Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

[rf1k_mjh11]

Es ist weiterhin spannend mit Fusion 360.

Ich habe mit dem bekannten Halter wieder eine Einstellung verwendet, die ein akzeptables Ergebnis liefert. Zumindest in der Fusion 360 Vorschau.

Der erzeugte GCode ist eine andere Geschichte.

Einmal scheint hier eine Methode verwendet zu werden, dass unsere Firmware nicht versteht. Hier ein Beispiel:

G3 X-22.735 Y20.977 I-22.655 J20.688 F1000
G1 X-22.8 Y20.959 Z-1.803
X-22.861 Y20.942 Z-1.781
X-22.915 Y20.927 Z-1.745
X-22.961 Y20.914 Z-1.697
X-22.996 Y20.904 Z-1.641
X-23.017 Y20.898 Z-1.577
X-23.024 Y20.896 Z-1.51
G0 Z4
X-6.981 Y21.556
Z-1.21
G1 Z-1.51 F1000
X-6.977 Y21.55 Z-1.577
X-6.964 Y21.531 Z-1.641
X-6.944 Y21.502 Z-1.697
X-6.917 Y21.463 Z-1.745
X-6.885 Y21.416 Z-1.781
X-6.849 Y21.364 Z-1.803
X-6.811 Y21.308 Z-1.81
G3 X-6.221 Y20.791 I-5.506 J22.203
G1 X-6.147 Y20.757 F500
X-5.983 Y20.653
X-5.862 Y20.57

Schon die erste zitierte Zeile ist interessant, übrigens. Diese beginnt mit G3. Es handelt sich um eine Verwendung der Kreisbogenfunktion (G2 und G3 erzeugen Kreisbögen). Diese zwei Befehle,G2 und G3, obwohl sie von unserer Firmware unterstützt werden, werden meines Wissens durch Slicer nie verwendet.

Die zweite Zeile ist auch OK "G1 X-22.8 Y20.959 Z-1.803". Aber die dritte Zeile würde zu einer Fehlermeldung führen, da der Firmware kein GCode Befehl bekannt ist, der mit X beginnt.
Scheinbar werden die G0, G1, G2, und G3 Befehlsteile in den jeweils nachfolgenden Zeilen 'eingespart'.

OK, das habe ich gleich gesehen, ebenso die 10-20 unbekannten GCodes die verstreut untergebracht waren.
Flugs die Datei in einen Editor geladen und editiert. (Schafft man bei 64000 Zeilen nur mit automatischem Suchen & Ersetzen, gekoppelt mit 'Regular Expressions'.) Hat ungefähr eine halbe Stunde gedauert. Beim nächsten mal geht es flotter, hoffentlich.
Danach wurde der GCode in Repetier-Host geladen.

Die Vorschau war jedenfalls überraschend. Nicht, dass das Objekt wieder mitten im Druckbett platziert war, dass verstehe ich mittlerweile. Nein, es gab seltsame, unerklärliche Kreise (wie die Kornkreise?), überall verstreut.

hier sieht man die Vorschau

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RH_Preview_G2G3.jpg

Man sieht in Repetier-Host natürlich kein Fräsobjekt, weder im fertigen, noch im Rohzustand, sondern bloß die Verfahrwege der Düsenspitze. Diese werden in Repetier-Host nur als sehr dünne Linien dargestellt, da sie nicht bedeutend sind. Beim Fräsen stellen sie aber den eigentlichen Arbeitsgang dar.

Eine genauere Untersuchung führt zu eben jenen G2 und G3 Befehlen, die hier für Unsinn sorgen.
Ich habe eben getestet, ob es nur an einem Fehler in Repetier-Host liegt (was ich ziemlich sicher annehme), oder ob auch der Drucker gleich reagieren wird (ohne zu fräsen, nur Fahren lassen, natürlich). Es wird vielleicht zu einigen Knattergeräuschen kommen, wenn X oder Y gegen Anschlag fahren.

Ergebnis: Auch die Firmware des Druckers macht solche Kornkreise.

beobachtet habe ich es hier

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RH_Preview_G2G3&Test.jpg

Damit muss ich die halbe Stunde des GCode Editierens als Fehlerquelle ins Auge fassen und verdächtigen. Bei so vielen Zeilen können leicht Fehler passiert sein.

Heute keinen Bock mehr. Mache morgen weiter.

mjh11

[riu]

Hallo mjh11.

Welchen Postprozessor nutzt du denn in Fusion360? Es gibt dort locker 30-40 verschiedene Postprozessoren. Ich selbst haben ja eine Portalfräse unter Mach3 die natürlich den Postprozessor Mach3 einwandfrei frisst. Eine Fanuc oder Sinumerik Steuerung versteht Mach 3 auch nicht. Man muss eventuell einen Postprozessor schreiben oder einfach einen finden der Repetier Gcode verständlich ausgibt. Kartesisch sind sie ja alle irgendwo aber eben diese Kreisbahnen verstehen nicht alle. Auch bei Mach3 kann man da optional wählen. Ohne Kreisbogen fährt meine Fräse eigentlicher 90° Bögen und verharrt Millisekunden an jedem Übergang was mich schon etliche Fräser gekostet hat. Wähle ich die Kreisbogenfunktion fährt die Fräse butterweich und ohne Ruckeln eine Kreis. Egal wieviel Zeilen der Motioncontroller vorher lief (Readahead Buffer).

Versuch mal den Postprozessor von Mach3 Mill ohne Kreisbogenfunktionin mit Fusion. Das könnte die Lösung sein (habs aber nicht getestet). Mein RF1000 ist im Altenheim.

Eventuell ist der Postprozessor hier die beste Wahl. MPCNC_Fusion360.cpc man muss aber wohl die Kommentare abschalten.
Lieben Gruß,
Udo

[rf1k_mjh11]

Danke Udo.

Der Post-Processing Prozess

Wie Udo eben angedeutet hat, könnte es an den Postprozessor liegen (also an mir). Der Postprozessor für den GCode in meinem letzten Bericht war ich selbst, händisch.

Dazu muss man ein wenig verstehen, was damit gemeint ist.

Wie ich ziemlich am Anfang des Threads bemerkte, gab es CNC Maschinen lange vor dem PC. Diese wurden per Lochstreifen oder Magnetband angesteuert. Jeder Hersteller kochte sein eigenes Süppchen, verwendete Befehle oder Prozesse, die genau auf die Maschine zugeschnitten war.

Der PC kam, Windows kam, leistungsfähige Software ebenfalls (da schließe ich Windows jedoch aus… ). Die Hersteller haben inzwischen vieles am gesamten Prozess genormt, aber eben nicht alles. So wie der RFx000 seine eigene Firmware einsetzt, mit maschinenspezifischen GCodes, setzt ein jeder Hersteller weiterhin gewisse Eigenheiten um, im Streben, besser als die Konkurrenz zu sein.

Da kommt der Postprozessor ins Spiel.
Die Softwarehersteller, wie hier AutoDesk, erlauben den Postprozessor als Schnittstelle, um den erzeugten Tool Path (=Werkzeugpfad, in anderen Worten, den generierten GCode) an eine bestimmte Maschine anzupassen. Entweder erstellen die Maschinenhersteller diesen Postprozessor selbst, und bieten es dem Softwarehersteller zur Einbindung an (oder der Softwarehersteller erstellt selbst den Prozessor).
Der generierte Werkzeugpfad muss zum Schluss durch den Postprozessor bearbeitet werden, damit die CNC Fräsmaschine diesen fehlerfrei versteht.

Einen Postprozessor für den RFx000 gibt es nicht. Daher habe ich das per Hand insoweit gemacht, als ich alle, dem RFx000 unbekannten, GCodes auskommentierte.
Das resultierte eben in die besagten, ungewollten Kornkreise.

Damit werde ich wohl mehrere Postprozessoren durchprobieren müssen.

Als erstes kam eines, das auf GRBL basiert (das scheint quasi eine Firmware Variante zu sein, kann man sich ein wenig so vorstellen wie Marlin oder Repetier Firmware).
Der mit diesem Postprozessor entstandene GCode hatte keine ‚unbekannten‘ GCode Befehle mehr und würde , aber auch keine G2 oder G3 Befehle, es wurde also alles in gerade Linien umgewandelt.

RH_Preview_GRBL.jpg

Zur Not tut es diese Lösung - aber die Kreisbögen reizen mich schon - und wie Udo sagt, können viele kurze Geraden bei einer Kurve zu Problemen führen (so wie es auch beim RFx000 beim Drucken passieren kann - die Rechenleistung hinkt hinterher).

Morgen geht es mit weiteren Postprozessoren weiter. (Vielleicht versuche ich es mit Udos Vorschlag, Mach3).

mjh11

[rf1k_mjh11]

OK, morgen ist zu weit weg. Kann nicht warten....

Habe gleich mehrere Postprozessoren bemüht.

