CNC-fräs X-Carve

Information
Namn	X-Carve (1000 mm, DeWalt fräsmotor)
ID-nummer	?
Länk till manual	http://x-carve-instructions.inventables.com/
Driftinformation	Fungerar, RPM åter variabelt, styrdon utbytt. Fräs inte i metall pga. brandfara.
Kontaktpersoner	@tor_selden, @klajo
Ägandeförhållande	Utlånad av @mattias

Inledning

Makerslink X-carve är utlånad av medlem @mattias och är uppgraderad till den modell Inventables säljer idag. Det är bara tillåtet att använda Inventables frässtål på 1/4" och 1/8", som finns i lådan vid maskinen, tillsammans med Easels rekommenderade hastigheter och inställningar för ditt material.

X-carve styrs i första hand via Inventables webbaserade mjukvara Easel. Skapa dig ett gratis konto och starta Easel genom att gå till länken. Det går att designa i Easel på sin egen dator och sedan logga in på datorn i Makerspace för att köra sitt jobb.

Vill du instället fräsa utifrån Autodesk Fusion 360, kolla här.

Diskussioner om användning kan göras på Slack i #maskiner eller #cnc-fräs. Detsamma gäller om något går sönder, saknas eller inte funkar som det ska, anmäl det på slack eller till en värd.

Säkerhet

Makerslink X-carve har 2 nödstopp. Ovanför tangentbordet sitter ett nödstopp för fräsmotorn. På maskinens framsida kan powerknappen användas som nödstopp som stoppar XYZ-motorerna.

Om du behövt lösa ut nödstoppet är det säkrast att avbryta fräsningen i datorn innan du slår på strömmen igen. Datorn pausar inte automatiskt utan kommer att fortsätta en bit längre fram i fräsprogrammet.

1. Tryck på stoppknappen i Easel
2. Vrid nödstoppet för att återställa det
3. Börja om på ny kula med nytt material eller ta bort de element som redan är frästa och starta en ny fräsning

För din egen säkerhet är det bra att använda skyddsglasögon och hörselskydd.

Starta maskinen

Starta maskinen via gröna knappen på framsidan av bordet. Samma knapp agerar som nödstopp. För att fräsmotorn ska kunna starta behöver nödstopp vid tangentbordet vara återställt och fräsmotorn startas med strömbrytaren bredvid. Fräsmotorns hastighet justeras på ratten på sidan av fräsmotorn.

Easel

Skapa en ritning

I Easel kan man importera .svg-filer som man ritat eller laddat ned. Man kan också rita enklare geometriska figurer.

För att få skalan i mm klicka på den lilla rutan längst ned i huvudfönstret.

Easel har även ett ständigt växande antal “appar” för olika specifika saker.

När du har din ritning klar, så börja med att klicka in i menyn Materials. Där ställer du in storleken på sin arbetsyta, tjockleken på ditt material (använd digitalt skjutmått) och hastigheter. Det finns ett antal förinställda ”recept” för olika material. Finns inte det du vill ha får du titta nedan i de rekommendera inställningarna, eller fråga någon. Det finns även en maskinlogg vid maskinen där man kan kolla om någon annan kört något liknande tidigare. Kontrollera att allt är rätt innan du går tillbaka till huvudfönstret.

Klicka på menyn Machine och välj diametern på det frässtål du använder. Om du inte vet, mät det som sitter i eller fråga någon. ⅛” är det vanligaste vi använder (c:a 3.2mm)

Klicka på de olika beståndsdelarna i ritningen och ange vilket djup du vill fräsa. Väljer du samma djup som materialets tjocklek får du en kryssruta med val om ”tabs”. Tabs är små klackar som fräsen lämnar kvar på materialet så att biten man fräst ut inte ska flyga iväg.

Det går att klicka och dra tabsen (de är röda i ritningen), om de inte automatiskt hamnar på bra plats

Du kan välja ”Fill”, vilket betyder att fräsen fräser hela ytan. ”Outline” betyder att fräsen skär längs linjen. Det går att välja att fräsa på utsidan, insidan eller mitt på linjen.

Till höger ser du en förhandsgranskning av hur en jobb kommer att bli. Röda ytor är sådana som Easel anser sig inte kunna fräsa. Oftast beror det på att det är en detalj som är så liten att aktuellt frässtål inte ”kommer åt”. Du då antingen välja att använda ett mindre frässtål, eller göra din design större. Väljer du att fräsa ändå kommer de röda delarna skippas. Håll nere shift när och klicka och dra i förhandsgranskningen för att flytta på den.

För att kontrollera i detalj hur fräsen kommer att fräsa (tool path), så klickar du på knappen ”Show toolpaths” i övre högre hörnet. Då visas banan som frässtålet kommer att ta. Kontrollera att inga detaljer saknas. Det går att klicka i ”Hide material” för att lättare se. Ett blått spår innebär att fräsen kommer att skära i materialet. Ett rött spår innebär att frässtålet kommer att förflyttas i luften, utan att fräsa.

Fräsordning

Ordningen som olika delar fräses beror på vilken lagerordning de har. Oftast är det önskvärt att fräsa ytterkanten av sitt jobb sist. För att ändra lagerordning, markera aktuell del och välj i Edit-menyn “Send to back”. Då bör den delen fräsas sist.

Carving

När allt ser bra ut klicka på ”Carve” i övre högra hörnet. Du ombeds kontrollera:

• Materialets tjocklek
• Att materialet är fastspänt (på lämplig plats på arbetsbordet)
• Frässtålets tjocklek
• Nollpunkten. Nollpunkten sätts genom att flytta frässtålet mha piltangenterna eller knapparna på skärmen. Positionera frässtålet på den plats som motsvarar X=0 och Y=0 i din bild. Dvs punkten längst ned i vänstra hörnet i Easel. Kontrollera gärna en extra gång att ditt jobb kommer få plats på materialet.

Sänk ned Z-axeln till nära ytan av ditt material. På slutet stega med 0.1 mm och håll ett vanligt papper mellan frässtålet och materialet. Sänk ned frässtålet tills dess att pappret fastnar. Bekräfta nollpunkten i Easel.

Klicka vidare och välj ”Raise the bit” och ”Turn on spindle”. Justera nu spindelns hastighet med potentiometern till speed controllern (sitter på plastlådan). För trä brukar full fart fungera bra, för andra material som plast bör andra hastigheter användas.

Klicka på ”Spindle is on” och därefter på ”CARVE”. Nu kommer fräsen starta. Om det verkar gå galet går det att pausa eller avbryta jobbet i Easels övre högra hörn. Fräsen återvänder då till nollpunkten igen. För större fel finns ett nödstopp på plastlådan, som enbart stoppar stegmotorerna.

OBS! Se till att datorn du använder inte går ned i viloläge, för då kommer jobbet att krascha! Ändra gärna energisparinställningarna och ha laddaren inkopplad.

Använd dammsugare, spånsug eller motsvarande under tiden du kör och håll rent så att spån inte hamnar i luften och dina lungor.

Materialet på arbetsytan

I fräsen finns en så kallad waste board/offerskiva som bottenplatta. Om du vill fräsa igenom ditt arbetsstycke vill vi att du lägger en extra offerskiva ovanpå bottenplattan för förlänga livslängden på den.

Fäst ditt material med klämmorna på ställen där du inte riskerar att fräsen (eller dammskyddet) kör in i dem. Det finns olika längder på skruvar för olika tjocklekar på material.

Byta frässtål

Makerslink X-carve använder bara Inventables frässtål i storlek 1/8" och 1/4". Det finns en uppsättning i fräsens låda, om frässtålet går sönder när du fräser, felanmäl i slack. Använd den speciella chucknyckeln när du håller in knappen på fräsmotorn för att skruva lös hållaren. Byter du dimension behöver du byta till andra hållaren. Låt frässtålet sticka ut så lite som krävs för ditt fräsjobb, för att minska risken att frässtålet går av. Obs: Om du fräser djupt riskerar fräsmotorn att gå emot dammskyddet.

Z-probe

Z-probe används för att ställa in Z-höjden exakt. Easel guidar genom användandet av Z-probe. När Easel ber dig; sätt in Z-probens kabel i kontakten och fäst klämman runt frässtålet. Placera mässingsklumpen under frässtålet och klicka på probe.

Dammskydd

Runt fräsmotorn sitter ett dammskydd som går att höja och sänka med de 2 tumskruvarna på sidan av spindle. Sänk ned dammskyddet så det ligger nära ytan av det du ska fräsa. Inne i dammskyddet sitter en genomskinlig plastbit som frässtålet går ned genom, om du skär djupt finns risk att motorn går ned och spräcker plastbiten.

Spånsugen sätts på genom spaken på väggen.

Felrapportering

Rapportera alla fel på maskinen eller om något saknas eller går sönder. Antingen någon i lokalen, eller maskinansvarig.

Städning

Det är viktigt att hålla rent vid maskinen för att hålla hög driftsäkerhet och eftersom maskinen är utlånad till oss av en medlem (Mattias Wingstedt).

När du fräst klart:

• Dammsug bort damm och sågspån från rälsen, arbetsytan och däromkring.
• Använd pensel för att rengöra räls och spindle.
• Torka med microfiberduk

Happy carving! :)

Feeds and speeds

Material	Frässtål	mm/min	mm/pass	spindlehastighet (%)
MDF	⅛” single flute	1000-1500	1.6	100
Plywood	⅛” single flute	500-800	1.0	100
Svartvit plast (Tor)
Plexiglas (Cast acrylic, Perspex)	⅛” single flute	standard	standard	100

Utrustning

Frässtål

Inventables 1/8" [1]

Diverse 2-6mm

Övrigt

Digitalt skjutmått

En uppsättning ER11 collets

1/16" och 1/4" collets

Spånsug Dammsugare vid fräsning i metall

Material

Material som går att köra framgår av Easel. För mer konkreta exempel se nedan.

Material som vi testat och som funkar

[2]Perspex akrylplast

Material som vi testat och som INTE funkar

Biltemas "plexiglas"

Att kontrollera om fräsen inte beter sig som den ska

• remmar spända
• hjul med excentriska muttrar vare sig för lösa eller för hårda
• motorn får tillräckligt med kräm
• remmen löper bra på hjulet som sitter på x-motorn
• hjulet på x-axeln inte lossnat
• ev brus från fräsmotorn
• frässtålet fortfarande skarpt
• axlarna fortfarande är vinkelräta

Om fräsen går för långt i z-led (skär 1.7 ggr för djupt) har fräsen troligen tappat kalibreringen.

• Gå in på Machine, Advanced och öppna Machine Inspector.
• Kolla numret på parametern för Z steps/mm och ändra det genom att skicka kommandot "$102=188.946"
• Uppdatera och kolla att det har ändrats korrekt. X och Y ska har c:a 40 som motsvarande värde.

Vad kan jag göra med den här maskinen?

På Inventables projektsida finns exempel på vad du kan tillverka med fräsen.

Maskininställningar

(http://x-carve-instructions.inventables.com/step17/)

Är det första gången du kör behöver du ladda ner och installera mjukvara (finns i skrivande stund för Windows och Mac). I Easel, klicka på menyn Machine, och välj ”Setup your machine”. Följ instruktionerna.

Inställningar som anges under Machine setup:

• Machine type: X-carve
• Rail size: 1000x1000mm
• Lead screw type: ACME
• Spindle: Other
• Max speed: 12000
• "Speed control": Manual

Välj inte använda “homing”.

Nu är du förhoppningsvis inne i Easel och har en testkörning på skärmen.

Länkar

Hur man byter ut collets

En guide på frässtål

Getting PCBs from KiCad to X-Carve

Använd X-Carve:n med Autodesk Fusion 360

Uppgraderingar av hardware och firmware

Arduinon flashades med Inventables "fork" av Grbl 0.9j 2016-09-26 av @tor_selden och @klajo

Uppgradering med fräsmotor, Z-axis upgrade kit, nödstopp samt annat. 2021 september @mattias, @Kim Larsson, @gustavskog

Z-probe installerades och krävde uppdatering av grbl, Inventables 1.1g installerades, samt arduino Uno byttes till ny. 2022-02-04 av @gustavskog och @Matsa

Vi flashade hex-varianten mha XLoader som finns installerat på den stationära PCn.

Grbl på github OBS! Baudrate is now 115200 (Up from 9600). Homing cycle updated. Located based on switch trigger, rather than release point. Variable spindle is now enabled by default. Z-limit(D12) and spindle enable(D11) have switched to access the hardware PWM on D11. Homing will not work if you do not re-wire your Z-limit switch to D12.