MPCNC Bauanleitung Teil 6: Bau der z-Achse

Z-Achse der MPCNC bei der Montage.

Jetzt wird die z-Achse gebaut! Nach der Montage der z-Achse wird diese in die Spindelaufnahme montiert und somit der mechanische Aufbau der Mostly Printed CNC fast fertig gestellt. Genieße also nochmal diesen Teil bevor dann mit Elektrik und Co deutlich mehr Fingerspitzengefühl benötigt wird 🙂

Bohren der Rohre

Als erstes müssen die beiden kurzen Rohre für die z-Achse gebohrt werden. Dazu benötigst du:

  • 2 Stück der Rohre für die z-Achse
  • Stift zur Markierung
  • Messchieber oder Messmittel
  • Ständerbohrmaschine mit Bohrer zwischen 5 und 8mm (Empfehlung: Nutze 8mm!)
  • Optional: Körner
  • Rundfeile für Metall

Markiere dir wie im nachfolgenden Bild dargestellt die Position der Bohrungsmittelpunkte. Achte darauf, dass die Bohrungen genau übereinander in der Flucht liegen. Bohre anschließend die Löcher mit mindestens 5mm Durchmesser. Ich empfehle dir 8mm Durchmesser, da du so bei den kommenden Schritten mehr Spiel hast. Ich würde die Löcher mit einem Körner vor dem Bohren markieren, damit du das Loch auch korrekt triffst.

Nach dem Einbringen der Bohrungen unbedingt im Rohr den noch stehenden Grat mit einer Metallfeile entfernen. Ansonsten kann später das 3D-Druckteil nicht korrekt eingeschoben werden.

Die Rohre der z-Achse müssen gebohrt werden.
Position der Bohrungen in den Rohren der z-Achse.
Fertig gebohrte Löcher in den Rohren der z-Achse
Fertig gebohrte Löcher in den Rohren der z-Achse.

Gewindespindel montieren

Im nächsten Schritt wird die Gewindespindel mit dem Schrittmotor verbunden. Für die erfolgreiche Montage benötigst du:

  • 1 Stück Nema 17 Schrittmotor
  • Gewindespindel T8
  • Kupplung 8/5mm
  • Inbusschlüssel zum festziehen
Benötigte Teile für die Montage der Gewindespindel
Benötigte Teile für die Montage der Gewindespindel.

Als erstes wird die Motorwelle mit der Kupplung verbunden. Die Welle wird dabei soweit es geht in die Kupplung gesteckt. Soweit, dass der Federbereich der Kupplung auch von der Motorwelle genutzt wird. Danach wird die Gewindespindel eingeschoben. Motorwelle und Gewindespindel müssen sich berühren. Dadurch kann die Kupplung später axial nicht zusammengedrückt werden. Die Madenschrauben gut anziehen und kontrollieren ob die Gewindespindel auch gerade aus der Kupplung geführt ist.

Fertig montierte Gewindespindel am Schrittmotor.
Die fertig montierte Gewindespindel am Schrittmotor.

Montage der Schrittmotorhalterung

Für die Montage der Schrittmotorhalterung benötigst du die folgenden Bauteile:

  • 3D-gedruckte Halterung
  • Schrittmotor mit Gewindespindel (aus letztem Arbeitsschritt)
  • 4 Stück M3x10mm Schrauben

Der Schrittmotor ist schnell an dem gedruckten Bauteil befestigt. Nutze hierfür die M3-Schrauben. Die nachfolgenden Bilder verdeutlichen den Arbeitsschritt.

Die benötigten Teile für die Montage der Druckteile am Schrittmotor.
Die benötigten Teile für die Montage der Schrittmotorhalterung.
Fertig montierte Aufnahme des Schrittmotors.
Die fertig montierte Aufnahme des Schrittmotors.

Führungslager einsetzen

Das Führungslager ist einfach eingesetzt. Du musst einfach das Rillenkugellager in die entsprechende Stelle des 3D-gedruckten Bauteiles drücken und fertig. Das Lager muss danach mit der Oberfläche des Bauteiles abschließen.

Montage Axiallager der MPCNC z-Achse
Montage Axiallager der MPCNC z-Achse
Montiertes Axiallager der MPCNC z-Achse.
Montiertes Führungslager der z-Achse.

Zusammensetzen der z-Achse

Nun werden alle bisher vormontierten Bauteile zusammengesetzt. Achte auf die Bohrungen in den Rohren. Diese müssen wie im Bild unten an der gleichen Seite positioniert sein. Das Bild zeigt wie du die Teile korrekt zusammensetzt.

Benötigte Teile für den Zusammenbau der z-Achse.
Benötigte Teile für den Zusammenbau der z-Achse.
Fertig montierte z-Achse der MPCNC Primo.
Die zusammengesetzte z-Achse.

