Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

Hier findet Ihr Anleitungen für spezifische Themen die mit dem RFx000 und dessen Betrieb zu tun haben
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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

Beitrag #1 von rf1k_mjh11 » Fr 13. Dez 2019, 22:06

Hier, in diesem Thread, werde ich, quasi ‚Live‘, meine ersten Schritte, was das Fräsen betrifft, zu dokumentieren versuchen.

Beim seinerzeitigen Kauf meines RF1000 war die Tatsache, dass es auch zum Fräsen taugen sollte, ein zusätzlicher Anreiz. Mit meinem alten Mendel hatte ich schon ein wenig mit der Idee des Fräsens geliebäugelt. Ich hatte sogar schon 2012 oder 2013 einen Adapter gedruckt, der auf der X-Achse, im Tausch gegen den Extruder, dies ermöglichen sollte. Diejenigen, die die Bauart eines Mendels kennen, werden vielleicht jetzt ungläubig den Kopf schütteln. Jenen, denen ein Mendel fremd ist, sei gesagt, dass es sich um einen recht labilen Drucker handelt. Zwar immer noch deutlich stabiler als der Vorgänger des Mendels (Darwin, glaube ich), aber nichts im Vergleich zum RFx000. Dieses Manko an Stabilität war mir schon seinerzeit klar, und deshalb machte ich mir nichts vor – gefräst werden sollte mit dem Mendel nur Materialien wie Hartschaum, Balsa, Sperrholz und vielleicht Plexiglas (oder sogar Platinen?). Dazu kam es aber nie. Der RF1000 kam dazwischen, gekoppelt mit Zeitmangel.
Mendelkonstruktion
Ein Mendel besteht aus einigen M8 Gewindestangen, 6 geschliffene Führungsstangen (8mm), über drei dutzend 624 Kugellager, einigen 3D gedruckten Kunststoffteilen und einer Unmenge an M4 Schrauben und M4 und M8 Muttern und Beilagscheiben. Wie hier zu sehen.
MendelPrinter.jpg
Die roten, blauen, grünen und hellblauen Teile sind alles Teile, die auf einem 3D Drucker gedruckt wurden, inklusive der Toleranzen und Abweichungen (die grüne Systemplatine natürlich nicht).

Jetzt ist der Zeitmangel zumindest kein Faktor mehr. Damit kann ich mich mit dem Fräsen wieder näher beschäftigen.

Der Mendel wurde vor mehreren Monaten um mickrige €50 an einen Interessenten abgegeben. Damit bleibt nur der RF1000 als potentielle Fräsplattform übrig. Das ist mir deutlich lieber, von der Stabilität her, als der Mendel. Ich habe auch schon im Herbst 2015, vorausschauend, zwecks erhöhter Steifigkeit eine zusätzliche Y-Schiene eingebaut. Anstoß dafür war seinerzeit die Suche nach einer Lösung für die ‚eiernden‘ Z-Spindeln – siehe hier.
Aber trotz dieser zusätzlichen Schiene werde ich mir vorerst nur Hartschaumplatten, Balsa und Sperrholz als Arbeitsmedien vornehmen. Man wird den Grund für diese selbst auferlegte Einschränkung am Adapter für die Fräse erkennen, beziehungsweise, wie der Fräser montiert ist.

Der von Conrad angebotene Umbau sieht die Montage des Frässpindels (ein Dremel) an Stelle des Extruders vor. Meine Idee war hingegen, nur das Ende einer biegsamen Welle zu montieren. Beim Mendel wäre kaum Platz für ein Dremel gewesen, daher kam mir damals dieser Gedanke. Der Fräsmotor (Dremel) wird einfach irgendwo oberhalb der ‚CNC Fräse‘ hängen.
Alleine schon, dass hier nur mit einer biegsamen Welle gefräst wird, schränkt schon deutlich ein – im Hinblick auf mögliche Werkstoffe und einsetzbare Fräswerkzeugdurchmesser. Auch die Tatsachen, dass die biegsame Welle ein leichtes axiales Spiel aufweist, und der Antrieb selbst, der deutlich elastischer ist als es ein direkter Antrieb ist, sind weitere Gründe, hier Vorsicht walten zu lassen. Als letztes ist noch anzumerken, dass der Adapter an den Wägemesszellen montiert wird. Diese Komponente ist etwas elastisch (funktionsbedingt), was ein weiteres Argument gegen das Fräsen festerer Stoffe darstellt.

Als ersten Beitrag komme ich im nächsten Beitrag zum Adapter.

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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000 - Der Adapter

Beitrag #2 von rf1k_mjh11 » Fr 13. Dez 2019, 22:43

Der Fräsadapter

Den Adapter, den ich vor 6 oder 7 Jahren für mein Mendel gedruckt hatte, kam mir wieder einmal unter und brachte den Stein endgültig ins Rollen. Ich konnte die seinerzeitigen CAD Daten nicht mehr auftreiben (TurboCAD oder Rhino?). Es wäre leichter gewesen, diesen Adapter zu modifizieren als neu zu zeichnen. Na ja, leider musste ich den Adapter völlig neu entwickeln. Zwei oder drei Stunden musste ich aufwenden, inklusive einem Probedruck für die letzten Anpassungen. Die Konstruktion erlaubt mehrere Montageorientierungen, um flexibel zu bleiben.
Adapter&Clamp_ISO.jpg
Die biegsame Welle hat drei Abflachungen, die eine tadellose Befestigung erlauben.
Adapter&Clamp_BotVw.jpg
Ich stelle das Modell zur Verfügung, falls es sich bei der biegsamen Welle um ein mehrfach eingesetztes Konzept handelt (mein ‚Dremel‘ ist ein Mannesmann Fabrikat – Aldi/Hofer, glaube ich). Falls jemand eine abweichende Form der Welle hat, lässt sich das Modell vermutlich leicht anpassen.

Montage:
Beim RF1000: Zur Montage des Adapters muss die Kugellagerhalterung samt den 4 Schrauben und Federn entfernt werden, außerdem das Lüfterblech mit den zwei Schrauben, ebenso die Extruderhalterung samt Hot End. Die Motorhalterung, der Extrudermotor und das Vorschub-Basisteil können dran bleiben.         Hinweis: Die Teilebezeichnungen wurden der Montageanleitung entnommen.

Der Adapter wird an den zwei Wägemesszellen mit den 2 vorhandenen M5x16 Zylinderkopfschrauben befestigt. Ist vielleicht von Vorteil, hier etwas längere Schrauben und Karosseriescheiben einzusetzen. Eventuell die Ausrichtung des Adapters an den Gegebenheiten anpassen (hängt von der biegsamen Welle, usw. ab). Die Klemme für die biegsame Welle wird mit 2 M4x40 Schrauben, inklusive Stoppmuttern, gespannt.

Sollte schließlich in etwa so aussehen:
MillingAdapterOverview_1a.png
Das Bild ist nur gerendert. Ich habe den Adapter noch nicht montiert (wenn man genau guckt, fehlen alle Schrauben!). Ich wollte mich vorher noch mit der dazu notwendigen Software auseinandersetzen. Mehr zur Software im nächsten Beitrag (in ein paar Tagen). Zeit fürs Bett.

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Re: Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

Beitrag #3 von rf1k_mjh11 » So 15. Dez 2019, 12:48

:danke:
Einige erste Reaktionen gab es schon auf diesen Thread. Ich möchte mich für die Sorge bedanken, dass ich mich hier beim Einsatz des RF1000 als Fräse unnötig Arbeit antun werde. Und ganz falsch ist diese Annahme nicht, ich habe ja noch keinen einzigen Span erzeugt, aber schon einige Stunden investiert!

Ich gestehe, obwohl ich schon einen Adapter für eine flexible Welle bei mir liegen habe, es deshalb noch lange nicht heißt, dass dieser zum Einsatz kommen wird, und mein RF1000 zum CNC Fräser umgerüstet wird.

Die Grundidee zum Thread war eben, alle Erfahrungen und Erlebnisse auf den Weg zur CNC Fräse Tagebuch-mäßig zu berichten, um Anderen eventuelle Enttäuschungen oder Irrwege zu ersparen.

Weiter geht es bald mit einem Beitrag bzgl. Software.

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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000 - Die Software

Beitrag #4 von rf1k_mjh11 » Mo 16. Dez 2019, 22:03

Software für das Fräsen:

Die Thematik/Problematik der notwendigen Software hat mich ein wenig überrascht. Als FDM Drucker war ich offensichtlich zu verwöhnt. Es gibt und gab reichlich Auswahl an Gratis-Software für die notwendigen Vorgänge, sogar schon 2011, als ich mit dem 3D Druck begann. Beim CNC Fräsen ist das nicht so ganz der Fall, wie man sehen wird.

Beim FDM 3D Druck benötigt man grundsätzlich einmal einen Slicer um die notwendigen GCode-Befehle zu erzeugen. Hat der Drucker weiters keine Möglichkeit, über SD Karte zu drucken, benötigt man zusätzlich einen Host, der diese erzeugten GCode-Befehle an den Drucker sendet. Die Schwierigkeiten dafür sind überschaubar: um 85% der Drucker abzudecken muss man bloß zwei primäre GCode ‚Geschmacksrichtungen‘ berücksichtigen, Repetier und Marlin (quasi die ‚Firmware‘). Fügt man noch ein oder zwei weitere Firmwareabwandlungen hinzu, hat man mehr als 95% der FDM Drucker abgedeckt. Auch wenn, wie im Falle vom RFx000, eine abgewandelte Firmware eingesetzt wird, kann der Slicer trotzdem brauchbaren Kode liefern, da die abweichenden GCodes den eigentlichen Druckvorgang üblicherweise nicht betreffen (und meist im Start- oder End-GCode eingepflegt werden).

Für einen CNC Vorgang, z.B. Fräsen, ist ebenfalls eine Software, die GCode erzeugt, unabdingbar. Bloß heißt diese Software nicht 'Slicer'.
Bei einer CNC Maschine scheint es bezüglich Software anders zu sein als beim FDM Drucker. CNC Maschinen gab es schon vor über 50 Jahren, lange vor dem ‚Hobby 3D Drucker‘. Damals noch mit Lochstreifen gesteuert, da es keine PCs gab. Es scheint hier bezüglich Software dutzende Abwandlungen zu geben, vielleicht da in den frühen Jahren vermutlich alle Firmen ihre eigenen Wege gingen.

Der GCode selbst ist aber mehr oder weniger genormt, daher erwartete ich eigentlich keine Schwierigkeiten. Da irrte ich mich leider. Die meiste Software ist primär auf gewisse Maschinen ausgerichtet und kostet entsprechend oder ist für andere Maschinen, wie unsere Drucker, gar nicht geeignet.
Ich irrte im Internet recht lange herum, auf der Suche nach Gratis-Software, die für das Fräsen den GCode erzeugen konnte. Immer wieder stolperte ich über Seiten, die erfolgsversprechend erschienen, nur um schließlich zu erkennen, dass diese oder jene Software alles bis auf die Erzeugung des GCodes machte.
Bei CNC Maschinen nennt man den GCode auch häufig ‚Toolpath‘, da der Pfad/Weg des Werkzeugs damit bestimmt wird.

Echtes 3D oder ‚nur‘ 2.5D?

Eine der Knackpunkte der vorhandenen Software ist: ob sich diese für echtes 3D Fräsen, oder doch nur für 2.5D Fräsen eignet. Womit man hier einmal den Unterschied verstehen muss.
Damit ich hier keine Zeit vergeude, ein Link zur Erklärung der Unterschiede (das Video zeigt auch tolles, echtes 3D fräsen).

Damit wird klar, dass z.B. Platinenfräsen, Gravieren, und ähnliche Arbeiten eigentlich 2.5D Frästätigkeiten darstellen. Das scheinen sehr beliebte Tätigkeiten zu sein, wenn man nach der verfügbaren Software urteilt.
Software, die für das 2.5D Fräsen den GCode erzeugen kann, gibt es einige, auch gratis. Oft verlangt die Software als Input nur eine DXF Datei (DXF ist ein 2D Zeichnungsformat, von AutoCAD einst eingeführt und inzwischen ein quasi-Standard). Manche begnügen sich sogar nur mit einer SVG Datei, eine Zeichnung im Vektor-Format, dass man mit Zeichenprogrammen wie Inkscape erzeugen kann.

Ich glaube, weiß es jedoch nicht genau (vielleicht kann einer mit Fräserfahrung hier aushelfen?), dass die einfachen ‚China-Mini-Fräsen‘ mit so einer Software ausgeliefert werden, oder zumindest Internet-Links zu solcher Software anbieten. So bald so eine Fräse auch als ‚Graviermaschine‘ beworben wird, dürfte das zutreffen. Auch mit Laser ausgestattete Maschinen dürften in diese Kategorie fallen.

Damit kann man wie gesagt, Gravieren und einfache, plane Formen, wie zum Beispiel so ein Zahnrad, fräsen.
2,5D_MillingExample_1a.jpg
Die Ringnut und die zwei seichten Nuten, mit einer beschränkten Tiefe, könnte man als ersten Arbeitsgang definieren (die Nuten müssten als erstes gefräst werden, da das Zahnrad nach dem Konturenfräsen nirgends mehr festgehalten wird). Zum Schluss wird das Zahnrad fertig gefräst (Bohrung und Aussenkontour).


Hat man aber etwas Komplexeres zu fräsen, wie beispielsweise hier:
3D_MillingExample_1.jpg
klappt es nicht mehr nur mit einer DXF oder SVG Datei, da dann nur 2D Informationen vorliegen. Es müssen ‚echte‘ 3D Daten her, in Form einer STEP oder STL Datei, gelegentlich auch andere Formate. Durch die unterschiedlichen Vertiefungen und Erhebungen reicht eine 2D Zeichnung einfach nicht aus. Vor allem die Schrägen machen 2.5D fräsen nur mit extremen Aufwand möglich.

Der RF1000 (und auch die billigen China-Fräsen, hier, hier, hier, hier) sollten das Objekt, ordentlichen GCode, bzw. Toolpath-Informationen vorausgesetzt, halbwegs brauchbar fräsen können.

Der RFx000 Drucker hat 3 vollwertige Achsen. Damit ist, eingeschränkt, echtes 3D fräsen möglich. Es wird aber immer Objekte geben, die man trotzdem nicht fertigen wird können. Hier ein einfaches Hohlzahnrad, wie in einem Planetengetriebe, bloß schräg verzahnt:
3D_MillingExample_2.jpg

Man wird das schöne Stück drehen und wenden können wie man will, es wird an einer 3-Achs CNC Maschine nicht ohne weiteres gefräst werden können (nur mit Zusatzgeräten oder zig-maligem Umspannen). Wenn man die Sache besser versteht, wird einem klar wieso sich das Bauteil nicht fräsen lassen wird. Die Frässpindel, bzw. der Fräserschaft kollidiert mit dem Zahn wenn etwas tiefer unten der Zahngrund gefräst werden sollte. Einer der Probleme hier ist, dass die Spindelachse nur senkrecht stehen kann. An diesem Beispiel ist es leicht zu erkennen. Bei nicht so offensichtlichen Problemen sollte die Software sich eigentlich melden - das dürfte die Sache deutlich komplexer machen als bloß nur für einen 3D Druck ein Objekt zu ‚slicen‘. Und das ist vielleicht der Grund, dass es hier deutlich weniger Auswahl an Gratis-Software gibt.

Top CNC Maschinen haben 5 oder 6 Achsen, wo das Bauteil geschwenkt und oder rotiert werden kann, und wo die Frässpindelachse ebenso geschwenkt werden kann, alles gleichzeitig und vor Allem koordiniert! (Siehe auch das Video im allerersten Link, wo so was beeindruckend demonstriert wird.) Hier ein weiterer Link zu einer 5-Achs-Fräse, die locker auf dem Schreibtisch passt (richtig was für Modellbauer und so). Ab zirka der Mitte des Videos wird es interessant – echtes 5-Achs fräsen. Die Spindelachse ist unveränderlich, daher auch nur 5 Achsen und keine 6.

Jetzt bin ich mit dem Software-Thema noch immer nicht am Ende – demnächst geht es weiter. Da komme ich dann zu meinen Erfahrungen mit einigen Produkten, die echtes 3D Fräsen unterstützen.

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Re: Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

Beitrag #5 von rf1k_mjh11 » Do 19. Dez 2019, 22:25

Tut mir Leid - es gibt eine kleine Unterbrechung in der 'Erzählung'.

Vor einigen Tagen machte mein RF1000 ungewohnte Schwierigkeiten. Mitten in einem gewöhnlichen Druck begann das Rändelrad zu fräsen. Den Druck wiederholte 2 mal mit jeweils ähnlichem Verhalten. Schließlich sah ich, dass der Hot End Lüfter nicht lief (beim ganz-Metall Hot End ein ernstes Problem). Eine schlechte Steckverbindung verursachte den Ausfall. Dieser führte aber zu einem massiven 'Verstopfen' des Hot Ends, dass sogar den gänzlichen Ausbaus des Hot Ends zur Behebung bedurfte.
Damit war ich einige Zeit beschäftigt. Na ja, die Behebung der Verstopfung ging ja noch recht flott - einige Stunden in einem speziellen Lösungsmittel, danach leichte Erwärmung mit anschließend erfolgreicher 'Entstöpselung' mittels Nylonfaden (vom Rasentrimmer).

Länger gedauert hat der Einbau eines neuen Thermistors, da nach dem Wiedereinbau des Hot Ends dieser als defekt gemeldet wurde. (Musste also alles wieder abbauen...)
Zeitaufwendig wurde es auch, da ich gleichzeitig erfahren habe, der seinerzeitige Hersteller des Pico Hot Ends hätte gänzlich mit dem Geschäft Schluss gemacht und ist nicht mehr erreichbar (die Webseite von 'B3 Innovations'). Der Originalteil (Bezeichnung, Type, usw.) sind damit nicht mehr einfach eruierbar. Das sollte nicht unbedingt ein Problem sein, schließlich kann man da einfach ein anderes einsetzen (ich habe mehrere 'Ersatzteile' Zuhause). Na ja, schön wäre es, wenn man zufällig eine Type hätte, die man in der Firmware direkt anwählen könnte (habe ich leider nicht). Noch schöner wäre es, wenn das Ersatzteil ohne Aufwand passen würde. Dazu muss man wissen, wie der Thermistor montiert ist:
Thermisor&Mounting.jpg
Funktionsbeschreibung
Die Feder, die auch als Knickschutz dient, ist am vorderen Ende konisch zulaufend. Der Glaskörper des Thermistors misst in etwa 2.3mm und passt nicht durch den vorderen, engeren Teil der Feder. Die Feder 'schraubt' sich ein wenig in ein M3 Sackloch und hält damit den Thermistor in Position. Meine Ersatzteile waren allesamt so klein, dass diese spielend durch die Feder hindurch passten.
Jedenfalls hat das Nachrüsten mit einem Ersatz-Thermistor deutlich länger gedauert als mir lieb war. Und die Type ist nicht direkt in der Firmware anwählbar. Also begnüge ich mich mit meiner Erfahrung und 'schaukele' die Temperaturen 'nach Gefühl', zumindest bis ich den Bock finde, entweder eine eigene Thermistortabelle in der Firmware anzugeben oder eine andere Lösung finde (weitere Thermistoren sind schon bestellt ...).


Aber als ich das Hot End demontiert hatte, konnte ich zumindest mein Adapter für die biegsame Welle probeweise montieren.

Sieht recht brauchbar aus:
Adapter,Clamp,FlexShaft_installed.jpg


Nachdem das Hot End erneut eingebaut wurde, kam es noch zu einem Schaden des Z-Endschalters. Mehr darüber hier.

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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000 - die Software

Beitrag #6 von rf1k_mjh11 » Di 31. Dez 2019, 10:55

Tja, die Unterbrechungen gehen weiter. Dieses Mal kamen einige Feiertage dazwischen, inklusive diverser Weihnachtsfeiern. Aber so ist es nun einmal, beim Tagebuch schreiben - manchmal vergehen Tage, bevor wieder ein Eintrag stattfindet (ich vermute dies nur, denn ich bin kein Tagebuchschreiber).

Die Software für das Fräsen

Gratis Software zur Erzeugung der Werkzeug Pfade (Toolpaths).

