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Mein CNC-Abenteuer: Ein Scheitern in drei Akten

Mich hat das CNC-Fieber gepackt. Deshalb habe ich mir kurzerhand einen Bausatz aus China bestellt. Ob das eine gute Idee war?

Ich habe mich durch mein Review des Snapmakers ins CNC-Fräsen verliebt. Die Möglichkeiten mit einer CNC-Fräse sind schlicht genial. Vor allem mit Acryl lässt sich so einiges anstellen. Mir schweben selbstgemachte Distro-Platten für die Wasserkühlung meines PC vor. Ach, wie schön wäre es, eine eigene Fräse zu haben.

Fräsen, Drucken, Gravieren: Ist der Snapmaker die eierlegende Wollmilchsau?
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Fräsen, Drucken, Gravieren: Ist der Snapmaker die eierlegende Wollmilchsau?

Ich habe zuvor noch nie eine solche Maschine bedient, und will jetzt unbedingt mehr. Und wenn ich unbedingt mehr will, tendiere ich dazu, Impulskäufe zu tätigen.

Wieso kaufen wir Dinge, die wir nicht brauchen?
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Wieso kaufen wir Dinge, die wir nicht brauchen?

CNC steht für «Computerized Numerical Control» und bezeichnet ein elektronisches Verfahren zur Steuerung von Werkzeugmaschinen.

Bastelstunde

Ein paar Wochen nach meinem Snapmaker-Review liegt ein Billig-CNC-Bausatz aus China bei mir zuhause auf dem Schreibtisch. Das habe ich jetzt davon, dass ich meine Emotionen nicht kontrollieren kann. Egal, ich kann mich jetzt in mein CNC-Abenteuer stürzen. Schliesslich bastle ich ja gerne. Falls das Ding nichts taugt, macht mir der Zusammenbau Spass – hoffe ich zumindest.

Ich mache mich daran, das Teil zusammenzuschrauben. Gleich beim ersten Blick in die Anleitung wird klar: Die taugt nichts, weil zu wenig ausführlich. Glücklicherweise haben andere Leute den Bausatz bereits zusammengeschraubt und komplexe Video-Anleitungen auf Youtube veröffentlicht. Dennoch dauert der Zusammenbau bei mir über vier Stunden, aber sieh selbst.

Trotz super Video-Anleitung habe ich einige Probleme beim Zusammenbau. So habe ich versehentlich den Z-Achsen-Schlitten verkehrt herum montiert. Wenn ich mir das Video so anschaue, verstehe ich nicht, wie ich das falsch machen konnte. Es ist offensichtlich, wie es richtig sein müsste. Peinlich, peinlich, da war ich wohl zu verkopft.

Vorfreude

Jetzt, wo die Maschine zusammengebaut ist, kann’s endlich ans Fräsen gehen. Ich lade mir den USB-Port-Treiber runter und installiere ihn. Somit erkennt mein PC das Arduino kompatible Steuerungsboard. Um mit diesem zu kommunizieren, lade ich GRBL runter. GRBL ist eine Open Source Software, die G-Code umsetzen und direkt in Steuerbefehle für die CNC-Endstufen umwandeln kann. G-Code ist eine Maschinensprache, mit deren Hilfe ich der CNC-Maschine sage, was sie machen soll. Sobald die Software installiert ist, verbinde ich meine Fräse per USB-Kabel mit dem PC. Ich kann es kaum mehr erwarten loszulegen.

Ich öffne das Programm und wähle den korrekten USB-Port aus. Jetzt sollten sich die Achsen der Maschine über den Jog-Knopf bewegen lassen. Aber es tut sich gar nichts. Ich sehe zwar, wie sich auf dem GUI die Achsen bewegen, aber meine Fräse bleibt still. Was ist los?

Nach mehreren Stunden rumprobieren, finde ich das Problem. Zum zweiten Mal eine Peinlichkeit: Ich habe das Stromkabel nicht vollständig ins Netzteil gesteckt. Was für ein Anfängerfehler.

Egal, jetzt kann’s endgültig losgehen mit fräsen – denke ich zumindest. Zuerst brauche ich einen G-Code. Bei meinem ersten Versuch möchte ich einen Schriftzug mit «Test» und einen Kreis fräsen. Dazu erstelle ich einen Sketch (Entwurf) in Fusion 360. Fusion 360 ist ein 3D-Tool für CAD, CAM und CAE, das für Privatuser gratis ist. Nachdem ich das Modell fertig habe, muss ich den G-Code generieren. Meine Erfahrung mit Fusion 360 ist sehr beschränkt und ich habe meine Sketches noch nie in G-Code umgewandelt.

Mit all den Einstellungsmöglichkeiten bin ich überfordert. Egal, denke ich mir, die Standardeinstellungen werden schon in Ordnung sein. Ich erstelle den Code. Da ich hauptsächlich Acryl fräsen will, spanne ich ein drei Millimeter dickes Stück direkt auf die Bauplatte. Auf eine Opferplatte (Unterlage) zum Schutz verzichte ich, mein Testmodell soll nur ein Millimeter tief werden. Ich erstelle die Nullpunkte aller drei Achsen und lade den G-Code in GRBL. Jetzt muss ich nur noch auf Start drücken.

Das war nichts

Die Spindel beginnt zu drehen und begibt sich vom X/Y-Nullpunkt zum Fräse-Startpunkt. Alles scheint in Ordnung, bis ich plötzlich einen Höllenlärm höre. Hätte ich doch nur eine Opferplatte aufgeschraubt. Die Fräse hat sich durchs Acrylglas in die Bauplatte gebohrt. Ich ziehe den Netzstecker und hoffe, dass die Maschine nicht kaputt ist.

