Untertischfräse – Tischkreissäge Kombination

Vorstellung

Im Folgenden möchte ich mein Projekt einer Untertischfräse vorstellen. Ich habe die Fräse mit einer Bosch GTS 10XC(Amazon) kombiniert, da diese mit ihrem seitlichen Auszug den idealen Platz dafür bietet. Außerdem lässt sich dann der Winkelanschlag der Kreissäge wiederverwenden und auch für die Fräse nutzen. Dadurch erhält man eine unfassbar nützliche Gerätekombination.
Eine Kreissäge ist für die Konstruktion allerdings keine Voraussetzung. Die Konstruktion kann unter jeglichen Tisch gebaut werden.

Fürs Erste nutze ich eine Makita/Katsu Fräse. Es kann aber jede Fräse mit einem Schaftdurchmesser von 65 mm verwendet werden. Dadurch bieten sich auch z.B. China Spindeln an. Diese bringen den Vorteil der einfacheren Geschwindigkeitssteuerung.

Um die Verkabelung deutlich zu vereinfachen habe ich eine kleine Platine konstruiert. Hier können alle Bauteile angeschlossen werden und man erspart sich viel Arbeit. Mehr dazu unter Untertisch fräse – Platine

Konstruktion

Die Konstruktionen sind mit Fusion360 entstanden und können bei Thingiverse heruntergeladen werden. Die Dateien sind sowohl im Fusion360 Format als auch im STL-Format vorhanden und können nach Belieben bearbeitet werden.

Hier einmal die Haltekonstruktion:
https://www.thingiverse.com/thing:4946255

Und hier der Kasten für die Steuerung:
https://www.thingiverse.com/thing:4946262

Funktionen

  • Werkzeugwechsel Funktion
  • Werkzeuglängenmessung
  • Genaues Verfahren per Encoder
  • Direktes Verfahren mit den Encoder
  • Geschwindigkeitssteuerung mit einem Analogen 0-10V Ausgang
  • Maximale Verfahrwege mit Endstops festlegen
  • Sicherheit durch einen Geräteschalter mit Unterspannungsauslöser
  • Nutzung des Winkelanschlags der Bosch GTS 10 XC

Einkaufsliste

BauteilLink
Table Router Shield Platine
Untertisch fräse – Platine
Fräser Einlegeplatte

Ich habe mehrere Ausprobiert und mich letztendlich für eine Platte mit 300 mm X 235 mm entschieden. Die Anschlüsse in dem 3D-Druck Halter sind hierfür passend. Die Anschlüsse haben eine Abstand von 85 mm und sind im Quadrat angeordnet.

Amazon
Linear Lager LMK10UU – 4 Stk.
AmazonAliExpress
Linear Stangen 10 mm x 300 mm – 4 Stk.
AmazonAliExpress
10 mm Flansche SHF10 – 8 Stk.
AmazonAliExpress
Kugelumlaufspindel Set SFU1204 300mm – 2 Stk.

Es werden nur die abgebildeten Teile benötigt.
AmazonAliExpress
Schrittmotor
Ich habe mich für einen Nema23 mit externem Treiber entschieden.
AmazonAliExpress
GT2 Pulleys – Bohrung 8mm – 20 Zähne – 3Stk.
AmazonAliExpress
GT2 Slider – Bohrung 5mm – 1 Stk.
Diesen nutze ich als Umlenkrolle. Es kann auch ein normaler Pulley verwendet werden, welchen man dann nicht festzieht.
AliExpress
GT2 Riemen – 400 mm – 6 mm breit – 1 Stk.
AmazonAliExpress
Schrauben für Halter-Konstruktion(bei Nutzung der Inserts)
Gewindeinserts:
– M4x6(B)x8(H) – min. 76 Stk. (es gibt einige
optionale Anschlüsse)

Linsenflachkopfschrauben:
– M4x16 – 28 Stk.
– M4x20 – 4 Stk.
– M4x25 – 10 Stk.
– M4x30 – 8 Stk.
– M5x30 – 1 Stk. (Schraube für die Umlenkrolle am Halter unten)

Zylinderschrauben:
– M4x10 (für die LMK10UU) – 16 Stk.

Muttern:
– M5 – 2 Stk (Schraube für die Umlenkrolle am Halter unten)
M4 Inserts: AliExpressAmazon

Ich fülle mein Schraubensortiment immer bei https://www.schraubenking.at/ auf
Schrauben für Steuerungskasten(bei Nutzung der Inserts)
Gewindeinserts:
– M3x5(B)x4(H) – ca. 20 Stk

Linsenflachkopfschrauben:
– M3x6 – ca. 10 Stk.
– M3x10 – ca. 15 Stk.
+ Schrauben für Bauteile(Je nachdem was verbaut wird.)
M3 Inserts: AliExpressAmazon

Ich fülle mein Schraubensortiment immer bei https://www.schraubenking.at/ auf
Schuko-Einbausteckdose
AmazonAliExpress
Kaltgeräte Anschluss
AmazonAliExpress
Schaltnetzteil – 12V – 5A(48W)
AmazonAliExpress
ESP32 Devkit V1 – Achtung das Pinout muss genau dem in dem abgebildeten Bild entsprechen, wenn das Table Router Shield eingesetzt wird.

~ 11€ Amazon – ~ 10€ AliExpress
Encoder – 5V – 4Pin
~ 30€ Amazon – ~ 17€ AliExpress
I2C Display – LCD2004 – I2C
~10€ Amazon – ~ 6€ AliExpress
Taster / Schalter:
Ich habe für alle Funktionen Druck-Taster verwendet.
Achtung, der Taster für den Modus-Wechsel sollte „latching“ bzw. Einrastend sein.
Also 4x „latching“ und 1x „momentary“
Falls gewünscht auch mit LED(5V)
AmazonAliExpress
optional: Poti für die Geschwindigkeitssteuerung am FU
10K Ohm ist ein guter Wert für so einen Poti
AmazonAliExpress
Endstops – 2 Stk.
AmazonAliExpress
optional, dringend empfohlen:
Geräteschalter – Not-Aus – 230V
Damit die Fräse sicher geschaltet werden kann. Wird sowohl für die Makita Fräse als auch für die Version mit China Spindel empfohlen
~ 24€ Amazon
optional – Makita Fräse(sehr laut)
~ 105€ Amazon
optional – China Spindel mit FU – Luftgekühlt
Vorteil gegenüber der Makita Fräse:
– Steuerung der Geschwindigkeit über Bedienpanel
– Fräse kann geerdet werden und braucht
damit bei der Längenmessung keine Klemme am Fräser
~ 220€ AliExpress
optional: Fräser Set
Amazon
optional: Bosch GTS 10 XC
Amazon
optional: Kabelschuhe Set
Amazon

Hinweise / Tipps für den Bau

Schaltplan Steuerung

Achtung – Arbeiten mit 230V sind lebensgefährlich! Bei unzureichender Kenntnis und Erfahrung unbedingt einen Elektriker zurate ziehen!

Hier ist ein Schaltplan, wie ich meinen Steuerungskasten für die Makita Spindel Variante verkabelt habe. Ich habe absichtlich nicht jede einzelne Ader eingezeichnet. Nochmal – bei unzureichender Erfahrung bitte einen Elektriker hinzuziehen!

Das Display funktioniert nicht / ist verdreht

Falls das Display zwar leuchtet, aber nichts anzeigt, liegt das wahrscheinlich an der Kontrast Einstellung. Dafür gibt es auf dem I2C Modul am Display einen kleinen Dreh-Poti. Diesen kann man vorsichtig drehen und damit den Kontrast richtig einstellen.

Wenn das Display verdreht ist, hat man leider keine andere Wahl, als das Display auszubauen und umzudrehen.

Gewindeeinsätze Größen ändern

Falls für die Gewindeeinsätze andere Größen verwendet werden sollen, kann man die Fusion360 Datei bearbeiten. Um die Arbeit erheblich zu vereinfachen habe ich hierfür Parameter in Fusion angelegt, welche einfach verändert werden können. Danach muss man die Körper nur einmal nur exportieren. Die Parameter findet man in Fusion360 unter dem Menüpunkt „Ändern“ -> „Parameter ändern“.

Software aufspielen / konfigurieren

Die Software ist ebenfalls in Gitlab im „Table Router Shield“- Ordner zu finden: Gitlab – Timos Werkstatt.

Das Aufspielen der Software auf einen ESP32 werde ich hier nicht im einzelnen Beschreiben. Dafür gibt es im Internet genug Anleitungen. Hier sind ein paar Links:

Für den absoluten Anfänger würde ich die Arduino IDE Variante empfehlen: ESP32 Arduino IDE. Es kann sein, dass zusätzliche Bibliotheken nachinstalliert werden müssen.

Wer sich ein wenig mit dem Thema auseinandersetzen möchte, dem empfehle ich die Variante mit VS Code und PlatformIO.

Am Anfang der Software gibt es diverse Einstellungsmöglichkeiten. Die Einstellungen für die Motorschritte und Spindelsteigung müssen angepasst werden, damit die Maßeinheiten stimmen!

Schreibe einen Kommentar