LowRider2 eine CNC Fräse für unter 350 Euro

Im ersten Schritt begeben wir uns mal auf die Seite von V1 Engineering. Dort lässt sich alles wissenswerte und auch alle benötigten Komponenten herunterladen. Es gibt sogar eine Teileliste inkl. der Links zu den mechanischen Komponenten. Jedoch habe ich diese für mich nicht genützt und bin selber auf die Suche der Teile gegangen.
In der Material liste habe ich mal versucht alle wichtigen Teile aufzulisten.

Und nun steht ihr vor dem ersten Problem, wie groß soll den die CNC Fräse werden?? Das tolle an der LowRider2 ist, das diese selbstfahrend auf einem vorhandenen Tisch oder der Werkbank platziert werden kann. Und somit eigentlich nur die Größe eures Tisches euch die Grenzen setzt. Ich habe die LowRider2 auf meinem MFT platziert der eine Tischfläche von 1000mm in der Breite (X-Achse) und 1500mm in der Länge (Y-Achse) bietet.

Es gibt auf der Seite von V1-Engineering einen Rechner der euch genau sagt, wie lange die Verrohrung für die Maschine sein soll. Den ihr könnt mit der LowRider2 nicht die gesamte Tischfläche nutzen.
Bei mir z.B. ist die nutzbare Länge der X-Achse 875mm und die der Y-Achse 1150mm.
Bei einem Tisch mit 2000mm länge wäre der nutzbare Y-Weg somit bei 1650mm.

Wenn ihr diese Hürde geschafft habt, könnt ihr als erstes ans bestellen der Einzelteile gehen. Dies ist ein großer Zeitfresser. Ich habe meine Teile fast alle über AliExpress bestellt. Natürlich kann man die Teile auch im großen Fluss oder in der Bucht erstehen, damit kommt man dann ca. 150-200 € teurer aber mit dem Vorteil einer doch deutlich kürzeren Lieferzeit.

Aber glaubt mir, die Lieferzeit könnt ihr schon alleine mit der Herstellung der benötigten 3D Druckteile sowie der Herstellung der benötigten Aufnahmeplatten voll und ganz überbrücken. Denn hier ist doch so einiges zu machen.

So, steigen wir ein in die Herstellung.
Ich habe damit angefangen mir die beiden Aussenplatten für die Y/Z Aufnahme anzufertigen. Auf der Seite von V1-Engineering sind hierzu DXF Files der Y/Z sowie der X Platte vorhanden. Wer hier jetzt jemand kennt, der eine Fräse hat, kann sich diese bequem ausfräsen lassen oder auch auslasern. Wenn nicht, hier mein Vorschlag:

Sucht auf Thingiverse nach Lowrider2 und ihr findet viele nützliche Erweiterungen für die Fräse. Unter anderem diese Schablone.
Die muss nun mit dem 3D Drucker ausgedruckt werden.

Auch für die X-Platte gibt es auf Thingiverse eine Schablone, Diese habe ich kurzerhand aus dem DXF File modelliert. Diese ebenfalls herunterladen und ausdrucken.

Für den Druck nehme ich Restfilament was gerade da ist, der Füllgrad liegt bei 20-25%

Danach säge ich mir drei Platten mit den erforderlichen Maßen zu. Für die beiden Y Platten je ein Stück mit min. 168x330mm und für die X Platte ein Stück mit min. 140x230mm. Das ganze mache ich aus 12mm dicken MDF.

Dann spanne ich einen 8mm Kopierfräser mit Anlaufring in den MFT.

Die Y-Schablone wird nun auf dem MDF plaziert und an den vier kleinen 5mm Löchern mittels eines Holzbohrers nur spitz angebohrt.

Anschließend verschraube ich diese 4 Punkte mit der MDF Platte.

Jetzt können die restlichen drei 8mm Bohrungen spitz angebohrt und ebenfalls verschraubt werden. Somit hält die Schablone fest auf der MDF Platte.

Nun fräse ich mit dem Kopierfräser die erste hälfte der Schablone aus. Hierbei ist wichtig, das nicht allzu großer Druck auf die Schablone durch das Anlaufkugellager ausgeübt wird, den der Kunststoff schmilzt hierbei sehr schnell. Ist dies erledigt, entferne ich alle Schrauben und drehe die Schablone um 180 Grad auf die gegenüberliegende Seite. Die vier 5mm Löcher dienen nun zum fixieren für den zweiten Fräsvorgang und müssen nicht nochmal neu abgebohrt werden.

Jedoch müssen die drei 8mm Bohrungen spitz angebohrt werden.

Nun noch diese Verschrauben und es kann die zweite Seite gefräst werden. Schon ist die Y-Platte an der Außenkontur fertig.

Die Schablone bleibt aber noch aufgeschraubt. Jetzt wird das Mittelloch an irgend einer Stelle durchbohrt, damit der Fräser auch platz hat. Dann noch kurzerhand das Mittelloch ausfräsen und die Schablone kann entfernt werden.

Durch das Spitze anbohren können nun die Bohrungen für die vier 5mm Durchgänge und die sechs 8mm Durchgänge erfolgen. Danach noch die Schablone etwas entgraten bzw. schmirgeln und fertig. Das Ganze benötigt ihr hier zweimal.

Die X Platte kann auf gleicher Weise und in einem Rutsch gefräst werden.

Jetzt beginnt ein langer Marathon um die benötigten Teile, welche von V1 Engineering zur Verfügung gestellt wurden, auszudrucken.
Es handelt sich bei diesen Teilen alleine um 19 Stück und ich habe dafür 1048 Gram Filament benötigt.
Der gesamte Druck erfolgte aus PETG mit einer Layerhöhe von 0,15mm und einem Füllgrad von 50%. Wandungen habe ich auf 4 Linien erhöht, damit die Wände und Bohrungen später ausreichend Stabilität bekommen und man die Verschraubung auch entsprechend fest anziehen kann.
Die Druckzeit belief sich hierbei auf 107 Stunden und 30 Minuten.

Für die Zahnriemenbefestigung am Tisch habe ich vom Original die Seitenspanner nicht verwendet sondern diese Hier: Y-Axis Belt System von basgoossen.

Wärend der Druckzeit machte ich mich daran eine Aufnahme für die Makita RT0700 zu konstruieren. Es gibt hier zwar einige auf Thingiverse zum herunterladen, jedoch haben dort alle eines gemeinsam. Die Makita (oder auch Katzu) werden darin fest verschraubt. Dies wollte ich nicht, mir ist es wichtig, das ich die Fräse einfach wieder entnehmen kann.

Somit konstruierte ich eine Aufnahme in die eine Makita, Katsu oder Anesty einfach eingeschoben werden kann. Diese dort dann auch genug Luft bekommt um die langen Fräsarbeiten zu bewerkstelligen aber das wichtigste ist, Die OF kann mittels eines einfachen Fahrradsattelspannhebels geklemmt werden.

Des weiteren habe ich dieses Model so konstruiert, das in diesem Model Sicherungsmuttern M5 eingelegt werden können um die Aufnahme mit der X-Grundplatte zu verschrauben.

Hier könnt ihr es Herunterladen: Makita Aufnahme

Dazu muss im Slicer für den Druck in der entsprechenden Höhe von 9mm ein Stopp gesetzt werden, somit wird der Druck unterbrochen und die Muttern können eingelegt werden. Danach wird der Druck einfach fortgesetzt und die Muttern werden im Model mit eingedruckt.

Dieser Druck erfolgte ebenfalls mit einem Füllgrad von 50% und einer Layerhöhe von 0,15mm.
Das Bauteil verschlingt ein viertel Kilo Filament und benötigt 21,5 Stunden. Bei der Aufnahme muss mit Stützstruktur gearbeitet werden.

Nachdem die Aufnahme fertig gedruckt war, musste noch das gesamte Stützmaterial vom Druck entfernt werden. Sodas der Durchgang für die Absaugung komplett frei ist und die Aufnahme für die Oberfräse ebenfalls beweglich ist.

Den Spanhebel habe ich von einem alten Fahrrad. Er war ursprünglich für die Befestigung des Fahrradsattels zuständig. Nun wird er seine Zukunft beim spannen meiner Oberfräse verbringen.