Wie vorhin erwähnt, die meiste (leicht zu findende) Gratis Software erzeugt 2.5D GCode und nicht den echten 3D GCode.
Einen weiteren Anspruch, dass ich auf die Software stelle, ist, dass die Software nach Möglichkeit unter Windows laufen sollte. Ich habe einfach keine Lust, mit meinem CAD Programm unter Windows was zu konstruieren, eine Datei (vermutlich im STL Format) zu exportieren, den Rechner nieder zu fahren, Linux hoch zu fahren, den GCode aus der exportierten STL-Datei zu generieren, bloß um dann den Rechner wieder nieder zu fahren und Windows zu starten, um den Fräsvorgang schließlich anhand des generierten GCodes durchzuführen. :scham:

Einige der Programme verbinden CAD mit der CAM-Seite des Prozesses, wobei der CAM-Teil jener der Berechnung der Werkzeugpfade ist – quasi der Slicer beim 3D Druck. Durch die Kombination beider Seiten, CAD und CAM, wird die Software natürlich deutlich komplexer (vermutlich dafür insgesamt besser). Aber diese Komplexität hat ihren Preis – da wird es schwierig mit dem ‚kostenlos‘ Teil meiner Wünsche. Zusätzlich würde ich mich nicht unbedingt darauf freuen, mich wieder stunden-, tage- oder gar wochenlang in ein neues CAD System einarbeiten zu müssen.

Ich stolperte immer wieder über Programme, die als CNC Programme beworben wurden, aber keinen GCode (Toolpath) erzeugen konnten, sondern nur den vorhandenen GCode darstellen, simulieren und vielleicht prüfen konnten.
Eines dieser Programme war CAMotics --> hier wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Generieren des GCodes bald auch dabei sein wird. Zeitrahmen wird keines angegeben. Nachdem die Software gratis ist, darf man hier keine (Zeit)Ansprüche stellen und Geduld walten lassen. :yes:

Windows
Gratis Software (ohne Gewähr oder Anspruch auf Vollständigkeit – Status 20192912):
  • FreeMill       mit dieser Software werde ich als erstes meine Versuche starten
  • GSimple       das werde ich probieren, wenn FreeMill nicht klappt
  • DeskProto    hat ebenfalls gute Chancen ausprobiert zu werden
  • G-Wizard     das könnte auch noch eine Möglichkeit sein
  • EstlCAM       ich konnte die SW nicht zum Laufen bringen – kann folglich leider nichts dazu sagen, das Programm wäre aber in deutsch, falls das für jemand wichtig wäre (für mich nicht)
  • Fusion 360   (ist nur gratis für Hobby und bei nicht-kommerzieller Verwendung).   Stammt von AutoDesk, die Firma die AutoCAD hervorgebracht hat. Fusion 360 dürfte einer der leistungsfähigsten Programme sein.
  • CamBam      War scheinbar einmal gratis, ist jetzt zeitlich limitiert (40 Sessions). Ich konnte eine alte Version finden – vielleicht klappt die noch ohne Einschränkung. Es scheint aber eher 2.5D zu sein.
:developer: Dann gibt es mindestens eine Web-basierte Möglichkeit, GCode zu generieren: https://cam.openbuilds.com/, zurzeit gratis. Es beherrscht nur 2.5D, aber da keinerlei Installation notwendig ist, eignet es sich gut, die ersten, zaghaften Schritte in der Materie zu wagen. :) Ich spreche hier damit nur die Erzeugung des GCodes an. Zum eigentlichen Fräsen werde ich nicht so schnell kommen – da traue ich mich, ehrlich gesagt, einfach nicht. Ich möchte den einzigen RF1000, den ich mein eigen nenne, nicht aufs Spiel setzen :oops: .
Man kann aber das Fräsen als Simulation ablaufen lassen. Sieht dann so aus (natürlich bewegt…):
WebBasedCAM_Simulation.jpg
Damit kann man ein wenig Gefühl für die Sache bekommen. Ist leider, wie schon erwähnt, nur 2.5D. Das erkennt man an den Dateiformaten, die man öffnen kann: DXF, SVG, BMP, JPG, TIF, GIF, TXT, usw. Das sind allesamt 2D Bild Formate.

Linux und Apple
Es gibt auch Programme zur Generierung von 3D GCode unter Linux. PyCAM ist zumindest eines, dass mir untergekommen ist, und völlig gratis.
Wie die Situation unter Apple ist, habe ich nicht untersucht.

Häufig werden Programme mit ‚Free Download‘ beworben. Bei genauerer Betrachtung entpuppt sich das meist als Trial Software, wo dann nach X Tagen oder X Aufrufen die Lizenz abgelaufen ist – und die Vollversion dann doch recht teuer ist.

Ich möchte schließlich einfach ein Programm haben, wo ich mir keine Sorgen machen muss, dass ich nur soundundso viele Tage das Programm nutzen kann. Da kommt man in Stress – und damit in Gefahr, Mist zu bauen.
Die Wirklichkeit zeigt, dass ich heute nicht sagen kann, ob ich mich die nächsten X Tage ungestört in ein Programm einarbeiten werde können – es kommt immer was dazwischen. Daher möchte ich mich nicht zeitlich einschränken lassen. Man sieht es schon hier in diesem Thread. Es sind schon zwei Wochen ! vergangen, ohne dass ich mich ordentlich mit der Materie des Fräsens beschäftigen konnte!

