In meinem Buch „Build Your Own 4-Axis Multifunctional CNC Machine“ (Elektor 2022) geht es um den Bau, die Hardware, die Software und die Bedienung der CNC machine. Wir möchten behaupten, dass jeder, der ein Loch in eine MDF-Grundplatte (Medium Density Fiber) bohren kann, die Z99 aufbauen kann.
 

„Z99“ - Warum der Name?

Z99 kann als multifunktionale Vier-Achsen-Maschine für den Hausgebrauch beschrieben werden. Alle Funktionen verwenden den gleichen Mechanismus für die X/Y-Richtung. Die einzige Komponente mit unterschiedlichen Möglichkeiten ist in Z-Richtung. Frühere angedachte Namen gingen in Richtung Z3, Z4, Z5 ..., aber die Anzahl an Anwendungsmöglichkeiten ist noch nicht ausgeschöpft, daher der Name Z99. Vielleicht liegt die Zahl 99 auch nahe an der Anzahl der Prototypen, die wir gebaut haben.

Darüber hinaus ist die Z99 ein DIY-Gerät. Sie ermöglicht dem Benutzer das Plotten, Schneiden, Bohren, Lasern und Fräsen, bei einfachstem Aufbau und Bedienung. Die meisten Teile stammen aus der Welt der 3D-Drucker.
 

Die Fähigkeiten der Z99 CNC Maschine

Neugierig auf die Funktionen und Anwendungen der CNC Maschine?
 
  • Plotten von Großformaten
  • PCB Plotten mit ätzresistentem Stift
  • Plotten mit leitfähiger Tinte (Conductive-Ink Pen)
  • Buchstabenausschnitt aus Vinyl
  • Papierschnitt
  • Leiterplatten-/Substratbohren
  • Leiterplatten-/Substratfräsen
  • Textfräsen
  • Lasergravur
  • Laserschneiden von Lotpastenmasken
 
Erstes Beispiel: Zeichnen einer Leiterplattenschaltung mit leitfähiger Tinte.  
Wie bereits erwähnt, bleiben die meisten Komponenten für unterschiedlichste Funktionen gleich. Für diese CNC Maschine gibt es gibt keine schwer zu bekommenden oder teuren Teile. Darüber hinaus werden viele Teile auch für 3D-Drucker verwendet und sind daher nicht teuer. Nicht nur 3D-Drucker sind heute weit verbreitet, sondern auch die einzelnen Komponenten, um sie zu bauen. Jeder, der ein Loch in eine MDF-Grundplatte bohren kann und Zugang zu einem 3D-PLA-Drucker hat, kann sie aufbauen.
 
Zweites Beispiel: Fräsen und Bohren einer Leiterplatte.

Software

Durch die Bereitstellung der Software als Freeware werden die Leser des Buches aufgefordert und ermutigt, neue Anwendungen für die Z99 zu entwickeln. Der download enthält alle 3D-Dateien, den kompletten C# Quellcode, den Microcontrollercode, das PCB Layout und das Schaltplandesign, sowie die Windows Software XYZ.exe. Auch Beispieldateien findet man zum Download.

Zudem würde eine Maschine nicht viel nützen, wenn der Benutzer keine Möglichkeit hat, geeignete Dateien für seine Designs zu erstellen. Ein großer Teil des Buches widmet sich der Erstellung von Quelldateien in einer Vielzahl von Freeware Softwarepaketen, darunter Inkscape, DesignSpark PCB, KiCad und FlatCAM.
 

Das neue Elektor-Buch

Das Buch „Build Your Own Multifunctional 4 Axis Machine“ ist auch nützlich für Leser, die die Grundstruktur von HPGL-, Gerber-, Drill- und G-Code-Dateien verstehen und dann beherrschen möchten. Das Buch ist auch hilfreich bei der Entschlüsselung dieser Dateiformate mit Software. Darüber hinaus gibt es ein Kapitel im Buch, wie man große 3D-Teile erfolgreich druckt. Mit Hilfe des Elektor Buches und etwas Geduld gelingt es Ihnen, eine zuverlässige Z99 zu bauen. Versuchen Sie jedoch nicht, alle Z-Achsen Anwendungsmöglichkeiten auf einmal zu erstellen und zu nutzen. Und vergessen Sie nicht, dass neue Software einige Zeit braucht, um sie zu beherrschen und, dass Lernen ein lebenslanges Hobby ist. Dies ist umso mehr der Fall, wenn die Software eng mit der Hardware gekoppelt ist.

Mit Materialien, die als Freeware für die Leser des Buches zur Verfügung stehen, hoffen wir, dass neue Anwendungen entwickelt werden. Zu guter Letzt hoffen wir, dass Sie genauso viel Freude beim Bauen und Verwenden der Z99 haben werden, wie wir es bei der Entwicklung hatten!
 
Drittes Beispiel: Gravieren mit einem Laser.

Über den Autor

Dr. José Ganseman (1951) war 35 Jahre lang als Hausarzt tätig. Seit den 1970er Jahren ist er begeisterter Elektor Leser wegen seinem Hobby als Bastler von Elektronik und Softwareprogrammierung in mehreren Programmiersprachen. Nach seiner Pensionierung im Jahr 2010 beschloss er, eine Multifunktionsmaschine für den persönlichen Gebrauch zu bauen.