Oberfräsenführung inspiriert durch EurekaZone

04.01.2022 12:15 (zuletzt bearbeitet: 04.01.2022 12:36)
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#1 Oberfräsenführung inspiriert durch EurekaZone
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kjs
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Ist zwar nicht alles aus dem 3D Drucker aber die wichtigsten Teile schon......

router-guide-ready.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Fertig zum Einsatz!


Material ~17€:
1 Kreuzverbinder, PETG/PLA, siehe STL Datei
1 Schienenverbinder, PETG/PLA, siehe STL Datei
1 Oberfräsen-Verbinder, PETG/PLA, siehe STL Datei
1 Deckel Kreuzverbinder, Edelstahl/Stahl/Alu/PLA, 140*100mm, 2-3mm dick. PLA 5mm dick, siehe Text
1 Montageplatte OF, HPL (Aluminium?), 136mm breit, 6-8mm dick. Länge siehe Text
14 Nutenstein schwer, Stahl, M6, Nut B8, siehe Text
4 Rundstab, Buche, 60*Ø20mm
4 Einschlagmutter, Stahl verzinkt, M6
4 Gewindeschraube, Stahl verzinkt, M6*60mm
2 Sternschraube, Multiplex, Eigenbau, siehe Text
2 Schloßschraube, Stahl verzinkt, M6*70mm (für Sternschraube)
6 Spanplattenschraube, Stahl verzinkt, 4*25-30mm, Senkkopf!
3 Verbindungsstift, Stahl verzinkt, Ø4*55mm (M4 Gewindestange)
10 Rändelknöpfe, PETG/PLA, Eigenbau, siehe Text
2 Zylinderkopfschraube, Stahl verzinkt, M6*60mm (für Rändelschraube Winkelverbinder)
2 Zylinderkopfschraube, Stahl verzinkt, M6*20mm (für Rändelschraube Schlitten)
4 Zylinderkopfschraube, Stahl verzinkt, M6*30mm (für Rändelschraube Anschlag), siehe Text
4 Zylinderkopfschraube, Stahl verzinkt, M6*20mm
4 Zylinderkopfschraube, Stahl verzinkt, M6*30mm
6 Senkkopfschraube, Stahl verzinkt, M4*14(15)mm
4 Beilagscheibe, Stahl verzinkt, M6
10 Bauscheibe, Stahl verzinkt, M6
x Tischhalterung, OSB/MPX, 12+18mm nach Bedarf


Beschreibung:

Beim Vergeuden von Zeit auf YT bin ich über eine Führung für die Oberfräse gestolpert (Video leider nicht mehr vorhanden) die mir irgend wie gefallen hat. Leider ist das von einer US-Firma sodaß auf deren zwar gerechtfertigte aber nicht gerade niedrigen Preise ($199 + Zubehör + Preis für eine lange Schiene) dann auch noch enorme Versandkosten und zu allem Übel auch noch Zoll und Umsatzsteuer fällig geworden wären. Einfach zu viel Geld, fast 500€, für ein Hilfsmittel das man dann doch nicht täglich verwendet.

Das hat aber nicht bedeutet daß das Haben-Müssen-Wollen-Gefühl dadurch verschwunden wäre!

Irgend wie müßte man dafür doch die Profilschienen der Frässchablone und Sägeschiene auch nutzen können???? Etwas geplant und überlegt und die Vorgehensweise stand fest. Nur der eigentlichen Durchführung stand einiges im Weg. Also lag die fertige Tischhalterung einige Zeit herum und wartete darauf daß ich das Teil dringend brauchen werde. Natürlich hätte ich die Teile auch aus Alu fräsen können aber da wäre ich mit meiner kleinen Fräsmaschine mit der man nicht gerade ins Volle gehen kann ewig dran gestanden und Alu auf Alu schieben wäre auch nicht besonders gut. Außerdem habe ich auch nicht Material in passender Größe da.