Mach3 --> Fehlschlag, gleich wie der Standard GCode (also fehlende G1, G2, G3 in den jeweils folgenden Zeilen), dafür G2 und G3
Dump --> Großer Fehlschlag, ergibt überhaupt keinen GCode
Carbide (eine weitere GRBL Variante) --> Hier hat wieder jede Zeile das richtige Befehlsformat, sogar mit G2 und G3, aber leider viele unbekannte Befehle auch.


ABER - mit Hilfe der Carbide Variante fand ich den 'Schalter' im Postprozessor der ersten GRBL Variante (BoXZY) wo ich Kreisbögen aktivieren konnte. Habe damit nur den Schalter 'umgelegt' und einen eigenen Postprozessor 'programmiert'.

Jetzt spuckt er brauchbaren GCode aus, inklusive Kreisbögen.

Das Werkstück sieht in Repetier-Host in der Vorschau so aus:

RH_Preview_GRBL_with_G2G3.jpg

Ja, OK, sieht gleich aus wie das vorige Bild wo lauter Geraden verwendet wurden. Aber die erste Datei (wo nur Geraden verwendet wurden) ist 2788kB groß, die neue ist um mehr als 20% kleiner, bei 2179kB Größe.

mjh11

[riu]

Hi mjh11.

Freu mich dass ich dich in die richtige Richtung geschubst habe

Lieben Gruß,
Udo

[synchronizer]

Hallo
Ich habe CAMBAM probiert !! funktioniert super und ich als Fäsen Anfänger verstehe es auch.
Die Wege schaue ich mir mit Camotis an manchmal mit Mach3 ja und fräsen mit repetier host.

Mfg
Uwe

[rf1k_mjh11]

Hallo allseits,

Ich bin wieder ein wenig weitergekommen. Morgen werde ich mein erstes Fräsobjekt angehen. Am Ende sollte es, etwas Glück vorausgesetzt, so aussehen:

MillingExample_2a.jpg

Dazu wird als Ausgangsmaterial ein Stück Hartschaumplatte herhalten müssen.

Es war aber ein steiniger Weg bis hierher. Immer wieder wollte ich mir die Arbeit ersparen, die Videos durchzuackern. Immer wieder erlebte ich unverständliches Verhalten bei der Erzeugung der Werkzeugpfade. OK, mal kurz klein beigeben und wieder ein Video gucken. Dann wieder ohne. Und wieder bin ich hängen geblieben.
Ich habe noch immer nicht alle Videos durchgesehen, glaube aber, einen 'beinahe' brauchbaren Werkzeugpfad erhalten zu haben. (ACHTUNG: ich gucke nur die Videos der Werkzeugpfaderstellung an - der Abschnitt namens 'Creating Toolpaths and Programs (CAM)'.)

Ich habe mir ein paar billige Fräserbits besorgt (Marke Dremel). Die muss man dem Programm bekanntgeben. Schließlich muss das Programm den Durchmesser, Schneidenanzahl, Schaft- und Schneidenlänge, usw. wissen, um den Werkzeugpfad zu berechnen.
Diese Fräserbits sind allesamt nicht in der bereits großzügigen Werkzeugdatenbank untergebracht, denn es handelt sich schließlich eher um 'Spielzeug', nicht um ernstzunehmende Fräser, im Sinne einer industriellen CNC Fräsmaschine.
Der Werkzeughalter, in meinem Falle das Ende einer flexiblen Welle, fehlt ebenfalls in der Datenbank, was schon gar nicht überrascht.

Das Werkstück:

Da das Werkstück schöne Radien, aber auch scharfe Kanten und Ecken aufweist, kommt man mit nur einem Werkzeug nicht aus. OK, zugegeben, nehme ich einen Fingerfräser, kann ich das meiste fräsen. Bloß bleiben dann in und an den Radien Kanten übrig, ähnlich der Treppen beim 3D-Drucken von schrägen Flächen. Besser ist, bei Radien die Verwendung eines Fräsers mit abgerundeter Spitze, oder, wie in meinem Fall, eines kugelförmigen Fräsers.
Hat man aber einen Fräser mit einer Abrundung, bekommt man keine scharfe Innenecke hin. Also muss man mehrmals fräsen.
So ein richtiges CNC Bearbeitungszentrum kann mehrere hundert Werkzeuge jederzeit automatisch einsetzen. Der RFx000 erlaubt das nur über den manuellen Eingriff.
Also habe ich der Übung halber drei Fräsdurchgänge aufgesetzt.
Die ersten zwei Durchgänge werden mit einem 3.2mm Fingerfräser gemacht, mit scharfkantiger (rechteckiger) Spitze. Der dritte Durchgang wird mit einer 7.8mm Kugelfräse durchgeführt.

