Erfahrungen mit Eigenbau CNC Fräsen jenseits der MPCNC

[inselino]

Hallo zusammen,

im Freundeskreis kam die Idee auf, eine CNC selber zu bauen. Nach den ersten Recherchen bildeten sich 2 Optionen heraus:
a) MPCNC (oder ähnliche Konstruktionen) mit vorwiegend gedruckten Teilen und einem Schrittmotor der über einen Riemen läuft so im Preisbereich bis 700€
b) Portalfräsen meist aus Alu-Profilen und Aluminiumteilen z.T. auch mit Kugelumlaufspindeln (Beispiele wären die Cheap Line siehe Youtube, Volksfräse o.ä.)

Mich würde interessieren ob es hier Leute mit jeglichen Erfahrungen zu Option b) gibt. Option a) scheint uns ohne größere Probleme umsetzbar, bei b) sind wir uns noch nicht sicher. Gefräst werden soll primär Holz evtl. aber auch mal Aluminium aber kein absolutes muss. Wir wollen allerdings ungern etwas selbst konstruieren und auf ein bestehendes Design setzen und dies umsetzen. Gefräste Aluteile könnten wir organisieren, bei soetwas wie lasergeschnittene Stahlteile hört dann aber die Verfügbarkeit bzw. das Budget irgendwann auf.

Was ich bisher zu CNC hier im Forum gefunden hatte bezog sich vorwiegend auf Eigenbau in Richtung MPCNC oder gewerbliche Maschinen, zu den selbstgebauten Maschinen der etwas massiveren Variante b) habe ich noch nichts gefunden und freue mich über eure Ideen, Hinweise etc.

 

[moriko]

Hallo…,

ich hatte mal eine Fräse „Frieda“ aufgebaut. Musst Du mal googeln.

Dort hatte ein findiger Mensch diverse Alu-Teile-Bausätze zu einem sehr, guten Kurs hobbymässig vertrieben. Da war alles durchkonstruiert. Dazu wurden für alle weiter benötigten Bauteile gleich günstige und seriöse Bezugsquellen (meist China) angegeben.
Das war vor ca. 6 Jahren. Ich weiß nicht, ob es aktuell noch ähnliche Angebote gibt. Damit konnte man gut Holz, Kunststoff und NE-Metalle bearbeiten.

Dennoch war die Sache sehr aufwendig aufzubauen und realistisch war man auch schnell > 4.000 Euro inkl. Spindel, Steuerung usw.

Schau Dich mal bei Sorotec oder CNC-Step um, da hast Du eine kompetente Anlaufstelle und bekommst eine Relation zu Preis/Leistung. Alles andere - preislich darunter - birgt zu viele Kompromisse… Aber das ist meine subjektive Meinung.

(PS: Deine Schablone wurde auf einer Sorotec Compactline gefertigt … )

Gruss Marco

 

[Johannes]

Hallo,
hast du dies gesehen?
https://www.woodworker.de/forum/threads/cnc-im-selbstbau.119497/

Es grüßt Johannes

 

[McIlroy]

Um halbwegs realistisch einschätzen zu können, was für ein Kaliber an Fräse Du brauchst, müsstest Du mal in Dich gehen und zumindest drei Dinge festlegen:

• Wie hoch ist das Budget?
• Was soll gefräst werden?
• Wie groß soll der Bearbeitungsbereich in X/Y/Z werden?

Es bringt z.B. nichts zu sagen "Ich will erstmal nur Holz, später evtl. Alu mit einer stärkeren Spindel". Die Konstruktion (v.A. die Steifigkeit) der Fräse muss von Anfang an darauf ausgelegt sein, den evtl. auch erst später zu erwartenden worst-case zu erfüllen.

Für eine Hobbyfräse mit einem Bearbeitungsbereich von 600x400x100mm, die vor allem Holz und auch ein bisschen Alu kann, würde ich beim Eigenbau mit 2000€ rechnen, wenn es auch Spaß machen soll. Wenn es nur darum geht, mal in das Thema CNC reinzuschnuppern, würde ich ganz ehrlich eine günstige komplette Chinamaschine kaufen, und die evtl. noch etwas in der Steifigkeit optimieren.

Die kann man dann dazu nutzen, die Teile für eine bessere Eigenbaufräse zu fertigen usw...
Das Schöne ist nämlich: Man muss nicht Teile mit 0,XYmm Genauigkeit herstellen können, um eine Fräse zu bauen, die eine Genauigkeit von 0,XYmm produziert. Meine erste Prototyp-Fräse habe ich im Grundgerüst aus Multiplex, nur mit Tauchsäge+Führungsschiene und Akkubohrschrauber gebaut, also Fertigungsgenauigkeit der Einzelteile maximal +/- 0,5mm, vielleicht auch +/- 1mm. Trotzdem konnte ich Teile mit +/- 0,1mm fräsen*, also Genauigkeit Faktor 5 - 10 besser.
Wichtig ist wie gesagt die Steifigkeit, und natürlich die Auswahl der Führungen, Spindeln, Steuerungen, Parameter etc.

*Natürlich spricht ein Metaller bei +/-0,1mm noch nicht von Genauigkeit Ich war froh, dass die Maschine überhaupt was getan hat und die Genauigkeit für Holzsachen mehr als ausreichend war.

 

[Holzfummler]

Moin,
Selbstbau-Portalfräse ox, https://www.youtube.com/watch?v=5_MRFLPCzUk, ca. ab 600 € oder Stepcraft-Bausatz rd. 2000,- €.
Vorteil der Portalfräsen ist die höhere Steifigkeit, so dass du auch mit den entsprechenden Parametern Metall fräsen kannst.

Die OX ist bei mir in 3 Jahren geplant.

Gruß
Thomas

 

[inselino]

Hallo, vielen Dank für die Rückmeldungen.

Ich beantworte mal die 3 konkreten Fragen:
Was soll gefräst werden:
Holz, Plexiglas, Alu. Holz sowohl in Form von Massivholz als auch Plattenware. Beim Alu eher aus kleineren Platten mal einzelne Teile im Bereich 20x20cm also keine riesigen Teile. Soweit ich das überblicke würde ich gerne schon eine wassergekühlte leistungsfähigere Spindel einbauen. Ich habe zwar zu hause auch eine Makita kantenfräse die ja z.B. in der OX vorkommt, allerdings wird die im Handbetrieb schon immer so warm, dass ich die eigentlich nicht über Stunden laufen lassen möchte.

Preislich wäre 2000€ eigentlich unser Maximum. Wenn es da groß drüber geht würden wir eher auf die MPCNC ausweichen so viel Anfragen an eine CNC haben wir dann doch nicht.
Allerdings kommt es hier auch ein bisschen auf den relativen Preis an. Die Kosten für Spindeln, Steuerung, Schleppketten, Schrittmotoren etc. habe ich ja auch bei der MPCNC, wenn also die Portalfräse am Ende nur 800-1000€ mehr kostet als eine MPCNC wäre das schon denkbar.

Bei der Größe hatten wir an 100x60 Bearbeitungsgröße gedacht, das scheint mir nach einigen Äußerungen hier aber eher als schwierig.

Man muss nicht Teile mit 0,XYmm Genauigkeit herstellen können, um eine Fräse zu bauen, die eine Genauigkeit von 0,XYmm produziert.

Das ist ein Interessanter Aspekt, vielleicht wird es dann doch erstmal eine MPCNC und wir fräsen uns irgendwann eine größere.

hast du dies gesehen?
https://www.woodworker.de/forum/threads/cnc-im-selbstbau.119497/

Ja die habe ich gesehen, allerdings sprengt das mit 8k€ deutlich unser Budget.

ich hatte mal eine Fräse „Frieda“ aufgebaut. Musst Du mal googeln.

Werde ich mir mal anschauen, danke für die Hinweise, die Schablone war ja super

 

[Holzfummler]

Makita kantenfräse

Du kannst ja auch eine wassergekühlte OF verwenden. SAW hat solch eine im Einsatz, soll es preiswert aus dem Land der Sonne geben.

Gruß
Thomas

 

[moriko]

Soweit ich das überblicke würde ich gerne schon eine wassergekühlte leistungsfähigere Spindel einbauen.

Für die erste Fräse würde ich diese Idee fallen lassen. Das macht es nur unnötig kompliziert in der Umsetzung. Einfach einen normalen Fräsmotor von AMB, Mafell oder Suhner mit 43 mm Spannhals verwenden. Eine richtige Spindel mit Frequenzumrichter, Drehzahlsteuerung und Wasserkühlung macht Euren Start nur unnötig kompliziert und teuer.
Später könnte Ihr anhand eurer Projekte viel besser einschätzen, ob Ihr zum Beispiel bei der Spindel auf Wärmentwicklung, Drehmoment, Leistung, Geräuschentwicklung oder Drehzahl wert legt.

Bei mir dauern normale Holzbearbeitungen selten über 20 min. Die Leistung meiner AMB 1000 Watt Spindel waren bislang völlig ausreichend. Riesen Fräser >8 mm spannt man eh nicht ein. Wärmeentwicklung nicht nennenswert. Betriebsgeräusch immer kleiner als Fräsgeräusch. Ansteuerung problemlos. Und Drehmoment in Drehzahlbereichen 10.000 - 20.000 U/min besser als mit einer 08/15 China-Spindel.

Glaub mir, man neigt dazu bei der Überlegung eine Eigenbau-CNC immer über das Ziel hinauszuschiessen. Mit dem Ergebnis, ein komplizierteres, anfälliges Gerät zu schaffen.

Gruß Marco

 

[inselino]

Glaub mir, man neigt dazu bei der Überlegung eine Eigenbau-CNC immer über das Ziel hinauszuschiessen. Mit dem Ergebnis, ein komplizierteres, anfälliges Gerät zu schaffen.

Ja das Gefühl gewinne ich auch so langsam, aber irgendwie kommt mir dieser ganze gedruckte Kram immer noch ein wenig labil vor

Die erwähnten Spindeln werde ich mir mal anschauen.

 

[PPGG]

Schon an die Queenbee aus China oder so gedacht?

Als MPCNC Beisitzer kann ich sagen, die MPCNC ist "gefährlich": Gut genug um einen ordentlich an zu fixen, aber zu schlecht wenn man wirklich was schaffen will. Wenn man jetzt schon sagen kann, dass man nicht nur Modellbausperrholz fräsen will, solltet ihr sie überspringen.

 

[damadi]

Manche Maschinen - z.B. eine CNC - machen unter einem gewissen Preisrahmen einfach keinen Sinn. Das ist rausgeworfenes Geld und Zeitverschwendung.

Etwas sparen und bei (z.B.) Sorotec eine fertige kaufen - und glücklich sein.

Einsteigermaschine zur Preisorientierung in deiner gewünschten Größe:
https://www.sorotec.de/shop/Hobby-Line-10560-Einsteiger-Komplettset--Instant-Milling-.html

Eine gedruckte Maschine ist imho der grösste Blödsinn überhaupt.
Das schwingt doch, schlägt am Fräser, hat Umkehrspiel... -> Müll.

 

[Blamaili]

Ich habe mir eine CNC-Fräse ähnlich zur c't-hacks-Fräse gebaut. https://www.google.com/search?channel=fs&client=ubuntu&q=ct+hacks+fräse
Damit kommt man relativ weit. Die Kosten sind überschaubar. wenn man ein paar Multiplexreste rumfliegen hat. Ich habe deutlich unter 300 Euro gezahlt.

 

[inselino]

Etwas sparen und bei (z.B.) Sorotec eine fertige kaufen - und glücklich sein.

Ich möchte ungern die Diskussion "Zeitverschwendung" aufgreifen, wir reden hier über ein Hobbyprojekt. Es wäre ja die Frage, wenn so eine Sorotec 2500€ kostet, bekomme ich das im Eigenbau für unter 2000€ Materialkosten selber hin.

 

[damadi]

Nein - das ist unwahrscheinlich, das du das hinbekommst. Sorotec fertigt das in Serie - du als Einzelstück. Konstruktionsfehler ggf. inklusive.

"Zeitverschwendung" nicht mit "Zeitaufwand" verwechseln.
Ersteres ist "Zeitaufwand" ohne Sinn weil funktioniert nicht zureichend. Letzteres ist Zeitinvestition mit vorhersehbar sinnvollem Resultat.