Jetzt war es aber so weit, ein Freund brauchte etwas gebaut mit 23 gleichen und relativ großen Frästeilen, und nachdem der 3D Drucker Einzug gehalten hatte: eine Tüte voll T-Nutensteine, etwas PLA und ein paar Schrauben und Kleinteile und der Bau ging weiter. Von der Frässchablone werden im Minimum ein 50cm (manchmal nur 30cm) und ein 30cm Stück verwendet wobei bei Letzterem 15-20cm eigentlich besser wären. Aber was man noch nicht hat kann man ja bestellen wenn sich die Konstruktion bewährt. Natürlich kommen auch die anderen Schienen in benötigter Länge als Führung (X-Achse) zum Einsatz.

Die angegebenen Kosten sind nur die Halterungen ohne die Schienen von der Frässchablone/Sägeschiene! Je nachdem wie viel man da nimmt kommen dafür schnell noch mal einige zig Euro dazu aber das ist ja dann auch anderweitig nützlich oder wie bei mir bereits vorhanden.

Was man damit alles anfangen kann schaut man sich am besten bei Eurekazone an (YT Suche nach dem Namen). Klar, könnte man alles auch mit Seitenführung und/oder einer Schiene erledigen aber wenn man mehrere Teile machen will vertut man sich da leicht einmal.

PDF: Diese Anleitung ist als Teil von DE_Oberfraese-Zubehoer+Fuehrungsschiene+Fraesschablone-Anleitung-Vx.pdf auch auf meiner Webseite zu finden.

This work is licensed under a / Dieses Werk ist lizenziert unter der Creative Commons Attribution 4.0 International license


Tischmontage

Da ich die Fräsvorrichtung auf meinem Absaugtisch verwenden möchte mußte ich eine Möglichkeit schaffen die Profilschiene daran sicher zu befestigen. Hierzu dienen Platten mit ~130mm Breite die mittels 20mm Dübeln die verspannt werden können festgelegt werden. An diesen wird die Schiene dann mit Nutensteinen und Sternknöpfen befestigt (Schienenzwingen gingen auch). Wer direkt am Tisch Zwingen anbringen kann braucht diese Halterung natürlich nicht.

20mm Buche Rundstäbe mit 60mm Länge wurden mit 7,5mm durchbohrt. Unten wurden M6 Einschlagmuttern befestigt (mit Epoxy verklebt) und danach mittels einer kleine Hilfsvorrichtung auf der Bandsäge im 45° Winkel aufgetrennt.

Diese Klemm-Dogs wurden dann in eine passend gebohrte Platte (18+12mm OSB Reste) eingeleimt und das Ganze gleich zwei Mal produziert. Für die Schraubenköpfe und Bauscheiben wurde die 12mm Platte mit 25mm gebohrt.

Bohren der Lochplattenanker....
drill-dogs.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
da hatte ich noch keine Drehbank........

45° Bandsägen-Zuschnitt mit Hilfshalter.
dog-cut.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Vier Klemm-Dogs fertig
mounting-dogs.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Tischhalterung für die Schiene.
rail-holder.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Schiene auf dem Tisch befestigt. Durch die hinteren Anschläge liegt die Schiene immer parallel zu den Bohrungen!
rail-mounted.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)


3D-Teile

Die folgenden Teile wurden in TinkerCAD entworfen. Als Splicer kam Ultimaker Cura zum Einsatz. Bei der Erzeugung des Gcodes kam der erste Schock: bis auf die Stoppblocks gab es kein Teil unter 15h Druckzeit und das obwohl ich schon auf 0,3mm Schichtdicke gegangen bin. Nun mußten alle Tricks wie z.B. doppelte Linien für dafür nur 10% Infill verwendet werden. Mit den Einstellungen die ich sonst verwende wäre ich schnell bei 15-25h Druckzeit je Teil gelandet. Aber der Drucker läuft ja auch ohne Aufsicht in der Nacht und man bastelt quasi im Schlaf.

3D-Teile in TinkerCAD entworfen
3D-parts-designed.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Die Teile könnte man natürlich auch konventionell aus MPX und/oder HPL bauen oder aus HDPE fräsen aber der 3D-Drucker hat zu sehr gereizt.