1. Ein Plan-Fräs-Durchgang. Hier wird nur etwas von der Oberfläche der Rohteils abgefräst, um eine definierte Fläche als Ausgang zu erzeugen (ein wenig wie der 'Raft' beim 3D Druck).
2. Ein Grob-Durchgang, wo ein Großteil des Materials entfernt wird, ohne dass sich die Kontur überall genau abbildet, vor allem Radien werden Stufen und Ecken haben.
3. Ein (quasi) Fertig-Durchgang, wo die meisten Radienkonturen nachgefräst werden.

Am Ende sollte man sehen, dass in den scharfen Innenecken noch Material übrigbleibt (zum Beispiel in der runden Vertiefung, in der unteren Ecke des Bildes, wird vermutlich ein Radius über bleiben, und keine scharfe Ecke).

Zu meinem Vorgehen.

Hier habe ich scheinbar einiges an Verwirrung hervorgerufen.
Eigentlich gibt es beim RFx000 einen eigenen Fräs-Modus, den man auswählen kann wenn diese in der Firmware aktiviert wurde. Dieser Fräs-Modus ist üblicherweise, muss aber nicht, mit einem zusätzlichen Endschalter in Z (unten) verknüpft. Ich kann es nicht bestätigen, aber vermute, dass wenn man im Fräs-Modus ist, sich das Vorzeichen der Z-Achse umkehrt.
Ich habe hingegen vor, nicht im Fräs-Modus zu fräsen, damit ich möglichst wenig an meinem funktionierenden System (de 3D Drucks) ändern muss.

Das stellt eigentlich kein Problem bei der Generierung der Werkzeugpfade dar. Wenn man die Bearbeitungsrichtung korrekt angibt, kommt das richtige heraus (bei mir war das Glück - ich wusste nicht was ich tat, habe das Ergebnis aber öfters kontrolliert). Betrachtet man den GCode, sieht man, dass praktisch alle Z-Werte negativ sind. Das heißt, das Bett kommt beim Fräsen immer höher herauf (wie es auch sollte).

Damit das aber klappt, muss ich natürlich einiges vorbereiten. Ich muss dem fertigen GCode des Werkzeugpfads ein bisschen unter die Arme greifen. (Damit bin ich, genau genommen, ein Post-Post-Prozessor.)

• Die drei Achsen werden ge-homed (G28 X0 Y0 Z0). Da wir im Druck Modus sind, fährt das Bett ganz hoch.
• Dann fahre ich manuell weit genug mit dem Bett nach unten, damit das Rohmaterial, samt Fräser, Platz hat. Das Rohmaterial, die Hartschaumplatte, wird dann befestigt, vermutlich mit doppelseitigem Klebeband (hoffentlich reicht das ). Auch der Fräser wird erst jetzt montiert da für beide Elemente beim 'Homen' kein Platz wäre.
• Dann fahre ich mit X und Y zur vorbestimmten Ecke des Rohmaterials (wo der eigentliche Ausgangspunkt des Werkzeugpfad-GCodes ist). Sicherheitshalber werden die Achsen auf Null gesetzt (nicht 'ge-homed'!, nur rechnerisch mit Null belegt - mit "G92 X0 Y0 Z0"). Hier beginnt dann der echte Fräsvorgang.
  Negative Z-Werte

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  Damit man das genau versteht: An diesem Punkt wird Z rechnerisch auf Null gesetzt, das Bett ist aber in Wirklichkeit irgendwo unten. Daher sind negative Z-Werte möglich, den der Endschalter wird erst dann wieder erreicht, wenn das Bett ganz oben ist.
• Im Zuge des Fräsens wird sogar eine Pause eingelegt, damit ich einen anderen Fräser einspannen kann. (Das wird besonders spannend, da die Fräser unterschiedliche Längen haben - den Unterschied muss ich manuell eingeben und etwas tricksen.) Dann wird fertig gefräst.

Auch die Pause wurde von mir in den GCode eingepflegt. Mehrere Trockenläufe habe ich hinter mir. Morgen kommt der Drucker ins Freie, der Werkstattstaubsauger dazu, und dann werde ich es einmal auf 'Teufel komm raus' versuchen.

mjh11

[rf1k_mjh11]

Leute,

Heute wird vielleicht doch noch nichts mit dem Fräsen. Eben hat der Paketdienst eine Umwälzpumpe geliefert, die heute noch eingebaut werden muss. Damit könnte das Experiment auf morgen vertagt werden. Gegen Nachmittag weiß ich mehr.

mjh11

[rf1k_mjh11]

Bin eben fertig geworden mit dem Pumpentausch. Das Lochbild passte nicht, auch andere Kleinigkeiten.
Die Originalpumpe wird nicht mehr erzeugt. Die neue Pumpe ist angeblich 'kompatibel'.

Tut mir leid, das wird heute nichts mehr mit dem Fräsen. In einer Stunde ist es finster. Das Fräsen dauert laut Repetier-Host Angabe fünf-viertel Stunden. Damit würde ich im Dunkeln fräsen. Im Dunkeln deshalb, da ich wegen der Späne- und Staubentwicklung vorhabe, im Freien zu fräsen. Trotz bereitgestelltem Staubsauger wird einiges anfallen.

Morgen wird das Wetter so wie heute (kein Regen), damit gibt es gute Chancen, dass es dann klappen wird.

mjh11

[rf1k_mjh11]

Hallo,

Nachdem es heute nicht geklappt hat, habe ich für die morgige Fräsübung die letzten Vorbereitungsarbeiten bereits jetzt abgeschlossen. Das waren:

- Hot End, samt Hot End Halterung abbauen
- Vorschub-Basisteil samt Kugellagerhalterung, Schrauben und Feder, abbauen
- Halter für flexible Welle aufbauen
- Position für Videokamera bestimmen
Der Extrudermotor bleibt dran. Beim Fräsen sind, bis auf die Leerfahrten, die Geschwindigkeiten nicht so schlimm. Ich glaube, es geht schon, trotz der Masse. Fusion 360, das die Werkzeugpfade errechnet hat, verwendet nicht so arg schnelle Verfahrgeschwindigkeiten. Wenn ich später mehr Erfahrung gesammelt habe, kann ich dort sicherlich noch was 'tunen', um Fräszeit einzusparen.

Mit dem Aufbau konnte ich erstmals in 'echt' den Längenunterschied zwischen den zwei Fräs-Bits, die verwendet werden sollen, ausmessen.
Vorgangsweise:

• Z Homen
• Dann zu Z80mm fahren (damit Platz für das Bit da ist)
• Ein Bit einspannen (bis auf Anschlag hineinschieben !)
• Das Bett unter dem Bit fahren
• Mit dem Bett vorsichtig! hochfahren (anfangs großzügig, zum Schluss in nur mehr in Einzelschritten - das kann man übers Display einstellen). Als ein Stück Papier leicht zwischen Bett und Bit klemmte, wurde der angezeigte Z-Wert notiert
• Mit dem Bett wieder tiefer fahren, Bit tauschen und das Ganze wiederholen.

Diese zwei Z-Werte baue ich in den GCode ein, damit die jeweiligen Bits nach dem Tausch wieder 'scheinbar' dieselbe Höhe haben.

Dann machte ich wieder einen Trockenlauf (ohne Bits, aber mit dem Halter der flexiblen Welle). Dazu wurde die Datei von der SD Karte, über das Menü, gedruckt. Das klappte gar nicht! Ich tüftelte eine Zeitlang herum, um die Ursache zu finden.

Beim Abbau des Hot Ends wurde natürlich der Thermistor abgesteckt. Der Drucker meckerte zwar bei jedem Einschalten über einen ERROR. Den habe ich ignoriert und der Drucker ließ sich eigentlich problemlos bedienen (beispielsweise beim 'Ausmessen' der Fräser-Bits). Daher habe ich nicht weiter darüber nachgedacht. Dummerweise weigert sich der Drucker aber, einen Druckauftrag auszuführen, obwohl im Auftrag gar nicht geheizt oder extrudiert wird und ihm daher der fehlende Thermistor schnuppe sein sollte. Der Drucker akzeptiert die Datei, startet, piepst und fährt sofort in die Ausgabeposition (hat mich anfangs fürchterlich erschreckt - ich dachte der GCode wäre schuld).
OK, Problem endlich erkannt.

Nachdem ich vor wenigen Wochen Thermistorprobleme hatte, wurden über das Internet mehrere Typen bestellt. Ich habe jetzt so an die 10-20 der Dinger hier 'rumliegen. Flugs einen geschnappt und in den Stecker gepfriemelt. Eigentlich wollte ich anfangs einfach einen Widerstand in den Stecker platzieren. Die Thermistoren kamen mir schneller unter die Finger.
Die Fehlermeldung ist jetzt weg.

Danach klappte der Trockenlauf.

Eine Montageeinrichtung für die Videokamera wurde fabriziert. Hoffentlich passt der Blickwinkel und die Kameralinse wird nicht sofort vom (statisch aufgeladenem?) Staub blind.

Es müsste alles für morgen bereit sein. Toi, Toi, Toi.

mjh11