CNC-Fräse/Portal Fräse (MPCNC PRIMO) - Core-Adjustment-Tool

... für höhere Präzision und Stabilität

Eines der (großen) Probleme der MPCNC - nicht nur der aktuellen Version (PRIMO) sondern auch der ursprünglichen (BURLY) - ist die Orthogonalität der Pipes, also der Rohre (typischerweise 25mm Edelstahl), auf der die Trucks für die X- und Y-Achse laufen. Je nach Sorgfalt, mit der die Rohre gesägt und die CNC-Fräse zusammengebaut werden, weisen die Rohre keine exakten 90° Winkel auf sondern häufig irgendetwas zwischen 89° - 91°.

Selbst wenn man noch so genau arbeitet, kann es auch am Druck der 3D-Teile liegen ... heißt, es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum die Rohre nicht exakt senkrecht zueinander stehen.

Auch in meinem Fall gab es eine minimale Toleranz, geschätzt irgendetwas zwischen 90° und 91° (siehe Foto oben).

Da die Standardkomponenten keinerlei "wirklichen" Möglichkeiten bieten, die Rohre "auf Dauer" exakt einzustellen, habe ich mir ein Konstrukt einfallen lassen, das es ermöglicht, die Rohre exakt zueinander einzustellen. Gleichzeitig trägt die Konstruktuion einiges zur Stabilität des Core-Aufbaus (inkl. der Z-Achsen-Führung) bei.

Bei der Konstrution (Core-Adjustment-Tool) habe ich nach einigem Probieren auf die Core-Clamps zurückgegriffen, da sie bereits auf die Rohre angepasst sind und entsprechende Lauflager aufweisen.

Die folgende Konstruktion ist dabei entstanden (Skizee aus dem CAD-Programm):

Das Tool benötigt 3 Core Clamps der MPCNC PRIMO (Core_Clamp_F_Primo_V1.STL). 2 Clamps werden für das eigentliche Tool benötigt, 1 Clamp wird gegen die Standardkomponente Core_Clamp_Y_F_Primo_V1 ausgetauscht. Durch das Tool wird der Arbeitsbereich geringfügig kleiner, aber dafür gewinnt man, wie gesagt, einiges an Präzision und Stabilität.

Hier mal alle gedruckten Teile sowie die Lager und Bolzen, die man benötigt.

Die untere Clamp (Foto oben) muss ausgetauscht werden. Man sieht, dass diese Clamp keine Bohrungen aufweist, durch die die Gewindestangen zum Einstellen der Teile (und damit dem Core) geschoben werden.

Bis auf ein Teil, haben alle Komponenten direkt einwandfrei zueinander gepasst. Nur bei der Erstellung des linken Teils (Foto unten) habe ich die kleinen Distanzringe für die Lager vergessen. Dadurch haben sich beim Festziehen der Muttern die Lager auch so fixiert, dass sie sich nicht mehr drehten. Also kurz noch mal angepasst und neu gedruckt. Der Unterschied ist bei dem rechten Teil auf dem unteren Foto deutlich zu erkennen.

Zusätzlich zu den gedruckten Komponenten und der Lager sind folgende Teile notwendig:

4 x Gewindestange M5x175mm
4 x Gewindestange M5x60mm
2 x Gewindestange M5x110mm
1 x Gewindestange M8x80mm
6 x Rollenlager
2 x Schrauben M8x30mm
3 x Schrauben M8x50mm
6 x Mutter M8
32 x Mutter M5
32 x Unterlegscheiben

Und so sieht es dann an der MPCNC PRIMO aus.

Mit dieser Konstruktion lassen sich jetzt über die Gewindestangen die Rohre dauerhaft einstellen.

Es muss jedoch gesagt werden, diese Konstruktion ist dazu gedacht, die letzten Ungenauigkeiten des Baus zu beseitigen. Ohne es genau gemessen zu haben, nehme ich an, dass sich mit dem Tool Ungenauigkeiten von 1 - 2° beheben lassen. Wenn die Ungenauigkeit darüber liegt, dann sollte man erst einmal seinen Aufbau prüfen. Dann liegen die Fehler definitiv an anderer Stelle. Aber ansonsten funktioniert das Tool einwandfrei.

Es sei gesagt, dass ich durch den Bau einer neuen Steuerung mit AutoSquaring die Ungenauigkeit der Orthogonalität mittlerweile auf elektronischem Wege gelöst habe. Dennoch habe ich diese Konstruktion weiterhin im Einsatz, da sie zusätzlich noch die Stabilität des Cores wesentlich verbessert.