 

[McIlroy]

Es wäre ja die Frage, wenn so eine Sorotec 2500€ kostet, bekomme ich das im Eigenbau für unter 2000€ Materialkosten selber hin.

Das sicher. Aber der finanzielle Mehraufwand wird auf der anderen Seite ggf. durch einen erheblichen Zeitaufwand aufgewogen. Damit meine ich nichtmal das basteln an sich, das macht ja beim Hobby meistens Spaß.

Man spart sich allerdings die Recherche nach den ganzen Komponenten, welche Motoren, welche Treiber, welche Steuerung, welche Führungen etc.
Klar, auch das kann Spaß machen und man kann die Maschine auch im letzten Detail noch auf die eigenen Ansprüche anpassen. Allerdings weiß man bei der ersten CNC in der Regel noch garnicht, an welchen Schrauben man drehen kann/muss, wo man in der Planung vielleicht hoffnungslos über- oder unterdimensioniert hat usw.

Daher auch mein Rat von weiter oben nochmal anders formuliert: Entweder erstmal richtig einfach starten, und das ganze Thema von Grund auf mit einer günstigen (und noch nicht den eigentlichen Ansprüchen genügenden) Selbstbau- oder Chinamaschine kennenlernen. Oder gleich 2-3k€ in die Hand nehmen und ein vernünftiges Komplettsystem von einem Hersteller mit gutem Support kaufen.

 

[Holzfummler]

Manche Maschinen - z.B. eine CNC - machen unter einem gewissen Preisrahmen einfach keinen Sinn.

Moin,
grundsätzlich sollte jeder sich fragen, was er genau (zuerst) machen will. Darüber lassen sich dann die konkreten technischen Anforderungen ableiten.
Weiter ist zu entscheiden, Kauf oder Eigenbau (und in welcher Tiefe), wo natürlich auch das Budget und das Können eine Rolle spielt.

@PPGG: Was bei der MPCNC gefährlich sein soll, bitte näher erläutern und/oder Beispiele.

Wer preiswert (z. B. über Vitamin) an die Metallteile einer Portalfräse rankommt und die sorgfältig/passgenau bearbeiten kann, kann bestimmt auch eine solche unter 1000 € selbst bauen. Elektronik, SW etc kosten nicht soviel (Bauanleitungen gibt es en mass), die eigene Arbeitszeit unbewertet.

Gruß
Thomas

 

[PPGG]

@PPGG: Was bei der MPCNC gefährlich sein soll, bitte näher erläutern und/oder Beispiele.

Das ist in Anführungsstriche gesetzt, weil sich auf das danach Genannte bezieht, nicht im Sinne von lebensgefährlich

Grundsätzlich ist das schon alles sehr gut und ich möchte damadi wiedersprechen, dass sie keinen Sinn macht. Ich habe schon spannende Sachen gefräst.

 

[damadi]

Ich würde dazu raten, sich mal die Maschinen (zur Not auf Youtube) im Vergleich anzusehen. Evtl. bei Sorotec auch mal einen Termin ausmachen und hinfahren. Die führen dir die Maschinen live vor, d.h. fräsen damit auch mal was. Zumindest war das vor Corona so.
Allein die möglichen Verfahrgeschwindigkeiten und Zustellungen werden sicher eine gewalting Unterschied ausmachen. Und das ist ja der technische Verwendungszweck einer solchen Maschine. Das man die MPCNC zu absolut gar nichts brauchen kann, möchte ich nicht behaupten - aber die Grenzen des Machbaren wären mir zu überschaubar.

 

[inselino]

Man spart sich allerdings die Recherche nach den ganzen Komponenten, welche Motoren, welche Treiber, welche Steuerung, welche Führungen etc.
Klar, auch das kann Spaß machen und man kann die Maschine auch im letzten Detail noch auf die eigenen Ansprüche anpassen.

Also ich fasse für uns nochmal die aktuellen Rahmenbedingungen zusammen:
Unser Budget liegt bei 2000€. Eine Sobotec ab 2600€ ist da nicht drin. Dementsprechend könnten wir entweder für unter 2000€ selber bauen (natürlich mit erheblich mehr Zeitaufwand, wir würden uns aber ohnehin an einen Bauplan halten und nicht jedes Teil selbst raussuchen) oder wir steigen auf etwas deutlich günstigeres um wie eine MPCNC, dann natürlich mit deutlich reduziertem Leistungsumfang mehr zum ausprobieren. Allerdings werden wir ja dann ggf. in 1-2 Jahren ohnehin etwas größeres wollen. Dann ist die Frage, lohnen sich die 600€ Lehrgeld in eine MPCNC zu stecken um es dann einfacher bei einem Eigenbau zu haben oder wird in dem Budgetrahmen das mit dem Eigenbau eh nichts. Da habe ich bisher sehr wiedersprüchliche Angaben gehört.

Bisher gab es (sehr grob vereinfacht)
- mind. 2-3k
- 2k geht
- Wenn man günstig (z.B: über die Arbeit) an entsprechend gefräste Aluteile kommt ist es möglich
- Ist nicht möglich (z.B. weil man nciht weißt, wo man was braucht)

 

[Martin45]

Ein paar lose Ideen und Anregungen
Hast du mal geschaut, was man an fertiger Fräse oder Bausatz für 2k aus dem Alibabauniversum bekommt? Vielleicht wäre das ja was (ist jetzt ins Blaue spekuliert).
Eigenkonstruktion beim 1. Mal würde ich maximal einem Metaller mit entsprechendem Background empfehlen.

Wenn du Dateien der Teile hast, sind aber Laserteile das kleinste Problem. Aber auch die wollen noch entgratet, lackiert und Gewinde geschnitten werden...
Wie wäre es sonst mit "noch was sparen" oder mal Geburtstagsgeschenke zusammen legen?
Je grösser deine Fräse, desto exponentiell stabiler muss deine Mechanik sein. Also vielleicht sonst mit was kleinerem starten...

Weitere Idee:
Mal nach einer gebrauchten fertig gebauten Fräse schauen. Z.B. von Isel etc.

 

[PPGG]

Also ich fasse für uns nochmal die aktuellen Rahmenbedingungen zusammen:

So ganz habe ich die Frage jetzt nicht rauslesen können?
Baupläne wie die Volksfräse hast Du schon genannt. Die wurde explizit als Verbesserung zur MPCNC entworfen und bleibt im Budgetrahmen.
Aber auch hier habe ich bei Facebook Leute gesehen, die mit der VF nicht zufrieden waren und wieder einen Schritt weiter gegangen sind.
Gleiches gilt wohl für die Queenbee.

 

[PPGG]

Um vielleicht noch einmal auf meine MPCNC-Erfahrung einzugehen. Ich finde es gut, dass ich mit der gestartet bin. Man kann viel lernen und wenig teures kaputt machen. Wenn man dann ein paar Monate gefräst hat, will man es ausgefeilter, also stabiler und schneller. Wenn man also sowieso mit mehreren Leuten unterwegs ist, würde ich diesen Schritt überspringen.
Alleine droht vielleicht die Gefahr, dass Fräsen nicht Dein Hobby ist und dann hast Du nur eine MPCNC am Hals, keine 2.000 Euro Fräse.

 

[Holzfummler]

Hi Inselino,
ich habe gestern mal im Netz mir die CNC14 angeschaut. Leider konnte ich keine Materialliste aber Preise (komplett Bausätze über Workshop) finden. Da diese "Holz-CNC" als Rahmen Multiplex verwendet, denke ich dass diese so max um 600 - 800 € im Selbstbau kostet.

Geil an dieser Portal-CNC finde ich die Option, über eine Zusatzklemmung das Werkstück hochkant zu spannen, also sollte z.B. Zinken fräsen kein Problem sein.

Gruß
Thomas

 

[Holzfummler]

Moin,
ich habe mir mal die ct-Hacks 01/2014 (9,90, pdf) runtergeladen. Dort findest du die Ur CNC14. Aufwand: 2 Wochenenden, Kosten 350 €, ohne Fräsmotor, so mal zur Orientierung. Denke, das du heute ein paar Euros mehr bezahlst. Darin ist die komplette Aufbauanleitung.

Sry, kostet doch mehr an Zeit und Geld, da noch die Eletronik inkl. Steuerung dazu kommt.

Gruß
Thomas