Erste Arbeiten an der Vergrößerung der CNC-Fräse (Shapeoko)

Wie bereits im letzten Beitrag angekündigt ist für den Bau des nächsten 3D-Druckers in der GeekWerkstatt erstmal die Vergrößerung der CNC-Fräse von nöten. Das war ein ohnehin geplantes Projekt, da die Fräse in ihrer originalen Form nur für kleine Teile taugt und mein Bedarf zu einem großen Teil eher im mittleren bis größeren Bereich liegt.

Glücklicherweise gibt es bereits einige erfolgreich umgesetzte Vergrößerungen der Shapeoko-Fräse und mit Makerslide Europe mittlerweile einen zumindest in Europa ansässigen Lieferanten der nebst den verwendeten Makerslide-Profilen auch einiges an praktischen Zubehör führt. Das senkt die Versandkosten im Vergleich zur Bestellung aus den USA (woher der ursprüngliche Shapeoko-Bausatz stammte) erheblich und erspart Theater mit dem Zoll. Die UK-Umsatzsteuer fällt natürlich genauso an und wird bei der Bestellung direkt bezahlt. Catalin, der Betreiber des Shops ist freundlich und hilfsbereit auch beim Zusammenstellen von Spezialwünschen, braucht aber manchmal auch etwas länger – man sollte also Geduld mitbringen. Meine Bestellung vom Februar wurde Anfang des Monats geliefert – noch Fragen? ;-)

Der Einfachheit halber und weil nicht so ganz klar ist ob die Stabilität der Konstruktion nach der Vergrößerung noch hoch genug ist, habe ich mich dazu entschlossen die 100cm langen Makerslides am Stück zu verwenden ohne sie zu zersägen. Das ergibt zwar eine recht große Fräse die es so groß evtl. gar nicht gebraucht hätte, ermöglicht es mir aber die Funktionsprofile ggf. später anderweitig einzusetzen, sollte die Vergrößerung zu keinem guten Ergebnis führen. So zumindest der Plan. Aber da es erstens immer anders kommt als man zweitens denkt sind nun zwei der Profile um zirka drei Zentimeter kürzer. Grund dafür ist meine fehlende Erfahrung bzw. meine fehlende Konzentration beim Gewindeschneiden. Beim anfertigen der Kernlochgewinde in die Profile ging bei den ersten 3 Gewinden alles gut – zu gut. Weil alles so gut lief, gings immer schneller und beim vierten Loch zu schnell. Ehe ich mich versah brach der Gewindebohrer an der ungünstigsten Stelle – nämlich im Loch. Keine Chance ihn mehr herauszubekommen. Auf größere Experimente (anbohren, etc.) wollte ich verzichten und habe mich dann kurzerhand dazu entschlossen die X-Achse, also die Breite der Fräse um 3cm zu kürzen. Kein wirklicher Beinbruch, allerdings ist nun eben der Vorteil der ungekürzten Makerslides in Originallänge dahin.

Shapeoko big sizeAm Ende alles geschafft. Profile sind gekürzt und da ich beim bestellen des Maschinegewindebohrers glücklicherweise direkt zwei bestellt habe, konnte das Gewindeschneiden danach auch weitergehen. Insgesamt 16 M5-Kernlochgewinde sind jetzt geschnitten und der neue Aufbau testhalber zusammengeschraubt. Zum Vergleich habe ich fürs Bild die jetzige Fräse mal mit aufs Foto gepackt. Die perfekt geschnittenen Stahlplatten für die Verbindung zu den flach liegenden 20×40-Profilen gab’s auch bei Makerslide Europe – ebenso die neuen Seitenteile für den X-Schlitten und baugleich nochmal zwei für die neue Z-Achse. Neben der Vergrößerung sind auf dem Bild auch schon die zwei Profile für die X-Achse zu sehen – die wird in Zukunft für bessere Stabilität aufgedoppelt. Die neuen Seitenteile unterstützen das glücklicherweise – so bleibt zusätzliche Bohrerei in das doch recht dicke Stahlblech erspart.

Als nächstes werde ich nun wieder alles zerlegen und die Stahlplatten lackieren. Was noch aussteht ist etwas recherche bzgl. der Zahnriemenposition. Die neuen Stahlplatten bieten die Möglichkeit sie entweder außen zu führen wie ich das jetzt bei der kleinen Version schon mache (im Original laufen die innerhalb der Profile) oder aber auf den Profilen aufliegen. Beide Montagemöglichkeiten sind hier vorgesehen. Aufliegend hat natürlich den Vorteil weniger Schwingungsanfällig zu sein, allerdings liegt das Zahnrad dann nur an einer Stelle auf. Bei der außenliegenden Variante “umschlingt” der Zahnriemen das Zahnrad zur Hälfte und hat damit deutlich mehr “greifende Zähne”.

Die GeekWerkstatt im Aufbau (2) – Der Bautisch ist komplett

Nachdem ich im letzten Beitrag bereits ausführlich über die Tischböcke geschrieben hab, ist nun noch der Rest des Bautisches dran. Der Bautisch wird die Basis für die Meisten Basteleien sein. Er wird die größte Tischfläche in der Werkstatt haben und längs in den Raum hineinragen. Das hat vor allem bei größeren Objekten den Vorteil, dass nicht immer das Objekt selbst gedreht werden muss, sondern der Tisch möglichst gut von der gegenüberliegenden Seite begehbar ist.

Da der Tisch auch für den Flugmodellbau verwendet werden soll ist es wichtig, dass die Platte möglichst gerade ist. Außerdem soll auch in der Mitte zwischen den beiden Tischböcken noch rausreichend Stabilität vorhanden sein um auch mal eine schwerere Maschine dort abzustellen. Damit das Gewicht der Tischplatte dennoch gering genug ist um jederzeit ohne Fremde Hilfe die Tischböcke in der Höhe verstellen oder verrücken zu können habe ich mich zu einer Lösung mit Trägerprofilen entschieden. Wie im letzten Beitrag bereits geschrieben habe ich dafür Vierkantprofile von einem Bekannten bekommen, die ich im ersten Schritt mit der Stahlbürste entrostet und anschließend geschliffen habe.

Danach habe ich sie mit einem All-in-one-Lack (Grundierung und Lack in einem) vor weiterem verrosten geschützt. Die Lackiererei war im Grunde viel zu aufwändig und der Lack war ebenfalls nicht der richtige, sodass das ganze Theater 3 Tage in Anspruch genommen hat. In Zukunft werde ich für solche Lackierarbeiten andere Farbe verwenden – dazu dann an geeigneter Stelle mehr.

Nachdem die Profile nun endgültig lackiert und getrocknet waren habe ich sie symetrisch zur Mitte mit der PLatte verschraubt, so dass am Ende zum Rand des Bocks auf jeder Seite noch ca. 10cm Platz waren damit die Profile nicht so schnell von den Tischböcken rutschen können. Am Ende noch die Tischplatte etwas verschliffen und die Kanten entschärft und fertig war der Bautisch.

Die Tischplatte ist übrigens eine 3-Schicht-Platte aus Fichtenholz vom Schreiner. Das ist zwar nicht die billigste Lösung, allerdings eine sehr vielseitige. Die Platte ist nicht all zu schwer, sodass ich sie samt den Profilen zur Not alleine bewegen kann. Außerdem ist sie sehr gerade und verzugsfrei (durch die Profile sowieso) und die Oberfläche ist weich genug um für den Flugmodellbau oder ähnliche Arbeiten auch mal Nadeln reinstecken zu können. Die Größe des Bautischs beträgt jetzt üppige 245x100cm, die Platte ist 19mm dick.