Einbringen der Befestigungsmuttern

Um die Halterung für die Fräse anbringen zu können fehlen momentan noch Befestigungsmöglichkeiten an den beiden Rohren. Diese werden nun mit Hilfe der folgenden Bauteile eingebracht:

  • 2 Stück der gedruckten Bauteile für die Rohreinführung
  • 4 Stück M5 Schrauben
  • Loctite*!! (Dringende Empfehlung an dieser Stelle)

Als erstes einfach die 4 Muttern in die gedruckten Bauteile einbringen. Ich empfehle hier wirklich diese mit Loctite* oder einem anderen Kleber zu fixieren. Sollten sich später die Muttern mit drehen, hast du keine Chance und musst die z-Achse wieder auseinander bauen um zu den Muttern zu gelangen. Also lieber einkleben!

Danach schiebst du die beiden Druckteile jeweils in ein Rohr. Wenn du die Rohre richtig gebohrt und entgratet hast, sollte alles wie bei den nachfolgenden Bildern aussehen.

Es werden M5-Muttern und die 2 gedruckten 3D-Druckteile benötigt.
Es werden M5-Muttern und die 2 gedruckten Bauteile benötigt.
Fertig eingesetzte Muttern. Es wird dringend empfohlen hier Loctite zur Schraubenbefestigung einzusetzen.
Fertig eingesetzte Muttern. Es wird dringend empfohlen hier Loctite zur Schraubenbefestigung einzusetzen!
Eingeschobene Druckteile mit Muttern.
Eingeschobene Druckteile mit Muttern.
Die Druckteile schließen genau mit den Rohrenden ab.
Die Druckteile schließen genau mit den Rohrenden ab.

Werkzeughalterung MPCNC

Jetzt kann die Werkzeughalterung angeschraubt werden. An dieser Stelle benötigst du neben den Standarddruckteilen (blaue Teile) auch noch ein spezifisches Bauteil für deine individuelle Frässpindel. Suche am besten bei thingiverse nach einer geeigneten Halterung. Da ich eine Makita-Kantenfräse* als Frässpindel nutze, habe ich mir bei thingiverse diese Halterung rausgesucht (schwarze Teile). Du benötigst also:

  • 4 Stück M5x30mm Schrauben
  • 2 Druckteile für die Anbindung der individuellen Werkzeughalter
  • Spezielle Werkzeughalterung je nach verwendeter Frässpindel
Benötigte Bauteile für das Anbringen der Spindelhalterung. Neben den beiden blau gedrukten Standardbauteilen muss je nach genutzter Werkzeugspindel noch eine spezielle Halterung (schwarze Teile) verwendet werden.
Benötigte Bauteile für das Anbringen der Spindelhalterung. Neben den beiden blau gedruckten Standardbauteilen muss je nach genutzter Werkzeugspindel noch eine spezielle Halterung (schwarze Teile) verwendet werden.
Z-Achse der MPCNC bei der Montage.
Fertig montierter Werkzeughalter. Bei mir passt eine Makita Kantenfräse an die Halterung.

Fertigstellung der z-Achse

Nun wird die z-Achse fertig montiert. Du benötigst dazu:

  • bisher gebaute z-Achse
  • 4 Stück M5x30mm Schrauben
  • 4 Stück M5 Muttern
  • Messschieber bzw. alternatives Messmittel
Benötigte Teile für das Fertigstellen der z-Achse
Benötigte Teile für das Fertigstellen der z-Achse.

Als erstes muss die Position des Führungslagers geändert werden. Dazu das Lager bis zur Kupplung heran schieben. Das Lager sollte die Kupplung leicht berühren. Dadurch wird ein dehnen der Kupplung verhindert. Die Abstände zwischen den Druckteilen muss auf beiden Rohren gleich lang sein. Mit dem Messchieber kannst du hier die beiden Abstände relativ genau ausmessen. Wenn alles richtig positioniert ist, kannst du die Druckteile mit den Schrauben und Muttern befestigen.

Aber Achtung: Die Druckteile sind hier besonders bruchgefährdet. Ich habe ein Teil sogar zerstört. Um dies zu verhindern, habe ich sogar eine Schraubzwinge beim Anziehen der Schrauben eingesetzt. Die Schrauben musst du auch nur ganz leicht anziehen! Nachdem du die 4 Schrauben angezogen hast vergewissere dich, dass sich die Kupplung und die Leitspindel leicht bewegen lassen! Zum Abschluss kannst du der Leitspindel noch ein wenig Öl für eine bessere Schmierung verpassen.

Die nachfolgenden Bilder verdeutlichen die Arbeitsschritte:

Finale Position des Führungslagers.
Finale Position des Führungslagers.

Hilfe beim Anziehen der Schrauben durch eine Schraubzwinge. Dadurch kann das Auseinanderbrechen des Druckteils unterbunden werden.
Hilfe beim Anziehen der Schrauben durch eine Schraubzwinge. Dadurch kann das Auseinanderbrechen des Druckteils unterbunden werden.
Die Kupplung sollte das Lager berühren, damit sich die Kupplung nicht axial dehnen kann.
Die Kupplung sollte das Lager berühren, damit sich die Kupplung nicht axial dehnen kann. Nach der Montage prüfen ob sich Kupplung und Gewindespindel leichtgängig drehen lassen.

Zusammensetzen von z-Achse und Core der MPCNC

Jetzt wird die fertige z-Achse in den Core eingesetzt. Du benötigst dafür:

  • 4 Stück der 3D-gedruckten Lageranbindungen (siehe nachfolgendes Foto)
  • 4 Stück M8x40 Schrauben
  • 4 Stück M8 Muttern
  • fertig montierte z-Achse
  • 4 Stück der Rillenkugellager
  • Deine Mostly Printed CNC 🙂

Bevor die z-Achse eingeschoben werden kann, müssen noch die letzten 4 Kugellager an der MPCNC verbaut werden. Die Lager werden wie in den nachfolgenden Bildern dargestellt mit Hilfe des gedruckten Bauteils am Core befestigt. Die Lager noch nicht fest anziehen, da erst die z-Achse eingeschoben werden muss. Von oben wird die z-Achse dann vorsichtig in die Lager geschoben und die Leitspindel in die vorgesehene Mutter geschraubt.

Anschließend werden die 4 Lager vorsichtig und gleichmäßig angezogen. Die z-Achse sollte dann kein Spiel mehr haben. Wie immer sagen Bilder mehr aus als Worte:

Benötigte Teile für das Einsetzen der z-Achse in den Core.
Benötigte Teile für das Einsetzen der z-Achse in den Core.
Der Core nach Montage der letzten 4 Kugellager.
Der Core nach Montage der letzten 4 Kugellager.
Montiertes Lager mit blauem Druckteil.
Montiertes Lager mit blauem Druckteil.
Die z-Achse ist fertig in den Core eingesetzt! Glückwunsch :)
Die z-Achse ist fertig in den Core eingesetzt! Glückwunsch 🙂

Zusammenfassung z-Achse MPCNC Primo

So nun ist der nächste große Schritt in Richtung eigener CNC-Fräse geschafft. Ein schönes Gefühl. Es waren viele Montageschritte notwendig aber insgesamt alles machbar. Die rechtwinklige Ausrichtung der z-Achse wird am Schluss nach erfolgter Verkabelung durchgeführt.

Jetzt fehlen nur noch die Riemen und fertig ist der mechanische Aufbau!

Hier kommst du zur Übersichtsseite der MPCNC mit allen Artikeln über die CNC-Fräse.

Hier geht es zur Einkaufsliste mit allen notwendigen Teilen für deine MPCNC Primo.

Dir hat der Beitrag gefallen? Teile in gerne und unterstütze so unseren Blog:

*Hinweis zu den Produktlinks:
Bei Produktlinks, die mit einem Sternchen(*) gekennzeichnet sind, handelt es sich um sogenannte Affiliate-Links. Wenn du auf einen dieser Links klickst und etwas kaufst, bekomme ich eine kleine Provision, ohne dass es dadurch für dich teurer wird.
Ich empfehle dir ein Produkt nur dann, wenn es mich wirklich überzeugt hat und nicht weil ich für deinen Kauf eventuell eine Provision erhalte.

6 Comments

  • Wieder mal gute Anleitung mit guten verständlichen Bildern. Ich warte schon auf den nächsten Teil, da ich sehr unsicher mit den Riemen und der ganzen Elektronik bin 🙂

    Antworten
    • Hallo Bastler,
      Freut mich wenn es dir gefällt.
      Was genau hast du bei den Riemen für ein Problem? Da kann ich das versuchen genau zu beschreiben.
      Elektrik ist eigentlich auch nicht schwer. Nur sehr fummelig wie ich finde.

      Viele Grüße!
      Martin

      Antworten
      • Ich meinte nur, dass ich etwas unsicher bei der vorgehensweise bin, da ich handwerklich noch nicht so viel gemacht habe und dann lieber auf deine Anleitung warte, bevor ich was falsch mache 😀
        Grüße

      • Alles klar. Das bekommst du hin! Keine Sorge 😉

  • Wieder einmal super erklärt, ich baue parallel mit. Und von meiner Seite wieder die Frage – wann geht es weiter 🙂

    Antworten
    • Hallo Christian,
      geht zeitnah weiter. Die Riemenmontage kommt die nächsten Tage. Und danach der Part Verkabelung und Steuerung. Ich versuche das jetzt zeitnah zu erstellen. Viel Spaß beim Aufbau!

      Antworten

Hinterlasse ein Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.

Scroll to TopWordPress Cookie Plugin von Real Cookie Banner