So, jetzt kann ich die Spindel per G-Code steuern über das Modbus-Interface. Der Lüfter der Spindel wird automatisch über den Digital-Ausgang des FU eingeschaltet, wenn die Spindel an ist. Außerdem kann ich per Magnet-Ventil die Kühlmittelschmierung ebenfalls per G-Code steuern. Ich habe die von linuxcnc üblichen Codes benutzt (M3/M5 für die Spindel, M7/M9 für die Kühlmittelschmierung), dadurch generiert mir FreeCAD gleich den passenden G-Code. Auch habe ich noch den G0 Befehl so geändert, dass er immer mit voller Geschwindigkeit läuft - FreeCAD setzt nämlich die Feedrate für den Eilgang nicht jedes mal wieder neu, und Klipper hat (wie alle 3D-Drucker-Firmware) keine getrennte Geschwindigkeit für G0 und G1 - da werden einem dann die Zähne lang bei den Travel-Moves

Zu guter Letzt habe ich noch M220 verändert - das ist der Befehl, mit dem OctoPrint die Geschwindigkeit online in Prozent verändert. Der Befehl ändert jetzt auch die Spindel-Geschwindigkeit passend, so dass ich problemlos während des Fräsens die Geschwindigkeit anpassen kann, ohne die Schnittwerte zu verletzen.

Die Spindel-Scripte habe ich mal ohne weitere Doku in ein git-Repo gepackt, allerdings werden die eher nicht von jemand anderem nutzbar sein:
https://github.com/mhier/spindle-control
(Ich benutze für die Modbus-Kommunikation ein Framework, das wir auf der Arbeit entwickeln: https://github.com/ChimeraTK - ich kenn das zwar gut und daher ist es für mich einfach, jemand anders müsste sich den Krams erstmal compilieren und benutzt besser irgend eine Python Modbus-Library oder so...)

Inzwischen bekomme ich ganz ordentliche Ergebnisse hin, selbst mit 15mm dickem Alu. Was mir eine erhebliche Qualitätssteigerung gebracht hat, ist mit einer niedrigeren Drehzahl zu arbeiten. Beim Dremel hatte ich quasi keine Chance, wesentlich langsamer als die maximalen 35000 rpm zu laufen, weil sein Drehmoment dann viel zu klein wird und er sofort stehen bleibt. Jetzt habe ich zwar immer noch keine Vektorregelung, aber immerhin eine funktionierende Schlupfregelung (bewirkt ähnliches, nur langsamer) und ohnehin deutlich mehr Wumms.

Bei Alu orientiere ich mich jetzt an einer Schnittgeschwindigkeit von 100m/min. Sorotec empfiehlt für seine Fräser 500m/min, aber das ist eher als Obergrenze zu verstehen und für Hobbymaschinen wohl eher unrealistisch. Bei einem 6mm Fräser komme ich dann auf ~5300 rpm, was unter der Mindestdrehzahl der Spindel liegt. Allerdings habe ich eine Fremdkühlung per Elektrolüfter, da gilt die Mindestdrehzahl eigentlich nicht. Bei einem Zweischneider mit einem Zahlvorschub von 0.025mm bin ich dann bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 265mm/min. Das ist gemächlich, aber bei höheren Geschwindigkeiten nehmen die Schwingungen stark zu, wodurch zum einen die Oberflächen schlecht werden, zum anderen die Fräser brechen können.

Die Fräszeiten werden dann z.T. recht lang. Deshalb hilft eine weitgehende Automatisierung. Alu soll man ja nicht ohne Kühlmittel fräsen. Ich habe eine Minimalmengenschmierung, die es mir abnimmt, da laufend mit der Spritze das Spritus-Wasser-Gemisch aufzubringen. Außerdem stellt sich am Ende auch alles selbstständig ab, also Spindel und Schmierung aus (am Anfang auch automatisch an, aber das ist weniger wichtig). Dadurch kann man die Fräse auch mal zeitweise alleine lassen. Es lohnt sich aber, immer wieder mal nachzusehen, denn die Minimalmengenschmierung ist schwer zu dosieren und hört manchmal einfach auf oder verursacht womöglich eine kleine Überschwemmung (ich hab zwar die meisten Ritzen etc. unten zur Elektronik hin abgeklebt, aber Wasserdicht ist das nicht wirklich).

