Hier wird gezeigt, wie eine kleine Mechaniker-Fräsmaschine vom Typ Wabeco F1200 zu einer vollwertigen CNC-Fäsmaschine umgebaut wird. Dabei beliefen sich die kompletten Umbaukosten auf rund 3.500 Euro inklusiv Steuerung, PC-Technik, Umhausung. Erste Tests zeigen, dass die Maschine dank der Direktantriebe mit je 200 W Leistung mit entsprechend steilen Rampen (wegen der relativ kurzen Achswege) bis zu 5000 mm/min Vorschub arbeitet. Erste Messungen ergaben eine Wiederholgenauigkeit von 1/1000 mm.
Anbau der umgebauten Spindel. 2,2 kW E-Motor und Frequenzumrichter ermöglichen Spindelfrequenzen von 0 - 6.500 1/min sowie Rechts- und Linkslauf. Die Ansteuerung erfolgt von der Mach3-Software aus. Aufbau und Details zum Spindelumbau finden Sie hier.
Digitalisierung der Wabeco F1200 für die spätere Adaptierung in die Simulation von SprutCAM.
Im ersten Schritt wurden die Trapezgewindespindeln gegen Kugelumlaufspindeln 12 x 4 mm ausgetauscht. Die Achsen wurden als Direktantriebe mit Closed-Loop-Motoren NEMA 24 ausgestattet. Dafür mussten Kupplungshalter zur Aufnahme der Festlager, Kupplungen und des Motors hergestellt werden.
Zwischen X- und Y-Achse ist der Freiraum nicht ausreichend, um die Kugelumlaufmutteraufnahme ohne weitere Bearbeitung aufzunehmen. Wie auf dem Bild rechts zu erkennen, wurde der Korpus der Y-Achse um einige Millimeter tiefer gefräst.
An der Z-Achse wurde das Kegelradgetriebe auch auf der Kugelumlaufspindel erhalten. Dies stellte kaum einen Aufwand dar und ermöglichte trotzdem den vorteilhaften Direktantrieb der Spindeln.
Die Steuerungskomponenten wurden in einen Industrieschaltschrank integriert. Das Bedienpanel mit integriertem 27" Touchscreen lässt sich von der rechten Maschinenseite bis vor die Fronttüren schwenken, so dass auch beim Einrichten der Maschine alles im Blickfeld bleibt. Später soll noch ein Funkhandrad für eine komfortable Bedienung sorgen.
Komponente | Hersteller | Menge | Funktion |
Motherboard inkl. Grafik | NN | 1 | Betriebssystem, Schnittstellen |
Windows 10 | Microsoft | 1 | OS |
HSB 57 | 3 | Closed-Loop-Treiber (Endstufen) | |
Schrittmotoren CL NEMA23 | HSB | 3 | Closed-Loop-NEMA 23 |
Parallel-Port Interface | Metallbau Mehner | 1 | Steuerungsplatine |
Ethernet-Smooth-Stepper | ESS | 1 | Schnittstellenkarte |
Netzteil 48 V 8 A | NN | 1 | Spannungsversorgung |
PC-Netzteil | NN | 1 | Spannungsversorgung PC |
NPN-Näherungssensoren | NN | 3 | Endlagen, Referenzpunkte |
MACH 3 Deutsch Fräsen | Szentik | 1 | CNC-Steuersoftware |
Monitor DELL 27" | Dell | 1 | Touchscreen als Bedienpanel |
Notausschalter | NN | 1 | Notaus |
Druckschalter beleuchtet | NN | 3 | Spindel ein, Flood ein, usw. |
Drucktaster | NN | 1 | PC ein/aus |
Schlüsselschalter | NN | 1 | Fronttürenüberwachung aus/ein |
Hauptschalter | NN | 1 | Netztrennschalter für Schaltschrank |
Erste Fräsarbeit der noch nicht ganz fertig aufgebauten Maschine: