Layout fräsen

Sicherheit steht an erster Stelle, daher immer Schutzbrille und Gehörschutz aufsetzen und alle Einstellungen vor Start des Fräsvorgangs sorgfältig überprüfen!

Auf dem Schaltpanel der Fräse befindet sich ein roter NOTAUS-Schalter, der bei Fehlabläufen sofort zu betätigen ist!

Die CNC-Fräse und ihre Komponenten wie Bohrer oder Frässtichel sind sehr teuer und sollten daher mit äußerster Vorsicht und Aufmerksamkeit behandelt werden! Falls etwas unklar sein sollte, unbedingt nachfragen!!

Zuerst wird das Fräsprogramm LinuxCNC unter Programme -> CNC am Fräsrechner geöffnet:

Hier zuerst die Bottom Fräsdatei öffnen und überprüfen, ob, wie in dem Bild oben, auch alle Vias und Leiterbahnen freigestellt werden. Wenn nicht, müssen die G-Code-Einstellungen verändert werden (Tipp: Meist hilft eine Verkleinerung der Toolsize).

Wenn der G-Code soweit in Ordnung ist, muss eine Referenzfahrt durchgeführt werden. Diese ist immer dann Nötig, wenn das Programm LinuxCNC neu gestartet wird. Also z.B. nach dem Neustart des Steuerrechners etc.

Referenzfahrt:

Steuerpanel wenn alle Schalter eingeschaltet sind:

Die Fräse über den grünen Taster auf dem Steuerpanel einschalten. Dannach muss der Schalter grün leuchten. Der Spindeldrehschalter muss auf AUS gedreht sein. Jetzt in LinuxCNC auf den roten Power-On-Button klicken. Jetzt sollte sich die Fräse über die Pfeil und Bild-hoch und -runter -Tasten bewegen lassen (siehe Bild).

Die Schrittgeschwindigkeit kann zum Verfahren angepasst werden (ca. 1000mm/min sind ok! Einstellung per Punkt und Komma Taste oder über die Maus) und hat keine Auswirkungen auf den späteren Fräsvorgang.

Die Position der Spindel ist am Anfang beliebig:

Jetzt wird die Fräse manuell über die oben erwähnten Tasten an die angebrachten Markierungen, so wie auf den Bildern dargestellt, gefahren:

X-Achse: Nicht weiter wie abgebildet:

Y- und Z- Achse: Nicht weiter wie abgebildet:

Nun auf Referenzfahrt klicken und abwarten, bis sich die Koordinatenwerte die links oben in der Vorschau angezeigt werden nicht mehr ändern (dauert ca. 2 Minuten).

Werkzeuge einspannen:

Nach der Referenzfahrt, kann das Fräswerkzeug eingespannt werden. Hierfür muss zuerst die Staubabsaugung entfernt werden:

Bei bereits eingespanntem Werkzeug darauf achten, dass beim Abziehen des weißen Gehäuses das Fräswerkzeug nicht abgebrochen wird.

Beim Montieren muss der Staubsaugeranschluss bis zum roten Klebeband aufgeschoben werden und darauf geachtet werden, dass Absaugung und Aluminumhalter der Fräse parallel ausgerichtet sind (siehe Bild).

Die Fräswerkzeuge sind mit extremer Sorgfalt zu behandeln! Minimale Erschütterungen führen schon zur Zerstörung der sehr teuren Werkzeuge! Für das Platinenfräsen eignen sich vorallem die 30° Frässtichel. An der Frässpindel befindet sich rechts unten ein Arretierknopf. Wenn dieser gedrückt ist, kann mit dem 17ner Schraubenschlüssel das Spannfutter festgezogen werden. Nicht mit dem Schraubenschlüssel abrutschen, da man sonst das Werkzeug abbricht! Wichtig ist, die Fräswerkzeuge immer bis zum Anschlag an den Plastikring einzuspannen!

Platine einspannen:

Es stehen zwei Platinengrößen zur Verfügung: 160mm * 100mm und 120mm * 80mm. Es sollte immer die Größe gewählt werden, bei der die Platinengröße optimal ausgenutzt wird. Zuerst die ausgefrästen Flächen von Staub etc. säubern, dann die Rohplatine einlegen. Dann die gewählte Platine in die vorgefrästen Platinenhalterung einspannen:

Diese muss vollkommen plan liegen bleiben. Falls die Platine nicht passen sollte, da zu groß, sollten die Kanten der Platine mit Sandpapier leicht abgeschliffen werden. Dannach sollte die Platine wirklich perfekt in die Halterung passen, da diese sehr genau gefräst ist. Jetzt die Platine mit den vier Befestigungen fixieren. Die Schlitzschrauben nur leicht anziehen!

Das Befestigungsstück mit dem Kabelanschluss muss elektrischen Kontakt mit der Platine herstellen. Hier auf eine gute Verbindung achten.

 

Werkzeug auf der Platine Nullen:

Vor dem Fräsvorgang muss auf der Platine ein Nullpunkt gesetzt werden. Dieser ist in LinuxCNC auf der Vorschauseite des gCodes ersichtlich. Anschließend wird grob in die Nähe der entsprechenden Ecke der eingespannten Platine mit den Pfeil- und Bildtasten gefahren. Dann die Schrittgeschwindigkeit auf 107mm/min herunter stellen und genauer in die Ecke der Platine fahren:

Besonders drauf achten, dass das Fräswerkzeug die Platine auf gar keinen Fall berührt! Sondern ca. 1 cm Abstand oberhalb der Platine halten.

Jetzt auf X-Achse klicken und anschließen auf Antasten. Es öffnet sich ein Fenster, in dem 0.0 eingetragen und auf OK geklickt wird. Dies für die Y-Achse wiederholen.

Jetzt die Funktion des Tiefensensors mit dem Testbutton überprüfen: Es muss bei gedrücktem Taster die rote LED leuchten.

Vorsicht bei der Z-Achse, also den Bildtasten, da die Z-Achse recht träge reagiert. Vorsichtig mit der Bild-runter-Taste mit dem Fräswerkzeug in die Nähe der Platine fahren (0,5 cm). Mit z.B. einem Inbusschüssel ganz vorsichtig elektrische Verbindung zwischen dem Fräswerkzeug und der Platine herstellen:

 

Jetzt muss die rote LED am Höhensensor aufleuchten. Wenn nicht: Kontakte kontrollieren!

Jetzt den Inbusschlüssel entfernen, die Schrittgeschwindigkeit auf 12mm/min oder kleiner stellen und NUR solange drücken (Andernfalls fährt die Spindel zu tief und das Fräswerkzeug bricht ab), bis die rote LED des Tiefensensors leuchtet. Im LinuxCNC die Z-Achse markieren

und auf Antasten klicken. Im nun erscheinenden Fenster den Wert auf 0.0 setzen und auf OK klicken. Anschließen das Werkzeug entlasten und mit der Bild-nach-oben-Taste etwas nach oben fahren.

Platine fräsen:

Jetzt die Frässpindel auf dem Schaltpanel einschalten

und in LinuxCNC auf den Button rechts neben Spindel: Stopp klicken. Die Spindel muss sich mit lautem Geräusch einschalten! Nach erfolgreichem Test, die Spindel wieder ausschalten. Falls der Test fehlschlägt, Schalter und Steckverbindungen der Fräse und Spindel kontrollieren.

Nochmals alle Einstellungen (wie z.B. ob die Platine richtig eingespannt ist) überprüfen.

Wenn alles richtig erscheint, kann der Fräsvorgang über den Playbutton im LinuxCNC gestartet und der Staubsauger durch linksdrehen auf manuell eingeschaltet werden:


Wenn etwas nicht so abläuft wie gewollt, den Vorgang sofort mit dem Notaustaster auf dem Steuerpanel abbrechen.

Falls man während des Fräsvorgangs sehen sollte, dass der Stichel nicht die Kupferschicht der Platine durchdringt, kann der Fräsvogang mit dem blauen Stopp-Befehl in LinuxCNC abgebrochen werden. Überprüfen ob die Platine auch wirklich plan liegt und falls nötig korrigieren!  Dann einfach die Z-Achse an der Stelle an der der Stichel nicht tief genug gefräst hat, neu nullen. Anschließend den Fräsvorgang erneut starten.

Der Fortschritt des Fräsvorgangs kann anhand der schon roten Verfahrenswege abgeschätzt werden. Allerdings verliert das Programm gerade bei etwas größeren Platinen gerne ein paar rote Verfahrenswege, dies ist kein Grund zur Sorge!

Wenn die Platine fertig gefräst ist, schaltet sich die Frässpindel automatisch aus.

Platine bohren:

Jetzt die Bohrdaten öffnen, den Frässtichel über den Arretierknopf und dem 17er Schraubenschlüssel ausspannen, den kleinstbenötigten Bohrer einspannen und !!NUR!! die Z-Achse wie oben mit dem Tiefensensor nullen.
Das Programm wieder über den Play-Button starten. Bei Werkzeugwechsel fährt die Fräse an die in der Eagle-Ulp angegebene Stelle. Bei PCB gibt es dieses Feature nicht.

Hier einfach das geforderte Werkzeug einspannen und auf Fortsetzten klicken. Da wir nicht alle Größen an Bohrern haben, muss hier einfach bei der Bohrergröße auf- oder abgerundet werden.

Die fertige Platine sollte nun etwa so aussehen:

Nacharbeiten:


Werkzeuge vorsichtig demontieren und in die dafür vorgesehenen Schachteln stecken. Die Schachteln sicher im Schrank verstauen. Dreckrückstände auf der Fräse entfernen. Beim Ausschalten zuerst die Frässpindel, dann die Fräse, anschließend LinuxCNC beenden und erst dann den PC herunterfahren!

Nach dem Fräsen muss die Platine gesäubert werden. Gerade mit schon etwas verschlissenem Stichel bildet sich in den Frässpuren eine Schicht aus Frässtaub die meist leitet. Am besten mit einem Pinsel, Besen oder Drahbürste die Rückstände entfernen. Falls vorhanden, können die rauen Ränder der Leiterbahnen mit feinem Sandpapier (>400) entfernt werden.

Platinen die nicht gleich bestückt, sondern aufgehoben werden, sollten mit Lötlack besprüht werden um Korrosion zu verhindern (Lötlack steht im Fräsraum).