Im nächsten Beitrag berichte ich über meine Erfahrungen mit dem ersten Eintrag in der Liste - FreeMill.

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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000 - Software FreeMill

Beitrag #7 von rf1k_mjh11 » Mi 1. Jan 2020, 22:02

FreeMill

So, jetzt komme ich zu FreeMill, das erste Programm, dass ich testen werde. Es wird vielleicht auch für einige Zeit das einzige bleiben, falls es sich als brauchbar herausstellt. Schließlich möchte ich nicht gleich die investierte Einarbeitungszeit einfach wieder herschenken.

Beim Start des Programms kommt ein fast leeres Fenster. Ein symbolisches Bild einer Fräse ist sichtbar, und dieses, zusammen mit einem Satz in der Dialogbox darunter, beruhigt mich vollends. Der Satz lautet:
„Note that the tool axis is locked and is not free to change, since FreeMill creates 3-Axis milling toolpaths.”
FreeMill_Real3D_.jpg
Das deutet doch eindeutig auf echtes 3D Fräsen hin, oder?

Natürlich stehe ich ein wenig wie die Kuh vorm neuen Tor. Man sollte hier die Schnittrichtung festlegen. Da bin ich erstmals überfragt (wird sicherlich nicht das letzte Mal sein). Ich lasse einmal alles wie es ist. Der nächste Klick (auf ‚Create Part Bounds Box‘) bringt schon die erste Fehlermeldung – ich sollte doch zuerst ein Teil laden.
OK, Teil laden, check. Habe ich dann getan – mehrfach. Die Ergebnisse waren, wie man gleich sehen wird, nicht sonderlich vertrauenserweckend. Einmal schien es zu klappen (beim Laden einer STEP Datei), dann wieder nicht (einfachere STEP Datei), und ebenfalls nicht, als eine STL Datei geladen wurde.
Als ersten Teil suchte ich mir den Halter für die biegsame Welle aus. Ein Teil, dass ich bereits gedruckt habe und das zufällig schon im STEP Format vorlag. Sieht in FreeMill so aus:
Halter_BiegsameWelle_STEP.JPG

Die Fräsvorschau sieht damit so aus (meinen stümperhaften Einstellungen zufolge):
Halter_BiegsameWelle_STEP_Vorschau.JPG
Dass mitten im Bauteil noch Wände stehenbleiben, ist mir suspekt, kann aber durch meine unwissenden Einstellungen hervorgerufen worden sein. Dass der konische Einschnitt (wo die Welle befestigt wird), ebenfalls zur Gänze fehlt, gefällt mir natürlich auch nicht. Aber der Radiusbereich in der Mitte (mit der horizontalen Achse) deutet auf echtes 3D hin.

OK, gut, vielleicht mache ich was falsch? :scham: Also nehmen wir einen einfacheren Teil: Den Vorschub Basisteil des RF1000 Extruders.
Vorschub-Basisteil_.JPG

Sieht im FreeMill Programm so aus:
Vorschub-Basisteil_STP.JPG

Da sieht man auch schon die errechneten Werkzeugbahnen. Diese liegen völlig falsch. Da wird nur die Oberfläche ‚geschlichtet‘, aber dort, wo viel Material zu entfernen wäre, wird gar kein Material entfernt.
Es sieht entsprechend in der Fräs-Vorschau so aus:
Vorschub-Basisteil_STP_Vorschau.JPG


Und die Situation änderte sich nicht, als ich denselben Bauteil, aber als STL-Datei öffnete. Auch am nächsten Tag, von Null weg begonnen, ist das Problem gleich. (Also kann das viele herumspielen am Vortag nichts Wichtiges 'verstellt' haben.)

Das ist nicht Vertrauenserweckend. :mann:

Da sind viele Einstellungsmöglichkeiten und ich weiß zu wenig um zu sagen, an dem oder dem liegt es. Ist halt wie am Beginn der 3D-Druck-Karriere.
Da mir hier das Wissen fehlt, werde ich, Wohl oder Übel, ein anderes Programm versuchen. Ich hätte mir gleich zu Anfang einen besseren Erfolg erwartet - auch wenn meine Einstellungen etwas 'daneben' liegen könnten.


Ich werde als nächstes GSimple versuchen.

Hier scheitere ich kläglich. Die Software scheint im Internet für mich unauffindbar. Man kommt bis zur Downloadseite des Herstellers, wo es dann gar keine Links gibt. Auch alle anderen Seiten, die den Download anbieten, bieten nur den Hinweis, dass der Downloadlink fehlt. Na ja, diese Software stammt eigentlich aus dem Jahr 2009. Das sollte daher nicht überraschen.
Wie die Trauben, die zu hoch hängen und deshalb sicherlich sauer sind, muss ich mir sagen, dass das Programm unter Windows 8.1 ‚sicher nicht laufen würde‘.

Morgen geht es weiter mit dem nächsten ‚Schnäppchenjagd‘.

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Beitrag #8 von rf1k_mjh11 » Do 2. Jan 2020, 15:57

Jetzt habe ich die Liste der 'Gratis-Fräsprogramme' fast durch. Als nächstes auf der Liste steht DeskProto.