Die Mutter des Spannhebels passt genau in die rechte Bohrung an der Aufnahme und sitzt von alleine fest.
Der Spanhebel selbst wird nun von der anderen Seite eingeschraubt.

Und so lange eingedreht bis sich die obere Schale der Aufnahme beim spannen des Hebels bewegt.

Nun kann die Oberfräse eingeschoben werden. Das sich diese nicht in der Aufnahme verdrehen kann, ist zusätzlich durch den 3D Druck eine Feder eingedruckt die genau in die Nut der Oberfräse passt.

Die Oberfräse wird bis auf den unteren gedruckten Anschlag eingeschoben. Schon beim einstecken der Oberfräse ist eine sehr gute Passung fühlbar.

Nun kann der Spanhebel soweit angepasst werden, das sich dieser mit einem guten Feedback spannen lässt.

Es gibt eine zusätzliche Sicherung, das sich der Spanhebel nicht von alleine lösen kann. Wenn die Absaugung eingesteckt ist, kann der Spanarm sich nicht mehr von alleine lösen. Schaut auf jeden Fall gut aus und ich bin froh, das der Druck perfekt passt.

Nachdem ich die beiden Y-Platten gefräst hatte wollte ich eigentlich die X-Platte gleich auch noch fertig machen. Jedoch entschied ich mich hier für eine neue und andere Variante.

Ich ließ mir die Y-Platten aus 6mm Stahlblechen heraus lasern.
Somit flogen die beiden Teile aus MDF in die Wiederverwertungsbox.

Die gedruckte Schablone für die X-Platte wurde nun auch überflüssig, da ich diese nun doch nicht benötige.
Denn auch die X-Platte wurde aus 6mm Stahlblech gelasert.

Zu diesem Zeitpunkt war mir noch nicht klar, welche umfangreichen Änderungen ich noch vornehmen werde, hätte ich dies gewusst, hätten die drei Platten ein vielfaches an Löchern erhalten, als die, welche bei der Standard LowRider2 vorhanden sind.

Auch meine gekauften Schrauben, waren jetzt stellenweise zu lang, also muss ich diese wohl aufwendig kürzen, wenn notwendig. Da die Stahlplatten nun um die hälfte dünner sind als die MDF Platten.

Also nicht falsch verstehen, das die Platten aus Metall gemacht werden muss sicherlich nicht sein. MDF, MPX oder Sperrholz sollte hier ebenfalls bei weitem ausreichen.

Nun zähle ich mal kurz auf was ihr für den LowRider 2 auf jeden Fall benötigt und was evtl. nicht.

Fangen wir an mit den zu druckenden Teilen, ich lasse sie absichtlich so benannt, wie sie bei V1 Engineering benannt wurden.

2 Stück XZ Main
1 Stück XZ Side Belt
1 Stück XZ Side Belt Mirrored
2 Stück XZ
2 Stück Y Bottom
2 Stück Lower Za
4 Stück LR2 X Mount
2 Stück YZ Roller
2 Stück YZ Roller M
2 Stück Lower Zb
1 Stück Hose Bracket
1 Stück Hose Bracket Mirrored
1 Stück X2 plate
1 Stück X2 idler
4 Stück J Spacer (F)
2 Stück Y Top
2 Stück cable tie insert
1 Stück Oberfräsenaufnahme
2 Stück Y-Axis Belt System
2 Stück Y-Axis Belt System Mirrored

Dann folgen die Kaufteile:

2 Stück GT2 Riemen 10mm Breit je 5 Meter
Dies kommt auf die Größe eures Lowrider an evtl. reicht
hier auch 1 Stück
4 Stück Inline Roller 60mm wheel
3 Stück GT2 Zahnrad 16 Zähne 10/11mm weite für 10mm Riemen
2 Stück Wellenkupplung/coupler 5 auf 8 mm starre Ausführung
6 Stück Zahnrad 20 Zähne ohne Zähne (Idler als Umlenkrolle)
5 Stück Mini Micro Limit Schalter mit Rolle (Endstops)
2 Stück Spindelstange T8 300-500mm lang Steigung/Pitch 2mm
Mit einer 300er Spindel könnt ihr ca. 225 mm hoch fahren
wollt ihr höher, dann entsprechend länger.
2 Stück Spindelmutter T8 Steigung/Pitch 2mm
5 Stück Nema 17 Stepper mit min. 59Nm/min
2 Stück V2A Rohr 25x2 1000mm länge für Z (Je ca. 500mm)
Mit 500 mm V2A Rohr könnt ihr in Z ca. 300mm hoch fahren
wollt ihr höher, dann entsprechend länger.
2 Stück V2A Rohr 25x2 1200mm länge für Z
Ist euer Tisch breiter, entsprechend mehr oder wenn
schmäler, dann entsprechend weniger.
1 Stück Alu Winkel 30x30x2 1500mm lang
1 Stück Geflochtener Gewebeschlauch Ø16mm 5 Meter länge
1 Stück X Platte (aus Holz oder Stahl oder Alu)
2 Stück Y Platte (aus Holz oder Stahl oder Alu)

40 Stück M8 Sicherungsmutter
20 Stück M5 Sicherungsmutter
40 Stück M4 Sicherungsmutter
4 Stück Zyl Schraube M8 x 95
8 Stück Zyl Schraube M8 x 70
4 Stück Zyl Schraube M8 x 45
24 Stück Zyl Schraube M8 x 30
6 Stück Zyl Schraube M5 x 30
8 Stück Senkkopf Schraube M5 x 16
16 Stück Zyl Schraube M4 x 40
24 Stück Zyl Schraube M4 x 25 alternativ Senkkopf Schraube M4x25
40 Stück Zyl Schraube M3 x 10

Die X und die Y Platten sind aus normalem Stahlblech und würden unbehandelt vor sich hin rosten. Es sind stellenweise auch schon Rostflecken alleine durch den Handschweiß zu erkennen.

Also müssen die Platten abgeschliffen werden. Hierzu nehme ich meinen guten alten Bosch Winkelschleifer. Wichtig bei Blechen die gelasert wurden ist, dass die Ränder wo der Laser gearbeitet hat gut abgeschliffen werden, den an diesen Flächen haftet die Farbe später ansonsten sehr schlecht.

Die Platten werden nachdem ich diese mit dem Winkelschleifer ringsum behandelt habe mit der Rotex nochmals mit Korn 240 sauber abgezogen. Das ist sicherlich nicht die richtige Maschine dafür aber das Schleifbild wurde außerordentlich gut der Lack hält!

Vor dem Lackieren werden die Teile mit Isopropanol abgerieben und mit einem Grundierungslack vorbehandelt. Im Anschluss folgt das Finish.

Tja und nach dem Trocknen viel mir ein, das die Schrauben für die Befestigung der Einzelteile auf der X Platte von unten allesamt Senkkopfschrauben sind. Und diese wollen schließlich versenkt werden.
Also wurden alle Schraubenlöcher entsprechend angesenkt und im Anschluss daran musste die Unterseite nochmals lackiert werden.

Nun starten wir mit dem Zusammenbau. Beginnen wir mit den Einzelteilen welche auf der X-Platte befestigt werden.

Dazu benötigt man folgende Teile:
1x die gedruckte X2 plate
1x den gedruckten X2 Idler
2x die Umlenkrolle
1x das GT2 Zahnrad
2x M5x30 Zylinderkopfschrauben
4x M3x10 Zylinderkopfschrauben
2x M5 Sicherungsmuttern
1x Nema 17 Stepper Motor

Das GT2 Zahnrad wird auf die Welle des Steppermotors geschoben, dabei wird es mit der Seite wo die Verschraubung ist, nach hinten aufgeschoben. Es wird soweit eingeschoben bis es mit der Welle vorne bündig ist.
Die Welle hat eine abgeflachte Seite, diese Schraube wird als erstes fixiert und dann die zweite.

Dann wird der Steppermotor so hingedreht, das der Kabelausgang nach oben zeigt. Genau in dieser Ausrichtung wird dann der X2 Idler aufgesteckt und mit zwei M3x10 Schrauben verschraubt.

An dem X2 Idler werden von der Rückseite her, die zwei M5x30 Zylinderkopfschrauben durch geschoben. Anschließend können die beiden Umlenkrollen aufgesteckt werden. Hier ist es egal wie herum diese aufgeschoben werden.

