Escape Room, PCB CNC

Frezen met een CNC machine doe je door de machine te programmeren bepaalde stappen te volgen net zo lang tot het te frezen onderwerp helemaal uitgefreesd is.

Voorbereidingen

Stel, je wilt iets frezen op de CNC Freesmachine, hoe pakt je dat aan? Wat heb je nodig, en waar moet je op letten? Bija elke CNC machine wordt geprogrammeerd doormiddel van zogenaamde G-code, dit zijn commando's die voor elke as een coordinaat doorgeven. Daarnaast zijn er G-codes die aangeven hoe snel de spindel (de frees) moet draaien, welke tollerantie de frees mag aanhouden in bochten en met welke snelheid de freeskop ten opzichte van het materiaal moet verplaatsen. Omdat G-code met de hand maken nogal wat werk is, zijn er allerlei tools ontwikkeld waarmee je dit kunt doen.

Software

Om 2D toolpaths te maken zijn er een aantal verschilende programma's. 2D toolpaths kunnen gebruikt worden om simpel graveerwerk te doen, of andere freeswerken te maken die geen veranderingn in diepte vereisen.

• • Voor Inkscape is er een G-code export plugin;
  • PyCAM kan gebruikt worden om SVG figuren om te zetten naar G-code;
  • LinuxCNC heeft een ingebouwde bitmap tracer. Deze kan een bitmapfiguur omzetten naar een G-code lijntekening.

Om volwaardige 3D toolpaths te maken is alleen de eerder genoemde PyCAM applicatie geschikt. Deze maakt van bijvoorbeeld stl, dxf en enkele andere 3D formaten G-code.

Hoe kom je aan een 2D of 3D model

Het meest nuttig is als je een vector bestand hebt, om van een bitmap naar een vector bestand te komen kun je bijvoorbeeld in inkscape de trace tool gebruiken. Deze traceert alle kleurverschillen en trekt daar omheen een vector / lijn. Deze lijnen zijn daarna te vertalen naar G-code.

Een 3d model zal altijd rekening moeten houden met de mogelijkheden die de freesmachine heeft, zo kan er met een 3 assige machine geen materiaal weggehaalt worden onder een stukje materiaal wat moet blijven bestaan. Een piramide kan wel, een bruggetje niet, tenzij je het bruggetje op zn kop freest natuurlijk.

Een gemakkelijke manier om aan 3D modellen te komen is door bijvoorbeeld openscad of https://tinkercad.com te gebruiken. Bij deze laatste hoef je zelfs geen software te installeren, alles draait in je browser.

Als je eenmaal een 3D ontwerp gemaakt hebt kun je dit opslaan als stl of dxf bestand.

Conversie van 3D naar G-code

• Open pycam, en importeer je model.
• Verplaatst het object naar de origin zodat je 0 xy en z netjes op de hoek van het object liggen, (pycam heeft hier een knopje voor)
  • Let erop dat je Model extensions gebruikt zodat je onderwerp niet loskomt na de eerste 'roughing' stap.
• Stel onder 'tools' de verschillende beschikbare freesjes in, pas erop dat je de diameter van de freesjes goed meet en invoert. De software zal namenlijk precies uitfrezen tot eenmaal de straal van het gebruikte freesje.
• Kies onder 'tasks' de roughing task
  • Pas de frees aan die gebruikt wordt, en controlleer of de feed speed (de snelheid door het materiaal) past bij het beoogde materiaal, je frees rotatiesnelheid (tussen de 6k en 24k) en de gebruikte frees.
  • Pas de eventuele overlap aan zodat je zeker weet dat je geen randjes overhoud, de frees is erg precies en zal ook een randje van .2mm netjes laten staan, als je later hier doorheen schuift en de druk is te hoog zal je freesje breken, of de machine beschadigd raken.
  • Selecteer Roughing en druk op Generate Toolpath
  • Na een paar minuten renderen is je toolpath voor de grove slagen klaar, je kunt niet in de 3D view zien of dat ongeveer klopt, meestal is het handig deze stap te herhalen en goed na te kijken omdat de volgende stappen erg veel meer werk vergen.
• Standaard komt Pycam met de gedachte dat de precisie van de machine heel erg hoog is, de preciese van onze machines is veel lager dan standaard instellingen en kan naar 0.125mm ingesteld worden onder preferences, dit maakt het renderproces korter.
• Semi finish
  • Zorg dat je een kleiner freesje gebruikt dan bij de roughing, je wilt immers dat ook hoekjes netjes uitgefrees worden.
  • Stel je bounds op 0% in, meestal is dat prima want je roughing heeft dit materiaal al verwijderd
  • selecteer bij tasks Semi finish en druk op generate toolpath
  • Ga op een andere pc je volgende model ontwerpen, this is going to take a while.
• Eventueel kun je een finish toolpath doen.
• Ga naar Toolpaths, en selecteer de gemaakte toolapths en sla deze op als NGC code.

Inladen van G-code files

komt nog