DeskProto 7

Das Programm lässt sich problemlos herunterladen und installieren und scheint auch recht einfach in der Bedienung zu sein. Der größte Nachteil dürfte sein, dass in der Gratisversion nur ein Arbeitsgang erlaubt ist. Das scheint die abschließende Feinbearbeitung zu sein. Mit anderen Worten, das Werkzeug fährt nur einmal über das Objekt. Wenn also mehrere Arbeitsgänge notwendig wären, da viel Material abgetragen werden müsste, kommt man mit dem Programm nicht weiter.

Beispiel:
Hier wieder der Halter für die biegsame Welle, in der Simulationsvorschau:
PD7_Simulation_FlxShftHldr.JPG
Blaue Flächen scheinen Oberflächen zu sein, wo bereits das Sollmaß erreicht wurde, braune Flächen haben noch Übermaß. Feine, helle Linien in Magenta deuten die Werkzeugbahn an. Man sieht nur eine Fahrt je Bahn.

Sicherheitshalber habe ich den generierten GCode exportiert und in Repetier-Host geladen. Man sieht deutlich, dass nur eine Bahn gefahren wird (man sollte sich nicht daran stoßen, dass das Bauteil ‚mitten durch das Bett‘ dargestellt wird – ich habe sicher irgendwelche Grundeinstellungen vermurkst oder übersehen): :wundern:
PD7_Vorschau_in_R-H.JPG

Der Fräser, den ich hier simuliere, hat einen Durchmesser von 3mm und eine Schneidenlänge von nur 4mm. Damit kann man sicherlich keine 24mm Materialtiefe auf einmal fräsen und müsste folglich mehrere Durchgänge machen. DeskProto erlaubt jedoch nur ein ‚Durchgang‘ in der Gratisversion.

Blicken wir wieder kurz zurück zu FreeMill, sieht man in der Druckvorschau von Repetier-Host eindeutig mehrere vertikale Bahnen (angegeben wurde eine Zustellung von {unrealistischen} 2.5mm):
FreeMill_Vorschau_in_R-H.JPG
Also macht FreeMill sehr wohl mehrere Durchgänge, wenn nötig. Dafür hat man mit FreeMill halt andere Probleme.

:woohoo: Jetzt verstehe ich auch, wieso das Objekt mitten im Druckbett zu liegen kommt: Die höchste Fläche oder der höchste Punkt des fertigen Objekts wird zu ‚Z=0‘ und damit zur Oberseite des Druckbetts.


:pinch:
Lauter Tiefschläge. :dash: Weder das eine noch das andere Programm bietet was ich suche. :weinen:
Besonders gewiefte könnten vorschlagen, FreeMill für die groben Durchgänge, und ProtoDesk für den letzten Arbeitsgang einzusetzen. Ginge, theoretisch. Dummerweise könnten beim Grobdurchgang von FreeMill größere Bereiche fehlen. Wenn dann der Feindurchgang von DeskProto beginnt, würde sich irgendwann der Fräser oder sonst was Wichtigeres verabschieden. Damit fallen beide Programme, einstweilen, flach.

Also versuchen wir das nächste Programm – G-Wizard:
OK, bei näherer Betrachtung handelt es sich bei G-Wizard wieder nur um eine Trialversion für 30 Tage. Auch bin ich mich nicht mehr sicher, dass damit auch GCode generiert wird. Also auf zum nächsten.
EstlCAD konnte ich nicht zum Laufen bringen – damit bleibt nur mehr Fusion 360 (- kommt im nächsten Beitrag).

mjh11
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Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000 - Software 'Fusion 360'

Beitrag #9 von rf1k_mjh11 » Fr 3. Jan 2020, 16:26

In den vorhergehenden Beiträgen konnte man meine Irrfahrten bezüglich Software miterleben. Als letzte (Windows) Software komme ich zu

Fusion 360

Wie gesagt, die Software stammt von der Firma AutoDesk, das schon 1989 AutoCAD auf den Markt brachte.

Hier muss man sich zuerst bei AutoDesk Anmelden, bzw. ein Account anlegen, um das Programm herunterladen zu können. Diese Praxis gibt es bei vielen Programmen.

Es läuft scheinbar über das Internet. Zumindest dauert der Start ewig und das Internet wird dabei massiv bemüht. Ich hoffe das ist nur beim ersten Mal so.    Nee! Dauert immer ewig (weil es immer ins Internet muss).    Der Programmstart scheint Minuten zu dauern, obwohl es vielleicht weniger als 2 volle Minuten sind. Und man muss sich jedes Mal aufs Neue anmelden. (Das war einer der Gründe, wieso ich dem Programm eigentlich ausweichen wollte. Auch die Cloud-Anbindung ist mir unheimlich.)