Meine Einstellungen müssen komplett daneben gewesen sein. Nicht nur die Z-Achsen-Einstellungen waren falsch, sondern auch die Geschwindigkeit der Fräse. Das Acrylglas ist um den Fräser herum geschmolzen. Das Teil kann ich wegwerfen. Immerhin funktioniert die Maschine noch. Ich kann die Achsen bewegen und auch die Spindel ist noch funktionsfähig. Das wäre bereits die dritte Peinlichkeit in meinem kurzen CNC-Abenteuer.

Ich brauche definitiv Hilfe. Youtube-Tutorials finde ich zwar für Software ganz in Ordnung, geht’s aber um physische Arbeiten und um verhältnismässig gefährliche wie das CNC-Fräsen, hole ich mir lieber professionelle Hilfe. Ich melde mich für einen eintägigen CNC-Fräsen-Kurs an. Mein CNC-Abenteuer geht weiter. Vom Kurs berichte ich dir beim nächsten Mal.

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Kevin Hofer, Zürich

  • Editor
Technologie und Gesellschaft faszinieren mich. Die beiden zu kombinieren und aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten ist meine Leidenschaft.

12 Kommentare

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User simtav

Lieber Kevin, ich kenne deinen Background nicht und kann daher nur eine allgemeine Aussage, bezogen auf dein Bericht, machen. CNC-Fräsen ist nicht so einfach wie das 3D-Drucken. Beim 3D-Drucken übergibt man über eine GUI ein 3D-Modell an die Maschinensprache des Druckers, dass diese Vektoren in Koordinaten (bspw. G-Code) umwandelt. Der User muss meist sehr wenig dafür machen.
Beim CNC-Fräsen( und -Drehen) ist das allerdings überaus komplexer. Da spielen Parameter eine weitaus wichtigere Rolle. Darüber hinaus brauchst du ein räumliches Vorstellungsvermögen, da du mit dem Werkzeug nicht einfach x-beliebige Koordinaten ansteuern kannst. Selbst wenn du den Code übersetzt bekommst, ist das keine Garantie für eine fehlerfrei Ausführung.
Ausserdem finde ich solche Experimente nicht ungefährlich, da du immerhin mit scharfen Werkzeugen und nicht zu unterschätzenden Energien arbeitest. Ich hoffe, dass du immerhin eine (Schutz-)brille trägst. Falls nicht, würde ich das gleich mal nachbeschaffen.
Und zuletzt empfehle ich dir, wie du schon selbst angesprochen hast, dich mit einem Profi zusammen zu schliessen. Der wird dir bestimmt ein paar wichtige Tipps geben können.
Generell rate ich aber jedem Anfänger von solchen Versuchen ab.

29.03.2019
User Kevin Hofer

Hi Simtav
Merci für deinen Kommentar. Du hast mit deinen Hinweisen selbstverständlich recht. Der Gefahren war ich mir im Voraus durchaus bewusst und jetzt noch mehr. Weshalb ich mir nun auch Hilfe hole. Das würde ich mit meiner bescheidenen Erfahrung jedem empfehlen. Und vielleicht sollte ich noch erwähnen: Nicht nachmachen Kinder! :)

29.03.2019
User RealMajor

Simtav.. du hast vollkommen recht.. ich kuck mir manchmal einfach zur unterhaltung gerne cnc und lathe youtube vids an und die fails.. sind besonders beindruckend welche kräfte da am werk sind wennd es wieder mal n werkstück aus den backen reisst oder oder der bohrkopf volle kraft voraus ins werkstück rast und alles klein haut und der fräser in kleine stückchen zerspringt... bei einigen fails sieht man sogar das blut des operators... das ganze ist effektiv sehr gefährlich vA wenn man nicht weiss was man tut... immerhin hier ists nur acryl und nicht stahl, stahl verarbeitung wäre noch viel gefährlicher '^ ^

29.03.2019
Antworten
User grafvonwollerau

Toller, ehrlicher Beitrag! Vielen Dank!

29.03.2019
User djfeedback

Oder zu kommst zu mir in den Kurs. Fräse und programmiere seit 20 jahren.

29.03.2019
User Big Yoshi

Das nächste mal beim testen dabeibleiben :)

29.03.2019
User Anonymous

Ich empfehle allen die etwas grösseres vor haben, sich mal cncrouterparts punkt com anzusehen. dort gibts sets zum selber bauen. Alles sehr modular und erweiterbar.
Um die CNC zu simulieren gibt es software wie z.b. cutviewer. die zeigen in 3D was die CNC machine tun wird wenn man start drückt. hat mir sehr geholfen. denn die steppermotoren haben eine unglaubliche kraft, die wie andere bereits bemerkt haben, nicht zu unterschätzen ist.

30.03.2019
User jonasmeyer141

Cooler Beitrag! Nach absolviertem Kurs könntest du ja dann eine GoCNC-Fräse aus dem Galaxus-Sortiment testen - würde mich sehr interessieren, ob diese etwas grösseren Maschinen etwas taugen.

30.03.2019
User lukas79

1. Schutzbrille!!!

2. Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe recherchieren.

3. Erst dann Maschine einschalten

31.03.2019
User Viper612

Hallo Kevin
Ich habe meine Ausbildung als CNC Mechaniker im 03 abgeschlossen und arbeite seit dem auf dem Beruf. Melde dich wenn du möchtest :).

31.03.2019
User Anonymous

Lustig das selbst Digitec Mitarbeiter in China einkaufen....

03.04.2019
User oliver.frutiger

Gratuliere, sie bewegt sich!

Auch ich habe viele fehler gemacht, in meinen 24 Jahren als CNC maschinist. Wenn Du freude hast beim testen, wirst Du bald spass haben, beim fräsen!

01.04.2019