Gleich im Anschluss wird die X2 Plate aufgesteckt. So das die Unterseite mit dem Nema Steppermotor sauber abschließt.

Damit die X2 Plate nicht wieder herunter rutscht, werden die beiden M5 Sicherungsmuttern von Hand aufgedreht. Ein festschrauben ist noch nicht notwendig.

Nun werden die zwei anderen M3x10 Zylinderkopfschrauben in die X2 Plate eingesteckt und mit dem Steppermotor verschraubt.

Jetzt werden die M5 Schrauben mit den Sicherungsmuttern angezogen. Aber gerade mal soweit, das sich die beiden Umlenkrollen noch sauber aber spielfrei drehen lassen.

Nun ist diese Baugruppe fertig und kann vorerst beiseite gelegt werden.

Es werden folgende weiteren Bauteile benötigt:

4x die gedruckten LR2 X Mount
8x M8x30 Zylinderkopfschraube (Es gehen auch Sechskantschrauben)
8x M8x45 Zylinderkopfschraube (Es gehen auch Sechskantschrauben)
12x Kugellager 608-2rs
12x M8 Sicherungsmutter

Nun schiebt man ein Kugellager auf die M8x30 Zylinderkopfschraube. Diese wird dann von unten in das Loch des LR2 X Mount eingeschoben.
Von Oben wird dann mittels einer Sicherungsmutter verschraubt und fest angezogen. Das gleiche macht man auf der gegenüberliegenden Seite. Wichtig ist hierbei, das die Zylinderkopfschraube oder auch Sechskantschraube von unten eingeschoben wird, da bei einer Montage von der anderen Seite die Schraube später im weg sein könnte.

Das Mittelteil des LR2 X Mount ist wie eine Feder aufgebaut. Je nachdem wie fest man die Schraube mit dem Kugellager anzieht, zieht sich der LR2 X Mount zusammen.
Daher gilt folgende Vorgehensweise. Zuerst wird das Kugellager in den Spalt eingesetzt. Anschließend schiebt man von außen (Seite egal) die M8x45 Zylinderkopfschraube ein. Nun wird diese mittels einer M8 Sicherungsmutter gesichert.
Diese Schraube nicht allzu fest anziehen. Da sonst die Feder des LR2 X Mount zu stark gespannt wird.

Die Schritte wiederholt man bis alle vier LR2 X Mount montiert sind.

Nun legt man sich folgende Teile zurecht:

4x Montierte LR2 X Mount
1x Aufnahme für Oberfräse
1x Montierte Einheit aus Montage Teil 1
8x M5x16 Senkkopfschraube
10x M4x25 Senkkopfschraube
1x X Platte

Nun nimmt man die Aufnahme der Oberfräse und legt diese Bündig zu der Aussparung der X Platte an.
Anschließend werden die acht M5x16 Senkkopfschrauben eingeschraubt und fest angezogen.

Nun nimmt man einen der montierten LR2 X Mount und setzt diesen auf zwei der passenden Löcher der X Platte. Hierbei schaut man das der bündige Teil des Kugellagers nach außen zeigt.
Von unten wird nun eine M4x25 Senkkopfschraube eingeschraubt. Die gedruckten Teile sind von der Toleranz so, das die Schrauben nicht einfach durch geschoben werden können.
Nun gilt es die Federspannung zu überprüfen. Je nachdem in welche richtung das Loch des LR2 X Mount zu dem Loch in der X Platte abweicht muss die Federspannung erhöht oder verringert werden. Danach kann die zweite Schraube eingeschraubt werden.

Dies wiederholt man für alle 4 LR2 X Mount bis diese alle befestigt sind.

Nun nimmt man die Baugruppe aus Teil 1 und setzt diese auf die beiden letzten Löcher auf. Von unten werden dann die zwei letzten M4x25 Senkkopfschrauben eingedreht.

Jetzt benötigt man zur Sicherung noch 10 M4 Sicherungsmuttern. Diese schraubt man von oben auf die M4 Schrauben auf und zieht diese anschließend fest an.

Somit ist die X Platte nach Anleitung von V1 Engineering fertig gestellt. Wir werden hier später noch Änderungen vornehmen.