Baubericht Neo, Fräsen #3

Freitag ist Fräsentag, diesmal war der Rumpf dran. Weil die Rumpfteile vergleichsweise groß sind rentiert sich hier besonders der Vakuumtisch für Balsabretter, den ich mir kürzlich gefertigt habe. Damit lässt sich der Wechsel des Balsabrettes besonders schnell durchführen.

Und so ging es mit Balsa 2mm Brettern frisch ans Werk.

Vordere Rumpfseitenteile

Beim zweiten Rumpfseitenteilsatz wurde es erstmals ganz knapp mit der Breite des Brettes (zu erkennen an dem aufgeringelten Balsaspan im folgenden Foto)

Mittlere und hintere Rumpfseitenteile 

Die Beplankungen für den hinteren Rumpfteil gingen perfekt:

Obere und untere Beplankung des hinteren Rumpfteils

Beim Rumpfboden bin ich dann leider so knapp an den Nutenstein der Vakuumtisch-Fixierung geraten, dass es den Fräser zur Seite geschoben hat, was eine nicht so brauchbare Kurve ergab:

Fehlfräsung, hier war der Nutenstein im Weg 

Im zweiten Versuch hatte ich Glück, dass das Brett oben gerade noch lang genug war, sonst ging alles gut:

Rumpfboden und Deckel

Spannend wurde es dann wieder bei den Aufdopplern. Diese sind aus 1.5mm Balsa mit stehender Maserung. Dazu habe ich von der Balsabar ein Balsabrett mit 1000 x 500 mm erworben, von diesem kann ich mit der Tischkreissäge bequem Streifen in der benötigten Breite abschneiden.
Da das 1.5mm Balsa sehr empfindlich ist, habe ich das Brett auf einer Dünn-MDF-Platte bekommen. Diese habe ich an der Tischkreissäge mitgeschnitten und gleich als Opferplatte verwendet.

Im ersten Versuch hatte ich leider übersehen, dass das Fräsprogramm unter den Y-Nullpunkt fährt. Dort war aber die Spannbrücke im Weg. Der Fräsmotor drehte nicht mehr, das Portal fuhr aber weiter. Den abgebrochenen Fräser habe ich im Foto unten dazudekoriert. Glücklichweise passierte das alles ganz zu Beginn des Fräsprogrammes, nach einem Fräserwechsel konnte ich mit der gleichen Platte alles zu Ende bringen.

Aufdoppler für den Rumpf (Balsa 1.5 mm, Maserung stehend)

Oder auch nicht, weil mir plötzlich aufgefallen ist, dass ich den Seitenteilaufdoppler wohl 2 mal brauchen würde. Also nochmal schnell das einzelne Teil im Estlcam in G-Code umgewandelt, einen 10 cm Streifen abgeschnitten und ...

Vom Rumpfseitenteilaufdoppler braucht man übrigens 2 Stück ...

... fertig.

Nächstes Mal berichte ich von der Anfertigung der Einschnitte in Nasen- und Endleiste.

Baubericht Neo, Fräsen #2

Mit den Erkenntnissen vom letzten Mal und idealem (weil schlechtem) Wetter ging es heute wieder zur Fräse in den Keller:

Winglets und Sperrholzrippen

Rippen und andere Teile für den Flügel, Balsa 2mm

Höhenruder, Balsa 4mm

Rippen für den Flügel, Balsa 2mm

Rumpfteile, Pappelsperrholz 3mm

Seitenleitwerk, Balsa 4mm

Höhenleitwerk, 4mm

Die Erkenntnisse heute waren:

• Zu wenig Stege sind schlecht. Bei den Holmstegen (2mm Balsa, hart) hat es mir die Teile zum Teil verschoben. Hier muss ich vermutlich nochmal fräsen.
• Wenn man den Motor nicht einschaltet gibts Fräserbruch: Ich hatte die Motorsteuerung ausgeschalten, um die neue Abdeckung auszuprobieren, danach vergaß ich sie wieder anzuschalten.
• Ein linksgenuteter Fräser ist gut. Nach dem Fräserbruch hab ich auf linksgenutet umgestellt. Das Fräsbild wurde subjektiv besser. 
• Wenn man schon recht viel ausgefräst hat, lässt die Wirkung des Vakuumtisches nach. Logisch, man hat dann einfach schon recht viele Löcher vom Tisch freigelegt, durch diese kann ungehindert Luft eindringen und die Saugwirkung auf den anderen Löchern lässt nach.
  Bei gleichzeitg eingeschaltener Absaugung kann es dann passieren, dass die Absaugung das Balsabrett so stark anzieht, dass es sich abhebt.

Baubericht Neo, Fräsen #1

Heute hatte ich endlich Zeit, in den Bastelkeller zu gehen, um die ersten Teile für den Neo zu fräsen.

Zunächst wurde von der 40 x 40 cm Platte Pappelsperrholz (3mm dick), die ich auf der Faszination Modellbau bei der Balsabar erworben habe ein 10 cm Streifen mit der Proxxon Tischkreissäge abgetrennt, weil die Stepcraft 420 ja nur einen 30cm breiten Arbeitsraum hat.

Die so gewonnene Platte habe ich mit den Stepcraft Spannbrücken auf eine MDF-Opferplatte aufgespannt und schon ging es los.

Fräsparameter:

• Fräser: 2mm spiralverzahnt, rechtsgenutet
• Vorschub: 600mm/min
• Spindeldrehzahl: 16000 upm
• Tiefenzustellung: 2,1 mm

An sich lief alles recht gut, aber die von mir geplanten Anbindungen (Frässtege) hatten zu wenig Höhe, offenbar zieht der rechtsgenutete Fräser gerade in der Mitte der Platte das Holz so stark zu sich heran, dass schon beim ersten Durchgang (Tiefe nominell: 2,1 mm) die Platte ganz durchtrennt wird.

Das führt dann dazu, dass die Anbindungen nicht halten und die Absaugung die frisch gefrästen Teile direkt zum Fräser saugt, was zur Zerstörung der Teile führt.

Daher musste ich einige Teile (mit stärkeren Anbindungen) "nachfräsen", zu sehen rechts unten im folgenden Bild.

Neo Teile in Pappel 3mm

Erkenntnisse aus diesem Durchgang:

• 3mm Pappel kann ich wohl auch in einem Durchgang fräsen
• Die Stege brauchen etwas mehr Fleisch
• Die Absaug/Niederhalterbürste sollte schon bei 0mm leicht auf das Brett drücken, damit es sich nicht abhebt

Fräsen vom PDF Plan

Projekt: Neo

Mein Projekt für diesen Winter ist der Bau des FMT Bauplanmodells "Neo" (Ausgabe 2017-2 und 2017-3).

Und weil ich ja selber eine Stepcraft 420 besitze habe ich nicht den Frästeilsatz bei VTH bestellt sondern möchte mich selbst ans Werk machen.

Glücklicherweise konnte ich vom Konstrukteur des NEO (Jonas Kessler) den Bauplan als PDF-Dateien bekommen.

In der Folge beschreibe ich, wie ich von diesen PDF-Dateien zu G-Code für Linux CNC komme.

PDF nach DXF mit Inkscape konvertieren

Es gibt im Internet zahlreiche (zumeist Shareware) Lösungen, um ein PDF nach DXF zu wandeln. Mit Inkscape steht eine Alternative zur Verfügung, die kostenlos ohne Einschränkungen arbeitet.

Nach dem Start von Inkscape wird die PDF-Datei mittels Datei → Öffnen geladen. Die Import-Einstellungen habe ich auf den default-Werten belassen:

Inkscape Import Einstellungen

Anschließend wird die so geladene Datei gleich wieder mit Datei → Speichern unter als .dxf - Datei gespeichert:

Diese Datei kann dann zum Beispiel mit LibreCAD geöffnet und nachbearbeitet werden.

Nachbearbeitung

Die im vorigen Schritt gewonnene CAD-Datei ist natürlich in keiner Weise zum Fräsen von Teilen geeignet.

Aber die vorhandenen Formen können in geeigneter Weise herauskopiert werden. Dabei sollte man beachten:

• Teile, die aus dem gleichen Material (z.B. Balsa 4mm) geschnitten werden sollten in eine Datei zusammengelegt werden
• Beim Legen der Teile die Materialbreite (Balsabrett z.B. 10 cm, Sperrholzbretter sind typischerweise breiter) bedenken und möglichst platzsparend legen; Die Fräserbreite muss aber natürlich beachtet werden.
• Teilweise waren die aus dem PDF gewonnen Formen nicht perfekt schlüssig, d.h. es gab nicht geschlossene Linien oder querende Hilfslinien. Dies muss sorgfältig korrigiert werden.
• Kreise sind als Polyline abgebildet, diese sind aber nicht perfekt rund. Mit Hilfe des Werkzeugs "Circle with three points" (Kreis aus drei Punkten) und "Snap on entity" (Punktauswahl auf Formen beschränken) kann man jedoch sehr leicht diese Polylinien in echte Kreise verwandeln
• Der Rumpf war im Bauplan zweigeteilt, meine Stepcraft 420 ist dafür aber zu klein, daher habe ich die zwei Teil zunächst zu einem Teil zusammengefügt und anschließend in drei Teile zerlegt.
• Ich habe beim Neo erstmals mit Blöcken im LibreCAD gearbeitet. Jedes Bauteil wird so ein Block. Und beschriftet habe ich den jeweiligen Block auch noch, damit ich leicht nachschauen kann, welches Teil wo gefräst sein müsste. Braucht es einen Bauteil mehrfach (z.B. Spanten), dann kann man diese leicht einfügen; Muss man im nachhinein noch etwas korrigieren, wird die Korrektur auf alle Vorkommen des Blocks angewandt.

Hier der "Original-Plan" in LibreCAD:

und so sieht die daraus gewonnene Datei für das Seitenleitwerk aus:

Erzeugung des G-Codes mit Estlcam

Früher hatte ich dxf2gcode in Verwendung, mittlerweile habe ich auf Estlcam umgestellt, weil es einfach etwas komfortabler funktioniert und einige Funktionen zur Verfügung stellt (z.B. Ecken ausfräsen), die dxf2gcode nicht hat. Das war mir die 50 € Lizenzkosten wert.

Estlcam erklärt sich an sich ohnehin von selbst, auf ein Detailproblem will ich aber näher eingehen: Wenn man nicht eine wirklich große Fräse hat wird man kaum alle Teile eines Materials in einem Durchgang fräsen können. Ich habe das so gelöst, dass ich die Teile in einer .dxf-Datei gespeichert habe und die Teile so gruppiert, dass man jede Gruppe in einem Rutsch fräsen kann.

Mit Hilfe der kleinen Kreuze und der Funktion "Nullpunkt durch Schnittpunkt zweier Geraden festlegen" kann ich dann die einzelnen Blöcke mit korrektem Nullpunkt ausgeben. Oben sieht man Block #1, das hier wäre dann Block #2:

Stay tuned

Nachdem ich kürzlich auf der Faszination Modellbau in Friedrichshafen viel Holz für den Neo gekauft habe werde ich demnächst versuchen, dieses in feine Teile zu zerspanen.

Ich werde über den weiteren Verlauf des Baus berichten ...