Außerdem hilft es, nicht zu viele Arbeitsschritte in eine Datei zu packen. Die meisten Programmierfehler (z.B. zu viel Zustellung oder Spannmittel im Weg) fallen gleich zu Beginn eines Arbeitsschritts auf. Da ist es also gut, wenn man daneben steht und notfalls eingreifen kann. Bei meinen letzten Teilen hat sich das ohnehin von selbst ergeben, da ich zwischen jedem Arbeitsschritt entweder Werkzeug oder Werkstück umspannen musste...

Im Foto sieht man die beiden besten Alu-Teile, die mir bisher gelungen sind. Das sind die beiden Klötze, die für den Umbau der y-Achse auf die Kugelumlaufspindel den Tisch erhöhen sollen. Da kommt es ziemlich auf Genauigkeit an, denn wenn die obere und untere Fläche nicht exakt parallel sind, ist der Tisch nachher verkippt. Wie gut das geklappt hat, kann ich noch nicht so genau sagen, denn die Genauigkeit ist in Etwa in dem Bereich, was ich mit meiner Schieblehre messen kann (0.02mm). Ich habe in diesem Fall alle Flächen plangefräst, um eine möglichst gute Oberfläche zu bekommen (ob das wirklich nötig war, kann ich nicht sagen - alle vorherigen Oberflächen waren ziemlich katastrophal, aber da war auch immer noch der Dremel beteiligt gewesen). Wie so oft bei Handy-Fotos kann man die Oberflächen nciht gut beurteilen. Mit dem Finger fühlt man keinerlei Unebenheiten. Die Original-Oberflächen vom Rohmaterial (war vorher schon plangefräst) sind natürlich besser, aber die benutzen sicher auch nicht nur einen 6mm Fräser zum Planfräsen

Die hintere linke Kante des vorderen Klotzes hat nen kleinen Hau abbekommen, weil mir einmal mitten im Fräsen das Netzteil vom RF1000 abgeraucht ist (hab inzwischen ein neues). Dadurch fehlte natürlich der Haltestrom vor allem in y-Richtung (noch mit Zahlriemen), wodurch sich der Fräser ins Material gezogen hat - zum Glück nur kurz, bis es mir die Sicherung rausgeworfen hat und die Spindel dann auch ausging... Naja, das ist wohl einfach Pech. Zum Glück ist es nur eine kleine Macke und das Teil ist trotzdem brauchbar.

Alles in allem muss ich noch viel lernen, wie das am Besten geht. Aber im Gegensatz zum Dremel habe ich jetzt das Gefühl, dass ich da überhaupt eine Chance habe, was zu lernen.

mhier hat geschrieben: ...
Alles in allem muss ich noch viel lernen, wie das am Besten geht. Aber im Gegensatz zum Dremel habe ich jetzt das Gefühl, dass ich da überhaupt eine Chance habe, was zu lernen.

Du bist auf einem richtig guten Weg.
Trotz der jetzt kräftigeren Spindel hätte ich solch eine schöne Oberfläche nicht erwartet.
Das Druckergehäuse nimmt wohl ohne zu verziehen doch mehr Kräfte auf als erwartet.

Danke fürs Zeigen,
viel Spaß und weiterhin gutes Gelingen.

Gruß, zero K

sehr cooler Umbau mhier!

hast du oder jemand im Forum schonmal eine 500watt-Spindel verbaut wie sie oft als Upgrade für die 3018er-Käsefräsen eingebaut werden? Habe zur Zeit noch so eine Spindel rumliegen und wollte die evetuell in meinen RF1000 einbauen.

Was für Genauigkeiten bekommt ihr mit euren RF1000 beim Fräsen hin?

Gruß
WilliJ

WilliJ hat geschrieben: hast du oder jemand im Forum schonmal eine 500watt-Spindel verbaut wie sie oft als Upgrade für die 3018er-Käsefräsen eingebaut werden?

Meines Wissens passt die nicht wirklich gut rein. Der Motor müsste ja zwischen die beiden Führungswagen passen. Dafür ist der Durchmesser aber ein paar Millimeter zu dick, oder? Ich hatte damals drüber mach gedacht, ob man irgendwie mit Verlängerungen arbeiten kann, aber das ist ja Murks...