Da das Programm recht mächtig ist, kommt man anfangs zu gar nichts. Da sind die Tutorials sehr hilfreich (und notwendig, für mich, zumindest). Nachdem ich die ersten 3 Videos (im Abschnitt CAM) ansah, gelang es mir einen ersten Blick auf einen ordentlichen Werkzeugpfad zu werfen:
F360_Toolpath.JPG


Das Objekt, zusammen mit dem dafür vorgesehenen Werkzeug (das muss man in Fusion 360 natürlich vorher angeben), würde sich so nicht Fräsen lassen. Der kurze Bit im ‚Dremel‘ wäre nie imstande, das Objekt im Bereich der Ausnehmung zu fräsen. Der Bithalter würde mit dem nach oben vorstehenden Teil kollidieren. Der ‚unmögliche Bereich‘ ist hier grob in Gelb umrissen.
F360_Toolpath_collision.JPG

Fusion hat hier bei der Generierung des Werkzeugpfads prompt eine Fehlermeldung ausgegeben und kurzerhand den Schaft des Fräsers um etliche Millimeter verlängert. Hier die Meldung:

„Generation completed successfully in 36.8s.
Warning: The tool length has been updated from 14mm to 34.4997mm to ensure that the holder doesn't collide with the part.”

In den nächsten zwei Bildern sieht man es ein wenig besser (dargestellt ist schon der längere Fräser-Schaft):
F360_Toolpath_collision1.JPG
F360_Toolpath_collision2.JPG

Mit dem simulierten Werkzeughalter, samt Fräserbit, ist zu erkennen, dass der Fräserschaft recht lang sein muss, damit unten noch gefräst werden kann, ohne dass der Fräserhalter am Werkstück anstößt.

Die Warnung von Fusion 360 ist nicht sehr ins Auge fallend. Ein kleines gelbes Warndreieck, sichtbar im ersten Bild mit dem Werkzeugpfad. Ich hätte das normalerweise in der Aufregung glatt übersehen, erwartete aber irgendein Problem, da ich wusste, dass das Objekt so nicht zu fräsen ginge. Daher habe ich genauer geguckt.

Ich kann in Wirklichkeit den Schaft des Fräsers nicht verlängern, tue aber so als ob, und ändere die Länge, generiere den Pfad nochmals und die Warnung ist weg.

Die Simulation läuft sauber ab.

Damit kommt Fusion 360 am ehesten meiner Erwartung nach, wie der Fräsvorgang so ablaufen sollte, und bringt auch ein Ergebnis, dass vergleichsweise akzeptable ist.

Eine Momentaufnahme der Simulation sieht so aus (es ist ziemlich am Anfang, es wird gerade der oberste Teil der dreieck-förmigen Ausnehmung gefräst):
F360_Toolpath_simulation1.JPG
Der rote Zylinder ist die Bahn, wo sich der Fräser spiralförmig ein wenig nach unten bohrt. Dann kommen die blauen Bahnen, wo auch gefräst wird. Die gelben Bahnen sind ‚Leerfahrten‘.

Kurz danach sieht es schon so aus:
F360_Toolpath_simulation2.JPG
Da sieht man schon, wie sich das Objekt langsam herausbildet.

Dieser kurze Ausflug hat mir gezeigt, dass hier noch sehr viel Einarbeitungszeit vor mir liegt (Tutorials & Co.). Damit wird der nächste Beitrag vermutlich etwas länger auf sich warten lassen müssen.

Außerdem müssen die Weihnachtsgeschenke alle noch ausprobiert werden :woohoo: .

mjh11
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Re: Die Ersten Schritte zum Fräsen mit dem Rf1000

Beitrag #10 von rf1k_mjh11 » So 5. Jan 2020, 21:17

Heute gab es einen weiteren Beweis, dass ich der Materie noch nicht gewachsen bin. :dash:

Mit Fusion 360 habe ich eben wieder den Halter aus dem vorigen Beitrag geladen, samt demselben Werkzeug (Halter und Fräserbit). Dieses Mal habe ich eine andere Bearbeitungsmethode ausgewählt (parallel, statt was immer vorher ausgewählt war).

Der generierte Werkzeugpfad sah beinah exakt so aus wie der, meiner Meinung nach, fehlgeschlagene Pfad in DeskProto 7 (siehe vorletzten Beitrag). Es gab nur einen Pfad pro Fräsbahn. Sieht so aus:
F360_ParallelSetting_TP.jpg
Der GCode lässt den Fräser am Anfang der Bahn von oben wie ein Bohrer in das Werkstück fahren, um dann, unten angelangt, den Pfad fertig zu fahren.
Hier eine animierte Gif (mit Dank an EZGif):
Milling_F360_ezgif_.gif

Man sieht am Werkstück rote Flächen. Das sind die Flächen, die eigentlich nicht gefräst wurden (da fährt doch nur der glatte Schaft des Fräsers am Werkstück vorbei – und ohne Zähne kein Fräsen… :slap: ).

Hier gibt es von Seiten Fusion 360 sonst gar keine Fehlermeldung (oder habe ich diese unwissentlich ausgeschaltet?). :oops:

Hier eine Momentaufnahme, etwas später, mitten in der Simulation:
F360_ParallelSetting.jpg

Das sind alles weitere Beweise, dass mir noch ein steiler Weg bevorsteht bis ich die vielen Einstellungen und Prozesse ausreichend verstehe. Es könnte auch bedeuten, dass DeskProto 7 oder FreeMill doch auch ein brauchbares Ergebnis liefern könnte, wenn man nur wüsste, an welchen Schrauben wie gedreht werden muss.

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