Slot Table

Nachdem die Grundvoraussetzung nun geschaffen ist, gehts an mein nächstes Projekt.

Es handelt sich um einen neuen Esszimmertisch.

Natürlich handelt es sich nich um einen normalen Tisch. In den Tisch integriert, soll eine Slotcar Strecke sein.

In dem Projekt soll enthalten sein:

Hardware:
Tisch mit Vollauszügen
Zwei zusätzliche Tischplatten
Integrierte Slotstrecke
Mikrocontrollerboard mit USB
Netzteil
Brücke mit Startampel
Zeitmessung inklusive Teilstrecke
Integrierter 17″ Touch Monitor
Anschlußpannels für Drücker mit Buzzer

Software:
Zeitmessung mit Kommunikation über USB

Die Maße des Tisches stehen schon fest. Der Tisch wird 1200×1800 mit 2 700mm Vollauszüge. Dazu kommen zwei zusätzliche Tischplatten mit 1200×700. In der einen wird zusätzlich der Touchscreen integriert. Den Tisch soll man auch als normalen Esszimmertisch nutzen, daher muss die Oberfläche des gesamten Tisches plan sein.

Einige der Hardwarekomponenten stehen schon fest, und sind teilweise schon vorhanden oder bestellt.
Tischplatten MDF 19mm
Ständerprofil Bosch 45mm
Edelstahlfüße mit Dämpfer zum einstellen der Tischbeine
Vollauszüge Profilscope Edelstahl 700mm
Glasscheibe 3mm Elo-Touch (USB Platine muß ich noch bauen)

Folgendes ist eine Ideensammlung, worüber Machbarkeitsstudien erstellt werden müssen.

Tisch:
Tischfarbe braun, Klarlack auf poliertes MDF, abgegrenzte Fahrbahn RAL 7005 (Designversuch läuft)
Die zwei zusätzlichen Platten soll man im Tisch versteuen können.
Drei Spuren wären wünschenswert.
Die Spuren sollen über RGB-LEDs beleuchtet werden können.
Steckverbindungen zwischen den Platten zur Stromverbindung und justage.

Netzteil:
Platine vorgesehen für vier Regelungen mit je
10-18 Volt digital einstellbar,
2,5 Ampere Strombegrenzung.

Mikrocontroller:
Board mit USB für PC Kommunikation vorgesehen für 4 Spuren
Autarge Zeitmessung, mit bis zu 4 Teilbereichen.
Einstellen der Netzteile.
Beleuchten der Spur über RGB Signal.
Steuerung der Sartampel.
Bahn zu Regler Umschaltung.

Software:
Sprache C#
Kommunikation zum MC-Board.
Ausgeben der Zeiten Visuel und Akustisch
Anzeigen der Strecken und Teilstreckenzeiten in 1-4 Windows.
Einstellungen der Bahnstrecke und Beleuchtungsfarben (RGB).
Speichern der Runden und Streckenbestzeit bei Ende des Rennens über Button.
Buzzer (Taster) unterbricht Bahnstromzufuhr und/oder schließt Strecke kurz (Einstellbar)
Beleuchtet Bahn in Fahrerfarbe und zählt Fehler hoch.
Wiederholtes drücken gibt Rennen wieder frei.
Rennmodus 1: Rundenfahren „2x Fehler = -1 Runde“ (Einstellbar)
Rennmodus 2: Zeitfahren „1x Fehler addiert am Rennende 1/2 x Rundenbestzeit oder Festwert“ (Einstellbar)
Rennmodus 3: Nur Zeitmessung
Rennen Vorbereiten über Touchscreen, Beleuchtung der Spuren in Fahrerfarbe für x Sekunden.
Drücken des Buzzor beleuchtet Bahn in Fahrerfarbe.
Drücken aller drei Buzzer über x Sekunden startet Rennampel und Einzelrennen.
Nach Einzelrennende Spuren umschalten und beleuchten für x Sekunden…usw.
Speichern der Daten in Regisry.

Für weitere Vorschläge und Verbesserungen bin ich Dankbar.
Das Netzteil und das Board sollen später auch auf der großen Strecke zum Einstz kommen.

Vakuumplatte

Nachdem ich letzte Woche die Metallteile für meine Vakuumplatte gedreht und gefräst hatte,

konnte ich nun die nächsten MDF-Komponenten Fräsen, und die Inlays verschrauben.

Auf der rechten Seite ist der abnehmbare Anschlag, der mit Passstücken versehen ist.
Unten sieht man den unteren Anschlag, den ich mit den Absolutmaßen versehen und verleimt habe.

Die Beschriftung ist herausgefräst und danach mit Lack gefüllt.
Den Überstand des Anschlags habe ich im eingebauten Zustrand auf das entgültige Maß abgetrennt.

Als letztes habe ich noch den Nullpunktanschlag für die andere Achse gefräst beschriftet, lackiert, und die Vakuumplatte in die CNC-Fräse geschraubt. Die Vakuumplatte kann man auch anderweitig einsetzen, ist aber hauptsächlich für die Fräse gedacht.

CNC Projekt

Nun nach der hundertsten Änderung im Web-Player und dem Kompressionsverfahren steht nun hoffentlich eine Browser und Betriebssystemunabhängige Variante zur Verfügung. Von HTML5 habe ich mich vorerst verabschiedet, da die Codes noch nicht so weit sind.

Hier noch die Version in HD 720p
Das Format ist H.264/AAC

Viel Spaß bei schauen.

Zum Audio- Videoformat sollte ich eventuell noch etwas schreiben.
Hier ist ein guter Artikel über Videos im Web: http://diveintohtml5.info/video.html
Die für mich beste Methode um ein Webvideo zu erstellen, ist folgende
1. Erstellen des Videos mit Magix, MS Moviemaker etc.
2. Speichern des Videos im RAW Format.
3. Mit Miro Video Converter die Datei in mp4 umwandeln.
4. Mit QTIndexSwapper den Index der H.264 Datei vom Ende an den Anfang verschieben, damit das Streaming möglich ist.
5. Publizieren

Edit 22.09.2013: Durch den neuen „Secure HTML5 Video Player“ kann Punkt 4 entfallen

CNC Projekt

Version 3.0

Fräsen von Standard TrueType Schriften hinzugefügt.

TrueType Fonts, SingleLine Fonts, Kerning, Variabler Zeichenabstand, Innencontourberechnung, Füllen, Rotieren, etc…

Version 3.1 (Bugfixes)

Änderung: Splines mit 2 Punkten ergeben eine Gerade.
Änderung: Wenn Fräse unten, wird der erste Punkte einer Lochschiene nicht gebohrt, da schon vorhanden.
Fehlerbeseitigung: Splines bei denen alle X-Punkte oder alle Y-Punkte 0 sind, müssen funktionieren.
Fehlerbeseitigung: Durch einen Typo wurde ein Button im Handmodus nicht deaktiviert.

Fräsen

In meinem heutigen Beitrag will ich mal auf die Nutzbarkeit und Qualität von Fräsern für MDF eingehen.

Im weiten Internet findet man viel, viel zu viel über Fräsen von Holz, insbesondere MDF (mitteldichte Faserplatten)
Das meiste davon ist für normale Maschinen nicht zu gebrauchen, oder schlichtweg falsch.

Getestet habe ich 5 verschiedene Fräser.

Parameter:
Vorschub 320 mm/min
Fräser Durchmesser 6 mm
Zustellung 6 mm
Drehzahl 12000 U/min
Schneidenzahl 2

1. Holex HSS Co8
2. Edessö HM-Nutfräser
3. Guhring Fire-VHM
4. Festo HW-Nutfräser
5. Würth Nutfräser HM

Der Holex HSS Fräser mit 8% Kobalt ist optimal zur Bearbeitung von Aluminium geeignet. Mit 8 Euro ist er bei weitem der günstigste Fräser in meinem Test. Leider ist der HSS Fräser nur schlecht für die Bearbeitung von MDF oder Leimholz/Schichtholz Platten geeignet.
Die Schneiden werden innerhalb kürzester Zeit stumpf, wodurch die Schnittkanten ausfranzen, und der Fräser zunehmend heißer wird.

Die Edessö HM Fräser sind mit 0° Schneidenwinkel sehr gut zum Nut fräsen in MDF geeignet. Sie zeichnen sich durch eine hohe Standzeit aus. Leider können die günstigen Fräser durch ihren Aufbau nicht zum eintauchen ins Werkstück verwendet werden.

Guhring Fire Voll Hartmetall, der wohl teuerste Fräser im Test. Läuft sehr rund, klingt sauber. Leider franzen die Kanten beim Fräsen aus. Ich denke das es bei diesem Fräser durch den 35° Schneidenwinkel kommt.

Bei den Festo Hartmetall Fräsern, bin ich davon ausgegangen, das diese das obere Ende der Messlatte markieren. Mit 35 Euro nicht für den schmalen Geldbeutel geeignet, lassen sich Nuten sauber Fräsen. Auch bei den Festo Fräsern, hat die Schneide 0°, und das Schniittbild ist 1A. Das Eintauchen in das Werkstück, fällt leider auch den Festo Fräsern schwer.

Testsieger ist der Würth Hartmetall Fräser. Durch seinen speziellen Schliff der Stirnseitigen Schneiden, taucht dieser ins Material ein, wie in Butter. Wie auch bei den beiden anderen 0° Modellen, ist die Schnittkante perfekt.

Für Bestellnummern, einfach eine Mail an mich.

Bei spätestens 30 Metern in MDF sollte der Fräser gereinigt werden.
Die UF-Harze mit denen MDF in Form gebracht wird, setzen sich auf dem Fräser ab, und füllen nach und nach den Freistich auf, wodurch die Späne schlechter abtransportiert werden können.

Hier die ersten Teile meiner Vakuumplatte.

CNC Projekt

Inzwischen bin ich mit dem Update der Fräsensoftware etwas weiter gekommen.
Ich kann Fonts laden, auf Endmaß skalieren, Abstände festlegen, usw.
Es werden aktuell erst mal nur die Stützpunkte angezeigt, und mit Geraden verbunden. So kann ich mit dem nächsten Schritt, dem Rotieren und berechnen der Konturen zum Füllen besser weiterarbeiten, da ich so auf die Vektoren schließen kann.
Splines ersetzen später die Geraden.

Beim Programmieren und prüfen der Kernings (hierbei werden unschöne Buchstabenkombinationen eingerückt) habe ich dann festgestellt, das dieses zwar in der Spec von Microsoft definirt sind, allerdings nicht zur Anwendung kommen.

Von oben nach unten:
Microsoft Word Arial 146pt
Berechnung ohne Kerning
Berechnung mit Kerning

XML Font Cleaner

Da ich mit meiner Fräse unter anderem auch Beschriften will, habe ich nach einer Lösung gesucht, wie ich normale Windows Fonts über Koordinaten „Zeichnen“ kann.
Dabei bin ich auf diversen Seiten über etwas interresantes gestolpert.
TrueType Schriftarten bestehen aus Koordinaten, die über Splines verbunden sind.
Nachdem ich bei Microsoft auf eine Spec gestoßen bin, in der erklärt wurde, wie das genau funktionieren soll, mußte ich erst mal Basti mit ins Boot holen.

Mit seiner Hilfe und einem Tag diskutieren und Kopf zerbrechen, hatte ich die erste verwendbare Datei. Durch manuelles editieren des in XML dargestellten Codes, konnte ich mit dem G-Code Tool meiner Fräsensoftware schonmal die Koordinatenpunkte darstellen.

Ich habe zum Testen ein B verwendet.
Das verbinden der Koordinaten war ein Kinderspiel. Das nutzen der Koordinaten, um sie über Splines zu verbinden wiederum, hat mir einiges abverlangt. Man kann keine 3 nicht linear angebrachte Punkte über eine Spline verbinden und bekommt eine Gerade heraus.
Inzwischen allerdings habe ich schon die ersten erfolgreichen Tests hinter mich gebracht.

Allerdings stand nun eine andere Herausforderung vor der Tür.
Basti hat mir 2 Gigabyte an TrueType Fonts gegeben. Die Dateien sind mir viel zu wuchtig, um sie in meiner Fräsensoftware abzulegen. Hierzu habe ich ein Programm erstellt, um die Dateien abzuspecken und als XML zu speichern.

Nun nachdem die Fonts eine angenehme Größe aufweisen, gehts daran, eine Funktion in meine Fräsensoftware einzubauen, mit der ich die Fonts auswählen, skalieren und rotieren kann, um sie per Knopfdruck ins CNC Programm einzufügen.

CNC Projekt

Heute habe ich die Fräsmaschine getestet.
Zuerst habe ich die Achsen und Timings ermittelt.
Endgültige Arbeitsfläche 1130 x 1135 mm.
Danach habe ich meine erste Dichtung gezeichnet.

Danach gefräst, mit 6 mm Zustellung 3 mm Fräser und 300 mm/min

Als nächstes ein Test mit einer mehrschichtigen Leimholzplatte

7mm Zustellung, 6 mm Fräser und 300 mm/min bei 25000 U/min

Das Ergebnis war super. Allerdings werde ich als nächstes mal einen 2 Schneider probieren.