Was für Genauigkeiten bekommt ihr mit euren RF1000 beim Fräsen hin?

Das hängt von sehr vielen Faktoren ab, beim Planfräsen habe ich die Ober- und Unterseiten zueinander schon so parallel bekommen, dass ich es nicht mehr messen kann (Schieblehre hat nur 0.02mm Genauigkeit und ist nicht sonderlich stabil). Im Wesentlichen hängt es also davon ab, wie viel Mühe man sich gibt. Mit dem Dremel wäre das aber komplett unerreichbar gewesen, egal wie viel Zeit man sich nimmt...

ok ich schaue mir mal die CAD-Daten hier im Forum an und werde mal ein bisschen rumkonstruieren. Mit welcher Geschwindigkeit und Zustellung fräst du? Die Genauigkeit ist doch gar nicht so verkehrt

Bei Alu habe ich eine Schnittgeschwindigkeit von 100m/min benutzt, das ist eher langsam. Das geht bei mir Dank des Elektrolüfters aber problemlos, da ich die Spindel auch langsamer als die sonst geltenden 9000rpm betreiben kann. Zustellung 0.1mm bei Vollnut, bzw. z. B. 1mm Tiefe und 0.2mm seitlich. Im Zweifel eher gemächlich.

Holz geht natürlich eine Ecke schneller. Da habe ich aber gerade keine Zahlen im Kopf.

Ich kann ggf. die Geschwindigkeit online anpassen, das mache ich, wenn z. B. zu starke Vibrationen auftreten.

Es dürfte aber klar sein, dass eine richtige Fräse mehr kann. Schon allein die Bauform und der geringe Platz ist oft hinderlich. Für mich kommt eine eigene Fräse aber platzmäßig nicht in Frage.

Achja, sicherheitshalber: Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der die Schneiden das Material schneiden. Bei 3mm Durchmesser übersetzt sich 100m/min in ca. 10600rpm, bei 6mm Durchmesser entsprechend die Hälfte. Die Vorschubgeschwindkeit ergibt sich aus der Drehzahl, der Zähnezahl und dem Zahnvorschub. Daran sollte man sich immer halten, also nie nur die Vorschubgeschwindkeit reduzieren ohne auch die Drehzahl zu reduzieren. Das gilt besonders für Alu, ist aber auch bei anderen Materialien nicht verkehrt. Wenn der Zahnvorschub nicht stimmt, schneidet der Fräser nicht mehr richtig sondern schleift das Material eher ab. Das erfordert teils höhere Kräfte, und bei Alu können sich Aufbauschneiden bilden, wodurch der Fräser stumpf wird und letztendlich bricht.

Generell hilft eine ruhig laufende Spindel enorm, um die Kräfte zu reduzieren. Ich würde dir also mal empfehlen, den Rundlauf deiner Spindeln nachzumessen: Einfach Fräser einspannen, so dass der glatte Schaft noch weit genug herausragt, und dort eine Messuhr ansetzen. Dann von Hand die Spindel drehen. Viele Messuhren können nur 1/100mm genau anzeigen, da sollte man den Rundlauffehler eher gar nicht mit messen können. Mit dem Dremel war ich eher im Bereich 1/10mm Rundlauffehler, was katastrophal schlecht ist. Manche China-Spindeln bekleckern sich da auch nicht gerade mit Ruhm.

Im Prinzip kriegst du Schwierigkeiten, wenn dein Rundlauf in die Größenordnung vom Zahnvorschub kommt. Der ist oft bei 0.02mm oder gar nur 0.01mm. Wenn du da liegst, solltest du am besten nur Einschneider verwenden, denn der schlechte Rundlauf würde dir einen Zweischneider de facto in einen Einschneider umwandeln - das ist halt nur nicht so gedacht und macht dementsprechend Probleme...

Das alles ist bei Holz nicht unbedingt wahnsinnig kritisch, aber irgendwie am Ende doch entscheident für die Qualität des Ergebnisses. Entweder bekommst du halt saubere Schnitte, oder dein Holz splittert und franst aus.