Kreuzverbinder/Schlitten

Nach dem Druck müssen sechs M4-Gewinde geschnitten (2 Bohrungen bleiben wie sie sind) und die beiden Hälften miteinander verklebt werden.
Die Streifen welche in die seitlichen 6mm Nuten der Schiene greifen sind optional. Sie werden mit je drei M4*15mm Senkkopfschrauben befestigt. Die Streifen bekommen dafür M4 Gewinde eingeschnitten. Da sie verhindern daß der Kreuzschlitten kippt finde ich sie nützlich. Beim Schneiden der Gewinde unbedingt im Schraubstock einspannen damit das Plastik nicht durch den Gewindebohrer nach außen gedrückt wird!

Hier gab es im CAD 3 Versuche um die Druckzeit von ursprünglich 24+h auf ~13h zu reduzieren. Bei den Bohrungen für die Gewinde wurde die Wandstärke auf 1,5mm erhöht. Das Teil wurde aus 2 Gründen geteilt ausgeführt. Erstens spart es 1h Druckzeit (Wegfall von Stützstrukturen?)) aber noch wichtiger weil die Präzision bei 0,3mm Schichtdicke nicht besonders hoch ist. Es wird auf der Schiene mit eingeklebten 4mm Stiften (am besten von einer M4 Gewindestange) mittels Epoxy oder PU-Kleber verbunden. Dann hat es garantiert das richtige Maß. In der anderen Richtung wurde zuerst ein 4mm dicker Testausdruck gemacht und entsprechend dem Fehler korrigiert. Bei mir mußte ich in Cura die Breite (X) auf 100,9% stellen, die anderen Richtungen habe ich unverändert gelassen. Aufgrund der Geometrie ist Betthaftung selbst beim Mega S problematisch. Hier habe ich die Drucktemperatur auf 205° hoch gesetzt und an allen Ecken "Haftpunkte" gesetzt (TabAntiWarping vom Cura marketplace).

Kreuzverbinder beim Verkleben, Druckzeit ~13h!
glue-sled.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Die obere Abdeckung kann man aus einer Metallplatte entsprechend Plan (im Anhang des PDF) machen wurde bei mir aber auch aus PLA gedruckt da ich nur 3mm VA auf Lager und keine Lust hatte das mit dem Winkelschleifer zuzuschneiden. Daß die Abdeckung nicht den ganzen Kreuzverbinder abdeckt ist Absicht! Sonst kann man nämlich die Oberfräse weniger dicht an die Längsschiene schieben. Aufgrund der Toleranzen bitte nachmessen wie die Platte mit ihren Bohrungen wirklich sein muß. Die Zeichnung ist nur der theoretisch richtige Wert.

Der Schlitten ist fertig
cross-sled.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Anmerkung: Die Verbindung der beiden Hälften hat mit Absicht ziemlich Spiel/Luft. Beim Druck mit 0,3mm Schichtdicke und 0,4mm breiten Bahnen machen die Drucker bzw. der Slicer von sich aus gerne mal Änderungen der Maße. Da schmiert man besser etwas mehr Epoxy oder PU-Kleber rein dann wird der Spalt auch gefüllt. Aber bitte die Schienen auf denen verklebt wird mit Klebeband schützen!


Winkelverbinder

Den Verbinder des Auslegers mit der OF-Halterung kann man aus allen möglichen Materialien anfertigen aber ich habe ihn ebenfalls gedruckt. Mit diesem Verbinder macht man auch die Höheneinstellung der Montageplatte für die Oberfräse. Bitte eine eventuelle Korrektur für Druckerverzerrungen machen!

Winkelverbinder, auch dieser mit unterirdischer Druckzeit von ~12,5h
cross-router-bracket.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)


Oberfräsenhalterung

Die Oberfräse wird auf einer 6mm HPL Platte montiert die nach Plan (aber am gedruckten Teil nachgemessenen Maßen) gebohrt wurde. Die Länge muß man der zu verwendenden Oberfräse anpassen. Sie muß lang genug sein aber auch nicht zu lang.

