CNC-Portalfräse

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CNC-Portalfräse
erste Inbetriebnahme, noch auf dem Frickelraumtisch
erste Inbetriebnahme, noch auf dem Frickelraumtisch
Beschreibung: CNC-Fräse
Ort: Werkstatt Space 3.0
Status: work in progress (Was heißt das?)
Kontakt: wucke13
Usage Policy: Benutzung erst nach Einweisung durch wucke13. Noch werden keine Einweisungen angeboten. Kaputtmachen und Reparieren nur von Spezialexperten.
Hinweis:
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Im Jahr 2026 wurde eine neue Steuerung für die Fräse beschafft und aufgebaut, um sie mit LinuxCNC zu steuern. Verbaut wurden:

  • 1 × MESA 7i76EU IO Board
  • 3 × LAM DS 1044 Stepper Stepper Motor Driver
  • 1 × Meanwell NDR-480-48 (48 V, 480 Watt Schaltnetzteil für die Stepper/-treiber)
  • 1 × Meanwell NDR-75-24 (24 V, 75 Watt Schaltnezteil für Field IO)

Seit 2026-04-23 ist die Hardware grundsätzlich Einsatzfähig, es stehen aber weitere Tests, Kalibrierungen und Experimente an, bis die Fräse für den normalen Betrieb freigegeben werden kann.


Überblick

Fräse

Durch den Aufbau als Portalfräse ist es möglich, dass Werkstücke in y-Richtung über den Frästisch hinausragen können

Es handelt sich um eine Isel Automation Flachbett-Tischfräse CNC Multi K, Baujahr ca. 1999. Kaum gebraucht und vermutlich seit 2005 nicht mehr in Betrieb gewesen, bevor sie 2014 zu uns kam.

  • maximaler Arbeitsbereich: (x,y,z) = (298 mm, 420 mm, 100 mm)
  • Kugelgewindetriebe, 4 mm Steigung, 2.45 mm Kugeln
  • Zwei Endschalter pro Achse
  • Derzeit zwei Frässpindeln verfügbar
  • NEMA23 Schrittmotoren der Firma Nanotec 4T5618M3300

Motoranschlüsse an der Fräse

Die Fräse ist über eine Harting 24 B Stecker mit dem Schaltschrank, der die Elektronik beinhaltet, verbunden. Das dazugehörige Kabel ist knapp 1.8 m lang und kann auf beiden Seiten getrennt werden. Die Versorger Seite (Schaltschrank) ist als Buchse, die Verbraucher Seite (Fräse) als Stecker ausgelegt. Der Stecker ist verpolsicher.


Endschalter

  • X-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
  • Y-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden
  • Z-Achse: Endschalter für min. und max. sind vorhanden

Die Endschalter sind NC (Normally Connected) an angeschlossen.

Werkzeuge

Proxxon

  • 230V, 100W
  • 20k 1/min direkt am Gerät stufenlos verstellbar
  • Wird direkt an den Rechner angeschlossen
  • Mit Aufnahmen für verschiedene Einsatz-Durchmesser bis 3.2 mm
  • Das vordere Lager wurde durch Proxxon kostenlos getauscht und ist somit wieder i.O.

HF-Spindel

  • Wird von einem externen Netzteil mit Strom versorgt, das wiederum über "Fußpedal"-Anschluss mit Rechner ("HF-Spindel") verbunden wird. (Kann kurzgeschlossen werden, die Spindel ohne den Rechner zu betreiben.
  • 50k 1/min

Werkzeug-Einsätze

  • Siehe Bilder

Misc

  • Produktnr. 148508
  • Ident 9911 00042


Workflow

  1. Model (CAD)
  2. Fräsanweisungen (CAM)
    Erzeugen der Fräsanweisungen/Maschinenanweisungen mit einer CAM-software.
  3. Simulation
    • FreeCAD bietet eine Simulation der Fräsanweisungen.
    • Ebenfalls bietet CAMotics eine Simulation werden.
    • Kleinere G-Code Dateien simuliert auch http://nraynaud.github.io/webgcode/
    • LinuxCNC zeigt ebenfalls eine Vorschau des Werkzeugpfades an.
  4. Fräsen
  5. https://linuxcnc.org/docs/stable/html/gui/axis.html#_a_typical_session

Parameter für verschiedene Werkstoffe

Parameter finden sich sind auf der Unterseite CNC-Fräse/Parameter


Weblinks

Technical Details

Grease

Electronics Overview

Voltage Domains

  • HV: High Voltage, life endangering, do not touch
  • LV: Voltage considered generally safe to touch, be careful

Cable Color Codes

Cable Color Voltage Domain Short Description
Light-Blue HV N 230 VAC Neutral
Light-Brown HV L 230 VAC Phase
Green/Yellow HV PE Protective Earth
Dark-Blue LV DP+ Differential pair, positive
Dark-Blue/White LV DP- Differential pair, negative
Red LV +48V 48 Volt DC
Yellow LV +24V 24 Volt DC
Black LV GND 0 Volt DC
Orange LV STP Chopped 48V for Stepper, anything between +-48V

MESA 7i76EU Connectors

Power Connector

Not connected.

P2

Not connected.

TB1
PIN IO Function Comment
1 VFIELD 24V+ Suppies Field IO with 24V
2 VFIELD
3 VFIELD
4 VFIELD
5 VIN
6 GROUND Enable D- Connects Boost D- to GND for all Stepper Driver
7 GROUND Fault D- Connects Fault D- to GND for all Stepper Driver
8 GROUND GND Supplies Field IO with GND

TB 2
PIN IO Function Comment
1 GND NC
2 STEP0- Stepper 0 Step D-
3 STEP0+ Stepper 0 Step D+
4 DIR0- Stepper 0 Dir D-
5 DIR0+ Stepper 0 Dir D+
6 +5VP NC
7 GND NC
8 STEP1- Stepper 1 Step D-
9 STEP1+ Stepper 1 Step D+
10 DIR1- Stepper 1 Dir D-
11 DIR1+ Stepper 1 Dir D+
12 +5VP NC
13 GND NC
14 STEP2- Stepper 2 Step D-
15 STEP2+ Stepper 2 Step D+
16 DIR2- Stepper 2 Dir D-
17 DIR2+ Stepper 2 Dir D+
18 +5VP NC
19 GND NC
20 STEP3- NC
21 STEP3+ NC
22 DIR3- NC
23 DIR3+ NC
24 +5VP NC

TB3
PIN IO Function Comment
1 GND NC
2 STEP4- NC
3 STEP4+ NC
4 DIR4- NC
5 DIR4+ NC
6 +5VP NC
7 ENCA+ NC
8 ENCA- NC
9 GND NC
10 ENCB+ NC
11 ENCB- NC
12 +5VP NC
13 IDX+ NC
14 IDX- NC
15 GND NC
16 RS-422 RX+ NC
17 RS-422 RX- NC
18 RS-422 TX+ NC
19 RS-422 TX- NC
20 +5VP NC
21 UNREG LOGIC PWR+ IN +24V
22 UNREG LOGIC PWR+ IN NC
23 GND NC
24 GND GND

TB 4

Not connected.

TB 5

Not connected.

TB 6
PIN IO Function Comment
1 INPUT0 / ANA0 NC
2 INPUT1 / ANA 1 NC
3 INPUT2 / ANA 2 NC
4 INPUT3 / ANA 3 NC
5 INPUT4 Stepper X Fault Inverted: Goes low on fault
6 INPUT5 Stepper Y Fault Inverted: Goes low on fault
7 INPUT6 Stepper Z Fault Inverted: Goes low on fault
8 INPUT7 Emergency Stop Inverted: Goes High when pressing E-Stop
9 INPUT8 X Min Limit + Home Normally Closed, left position
10 INPUT9 X Max Limit Normally Closed
11 INPUT10 Y Max Limit + Home Normally Closed, back position
12 INPUT11 Y Min Limit Normally Closed
13 INPUT12 Z Max Limit + Home Normally Closed, top position
14 INPUT13 Z Min Limit Normally Closed
15 INPUT14 NC
16 INPUT16 NC
17 OUTPUT0 Stepper 0 Boost Not configured
18 OUTPUT1 Stepper 1 Boost Not configured
19 OUTPUT2 Stepper 2 Boost Not configured
20 OUTPUT3 NC
21 OUTPUT4 NC
22 OUTPUT5 Endstop Common Must be pulled high for endstops to work
23 OUTPUT6 NC
24 OUTPUT7 Enable D+ Pull-Up to enable the steppers
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