Homemade CNC Machine

Was für ein Krach

Den Begriff der Käsefräse muss man vermutlich erläutern. Käsefräse nennen Maschinenbauer all jene CNC-Maschinen, die nicht aus Stahl gebaut sind.

Grauguss hat echt eine Menge Vorteile. Das hohe Gewicht der Bauteile - der grossen Masse geschuldet, Eisen ist nun mal ein Schwermetall - ist in der Tat einer dieser Vorteile: da schwingt so schnell nix, egal wie heftig man im Eilgang das Werkzeug verfährt.

Aber für uns Hobby-Frickler hat Grauguss auch gewisse Nachteile. Das hohe Gewicht der Bauteile zum Beispiel. oder die Tatsache, dass man das zuhause schlecht giessen kann. Daher bauen wir aus anderen Materialien.

Alu benutzt da quasi jeder. Kommt also schon mal nicht in Frage für die eigene Käsefräse.

Muxplatte schon eher. Muxplatte oder einfach Mux als Verkürzung von Multiplexplatte ist die Profi-Variante des bekannten Sperrholzes: aus vielen Lagen verleimt hat es alle guten Eigenschaften meines Lieblingswerkstoffes, einige der schlechtere (z.B. das starke Verziehen mit der Zeit) verloren.

Aus Holz eine Maschine bauen zu wollen, die einigermassen präzise ist, bleibt allerdings Unfug: Holz arbeitet nun mal: Veränderungen der Luftfeuchtigkeit lassen die Fasern quellen und alle Masse verändern sich. Für eine Maschine, die 1/100stel Millimeter Auflösung bekommen soll, also das völlig falsche Material. Und genau deshalb haben wir es verwendet :-)

Das Projekt köchelte schon eine Weile. Durch mein Engagement bei den Piraten hatte ich neben dem Beruf sehr wenig Zeit für solche Basteleien, und Matthi alleine kam irgendwann mit dem Elektronik-Teil des Projektes nicht mehr weiter. Aber glücklicherweise hat sich kurz nach meiner Wahl herausgestellt, dass die Piraten sehr hohe moralische Ansprüche an Politiker haben. Speziell die Sache mit der „Transparenz“ ist sehr wichtig: alles wird öffentlich gemacht. Rücktrittsforderungen an einen frisch gewählten Vorstand werden zunächst der Presse zugespielt, dann erst dem Betreffenden selber - voll transparent eben. Und auch die Langatmigkeit der alteingesessenen Politik haben die Piraten hinter sich gelassen: wenn man am Telefon den Anrufer um Zeit zum Nachdenken über das geeignete weitere Vorgehen bittet, bekommt man diese zugesichert. 2 Stunden später twittert der Anrufer dann, wie er auf das noch gar nicht erfolgte Vorgehen reagiert. Das sind schnelle Reaktionszeiten wie die heutige Zeit sie braucht: nicht lange rumüberlegen sondern morgends um 4 schon auf die Ereignisse von 1:30 reagiert haben - so muss das sein!

Jedenfalls fand ich endlich wieder Zeit für die Bastelei. Mit LinuxCNC (ehemals EMC2, aber da gab wohl einen Markenrechts-Streit) bin ich anfangs nicht recht warm geworden. Aber wie immer zahlt sich Hartnäckigkeit aus: das Konzept, in einem Echtzeit-Layer auf einem PC ausserhalb des Linux-Kernels die Maschinensteuerung zu implementieren, ist zwar an sich überholt, seit es leistungsfähige Mikrocontroller billig wie Dreck gibt (AVR, Cortex-M-Serien der ARM-Derivate).

Aber LinuxCNC ist ja erheblich älter als die Reprap-Bewegung. Die Repraps wie auch andere 3D-Drucker benutzen einen Mikrocontroller (oft AVR und die Arduino-Programmierumgebung) für die Steuerung. Das gewährleistet harte Echtzeit: single-Tasking, keine Nebenläufigkeiten, keine Interrupt: alle Abläufe sind im Zeitverlauf genau kalkuliertbar. Diese Kalkulierbarkeit ist es, was das Wort „Echtzeit“ besagt, auch wenn Echtzeit immer wieder mit „sehr schnelle Systeme“ verwechselt wird.

Unsere Käsefräse läuft jetzt trotzdem mit LinuxCNC und nicht mir einer eigenen Steuerung. Denn das ging schneller in Betrieb zu nehmen und ist insgesamt leistungsfähiger, auch wenn das aktuell eingesetzte System mit 15 ms Jitter doch nicht wirklich voll echtzeitfähig ist. Bei 3 ms Pulsbreite für die Schritte des Stepmotoren (jaaa doch, liebe Maschinenbauer, ich weiss, dass Schrittmotore völlig untauglicher Grütz sind!) sind +/-15 ms halt schon a weng viel...

Egal. Läuft. Und das ist die Hauptsache.

Im Moment, wo ich das tippe ist sie grad dabei, ihre eigene Aufspannfläche zu planieren: so erreichen wir absolute Parallelität der Aufspannfläche zur Ebene der X- und Y-Achse. „Absolut“ jedenfalls bis morgen früh, wenn die Werkstatt kühler sein wird - und die Luftfeuchte wieder etwas anders: auch der Aufspanntisch ist Muxplatte. Was denn sonst?

Und was fräst man mit einer Käsefräse als erstes? Parmesan natürlich: CNC machined cheese


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