Befestigt wird die Platte an der senkrechten Schiene mittels eines ebenfalls gedruckten Winkels. Oh weh, noch einmal um die 8h Druckzeit. Achtung: auch hier für die Druckerverzerrung korrigieren!
Da das eine permanente Verbindung ist kann man auch Spanplattenschrauben verwenden dann spart man es sich viele Gewinde zu schneiden und die vorgesehenen Bohrungen passen schon prima.

Montagewinkel, auch ein 8h Ewigkeitswerk im Drucker
router-mount.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Jetzt ist der Zeitpunkt gekommen die Montagebohrungen für die Oberfräse zu machen. Diese richten sich nach der vorhandenen Oberfräse. Bei mir gab es gleich Bohrungen für die KingCraft OF und eine blaue Bosch Kantenfräse. Manchmal ist die Kantenfräse einfach praktischer weil ich da exotische Fräserdurchmesser habe (ist eine mit 1/4" Aufnahme).


Anschläge/Wegbegrenzung

Die Anschläge wurden ebenfalls gedruckt, zum Glück keine so ewige Prozedur. Geklemmt werden sie entweder mittels Nutenstein und M6 Rändelschraube oder einer passend geschliffenen M8 Schloßschraube (M8*35mm) und Rändelmutter. Die Konstruktion ist unkritisch und sollte aus dem Bild zu entnehmen sein.
Die Teile kann man aber wirklich aus allen möglichen Reststücken fertigen. Da ich etwas knapp an T-Muttern war habe ich die Schloßschrauben-Variante genommen. Da entfallen ein paar der Zylinderkopfschrauben, Rändelschraubenköpfe und Nutensteine. Dafür kommen eben die M8 Schloßschrauben und M8-Rändelmuttern dazu.

Anschläge zur Wegbegrenzung, Variante mit M8 Schloßschraube und Rändelmutter
stop-blocks.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)


Rändelschrauben

Die Köpfe der Rändelschrauben sind ebenfalls gedruckt. Danach werden M6 Gewinde eingeschnitten und M6 Zylinderkopfschrauben mit Vollgewinde mit Epoxy eingeklebt. Da die Drucker Innenlöcher oft etwas kleiner als designed machen erst mit 5mm "nachbohren".

Die Rändelschrauben und Muttern. Nicht nur für dieses Projekt sondern gleich auch noch für andere Sachen gedruckt.
printed-knobs.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)


Zusammenbau der Vorrichtung

Der Schlitten wird auf die Hauptschiene aufgeschoben und die Schiene wird nun auf dem Tischhalter fest gemacht. Nun schiebt man den Fräsenhalter auf ein kurzes Stück Schiene auf welche man komplett auf die Platte drückt. Bei mir vorerst ein 300mm Stück aber das wird noch durch ein ~180mm Stück ersetzt werden.

Fräsenhalter montiert
router-plate.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Der Winkelverbinder wird nun bündig auf der Querschiene montiert wonach der Fräsenhalter darauf montiert wird. Die Sternschrauben dienen auch zur Höhenverstellung. Normal genügen da nur 2 Rändelschrauben aber zur Sicherheit sind mehr Bohrungen vorgesehen.

Querschiene mit Winkel
cross-rail-assy.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Fräsenhalter mit Vertikalschiene
router-vertical-rail.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Fräsenhalter an der Querschiene befestigt
router-cross-rail.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Jetzt nur noch die Querschiene in den Schlitten einschieben, etwas fummelig die Nutensteine zu überreden rein zu gehen, und fertig ist der Aufbau (Vereinfachung: Stücke von Schienenverbindern statt Nutensteine nehmen dann kann man sie besser von außen dirigieren). Bei Bedarf werden auch die Anschläge eingeschoben wobei der vordere auf der Y-Achse vor der Montage eingeschoben werden muß.

Die Zeichnungen für Montageplatte und Abdeckung sind im Anhang des PDFs zu finden. Die für den Druck verwendeten STL Dateien sind im Unterverzeichnis 3D-files auf meiner Webseite als zip Archiv zu finden: router-guide.zip. Die Knöpfe sind Teil von knob-collection.zip.

Aber noch einmal zur Warnung: auch bei aller Optimierung sind in einem 3D-Drucker der am besten bei 50mm/s druckt in Summe gute 50h Druckzeit erforderlich! Aber wer einen Einsteiger-3D-Drucker hat weiß schon daß es nicht schnell geht und daß Beschleunigung oft Abstriche an der Optik bedeutet. Die Druckdaten in Cura: 205° Extruder- und 60° Bettemperatur, Support Zig-Zag 4mm wo nötig, Infill 10% Cubic (Würfel). Rest wie Voreinstellung in Cura.


Verwendete Maschinen:
Anycubic 3D Drucker i3 Mega S
Einhell Winkelschleifer TE-AG 115
Eigenbau Groß-Bandschleifer mit Parkside-PSBM 500-Antrieb (siehe Webseite)
Lematec Bandsäge BS-12
Skil-USA Ständerbohrmaschine 3320 (vormals 120V) umgebaut auf regelbaren 180V Gleichstrommotor
Bosch-blau-USA Kapp-Zugsäge 5312 (120V)




Nachtrag:

Den ersten Einsatz gleich mit Serienfertigung hat das Teil glorreich hinter sich gebracht. Während der Arbeit hat sich aber gezeigt daß man eigentlich nicht nur 4 sondern 6 Anschläge braucht damit man auch in X-Richtung festlegen kann ohne einen Anschlag der die Gesamtlänge begrenzt verschieben zu müssen. Kein Beinbruch, etwas Druckzeit und ~0,30€ später gab es die dann auch.

Und wie aus Zauberhand waren es 6 Anschläge.........
6-pack-stops.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Nachdem ich mehrfach auf und abbauen mußte hat das Einfädeln der T-Nut-Muttern mehr als genervt! In der Anleitung hatte ich das zwar schon angemerkt bzw. erwartet aber daß es so schlimm ist.... Nur, Schienenverbinder kann man nur dann zersägen wenn man welche da hat denn bestellen dauert und mit Porto ist es dann auch ziemlich unwirtschaftlich. Also habe ich mir aus Einschlagmuttern und gedruckten Teilen welche selbst gebaut. Nicht daß sich das vom Zeitaufwand irgend wie lohnt aber es ging schnell und schmerzlos. Die Einschlagmuttern muß man etwas zuschleifen damit es paßt. Mit ein paar Tupfen Epoxy sind sie eingesetzt. Die Datei long-T-nut.stl ist mit im Archiv eingepackt.

Eigenbau Lang-T-Muttern von oben und unten
long-T-nut.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Die beiden Stücke sind unterschiedlich lang, damit fädelt man sie leichter ein weil man immer nur ein Ende in die Schiene fummeln muß. Leider ist nicht viel Wand zur Verbindung der beiden Enden vorhanden weshalb man beim Einsetzen der zugeschliffenen Einschlagmutter sehr vorsichtig sein muß. Ist das Epoxy dann ausgehärtet wird es aber stabil genug.

Die als Anschlag im Bild zu sehenden Bench-Dogs sind als bench-dog.stl auch auf meiner Webseite zu finden.


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04.01.2022 12:35
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#2 RE: Oberfräsenführung inspiriert durch EurekaZone
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kjs
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Und ehe wer sagt daß man das kleine Teil schneller auf der Tischfräse hätte machen können: das liegt nur als "Muster" da. Gefräst wurden fast 2 Meter lange und 50cm breite Teile (mittels 2*1100mm Schiene). Das ging nur irgend wie nicht richtig auf ein Bild.


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06.01.2022 16:53
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#3 RE: Oberfräsenführung inspiriert durch EurekaZone
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Administrator

Wahnsinnsteil. Und deine wirklich genaue und nachvollziehbare Dokumentation gehört auch mal gewürdigt *top*


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07.01.2022 11:50 (zuletzt bearbeitet: 07.01.2022 11:50)
avatar  kjs
#4 RE: Oberfräsenführung inspiriert durch EurekaZone
avatar
kjs
Admin

Danke! Bemühe mich das Zeug so darzustellen daß man es auch nachbauen kann und nicht alles neu erfinden muß. Bin kein Fan von paar Bildern und Magertext.


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