Hier wird gezeigt, wie eine kleine Mechaniker-Fräsmaschine vom Typ Wabeco F1200 zu einer vollwertigen CNC-Fäsmaschine umgebaut wird. Dabei beliefen sich die kompletten Umbaukosten auf rund 3.500 Euro inklusiv Steuerung, PC-Technik, Umhausung. Erste Tests zeigen, dass die Maschine dank der Direktantriebe mit je 200 W Leistung mit entsprechend steilen Rampen (wegen der relativ kurzen Achswege) bis zu 5000 mm/min Vorschub arbeitet. Erste Messungen ergaben eine Wiederholgenauigkeit von 1/1000 mm.

Digitalisierung der Wabeco F1200 für die spätere Adaptierung in die Simulation von SprutCAM.

Im ersten Schritt wurden die Trapezgewindespindeln gegen Kugelumlaufspindeln 12 x 4 mm ausgetauscht. Die Achsen wurden als Direktantriebe mit Closed-Loop-Motoren NEMA 24 ausgestattet. Dafür mussten Kupplungshalter zur Aufnahme der Festlager, Kupplungen und des Motors hergestellt werden.

Zwischen X- und Y-Achse ist der Freiraum nicht ausreichend, um die Kugelumlaufmutteraufnahme ohne weitere Bearbeitung aufzunehmen. Wie auf dem Bild rechts zu erkennen, wurde der Korpus der Y-Achse um einige Millimeter tiefer gefräst.

An der Z-Achse wurde das Kegelradgetriebe auch auf der Kugelumlaufspindel erhalten. Dies stellte kaum einen Aufwand dar und ermöglichte trotzdem den vorteilhaften Direktantrieb der Spindeln.

Die Steuerungskomponenten wurden in einen Industrieschaltschrank integriert. Das Bedienpanel mit integriertem 27" Touchscreen lässt sich von der rechten Maschinenseite bis vor die Fronttüren schwenken, so dass auch beim Einrichten der Maschine alles im Blickfeld bleibt. Später soll noch ein Funkhandrad für eine komfortable Bedienung sorgen.

Komponente Hersteller Menge Funktion
Motherboard inkl. Grafik NN 1 Betriebssystem, Schnittstellen
Windows 10 Microsoft 1 OS
HSB 57   3 Closed-Loop-Treiber (Endstufen)
Schrittmotoren CL NEMA23 HSB 3 Closed-Loop-NEMA 23
Parallel-Port Interface Metallbau Mehner 1 Steuerungsplatine
Ethernet-Smooth-Stepper ESS 1 Schnittstellenkarte
Netzteil 48 V 8 A NN 1 Spannungsversorgung
PC-Netzteil NN 1 Spannungsversorgung PC
NPN-Näherungssensoren NN 3 Endlagen, Referenzpunkte
MACH 3 Deutsch Fräsen Szentik 1 CNC-Steuersoftware
Monitor DELL 27" Dell 1 Touchscreen als Bedienpanel
Notausschalter NN 1 Notaus
Druckschalter beleuchtet NN 3 Spindel ein, Flood ein, usw.
Drucktaster NN 1 PC ein/aus
Schlüsselschalter NN 1 Fronttürenüberwachung aus/ein
Hauptschalter NN 1 Netztrennschalter für Schaltschrank

 Erste Fräsarbeit der noch nicht ganz fertig aufgebauten Maschine: