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AUSGABE 2/2017

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Hubschrauber-Modellflugkompetent I informativ I seriös

INHALT:Vorstellung22 Mikado LOGO 70030 Graupner Brushless Control

+ T 160 HV Cool34 SafetyPowerSwitch 100/200A48 Next3D-CNC-Fräse von

GoCNC58 SOXOS DB766 Flybarless 245 3D Brushless71 NXE-Power Evo-LiPos

Unterwegs10 Swiss-Cup 2016

Scale14 Bell 205 von MasterArtHelis54 Firmenporträt: Heli-Factory76 Ausgegraben

Praxis36 Workshop: Transportvorrich-

tung für Scale-Modelle46 Werkstatt & Zubehör75 LiPo-Heizkoffer im Eigenbau

Die Firma GoCNC aus dem westfälischen Iserlohn entwi-ckelt und baut bereits seit 2008 CNC-Tischfräsmaschinen fürModellbauanwendungen. Die neueste Maschinenserie mitder BezeichnungNext3Dwird in den drei Baugrößen S,M undL angeboten, wobei sich die einzelnen Modelle nur in ihrerTischlänge unterscheiden. Zudemhat der Käufer dieWahl, ober seine Next3D-Fräse als Komplettbausatz selber aufbauenoder als fertig aufgebaute Maschine anschaffen möchte.

BausatzversionBeim Eintreffen unseres Next3D-Bausatzes in der Baugröße S

warenwir zunächst über das hoheGewicht des voluminösen Pa-kets erstaunt. Beim Öffnen kamen rund 20 sorgfältig verpackteAluminiumprofile und -platten sowie hellgrau lackierte Stahl-blechteile zum Vorschein. Daneben sind noch mehrere Beutelmit Stahlspindeln, Messingdrehteilen und Zahnriemenscheibensowie unzähligen Kugellagern, Schrauben, Muttern und Unter-lagscheiben im Kit enthalten.Ein separater Innenkarton beinhaltet alle benötigten Elektro-

und Elektronikkomponenten, wie Steuerkarte, Schrittmoto-ren, USB-Box undNetzteil. Daneben findet man auch das zumBau benötigte Installationsmaterial inklusive Kabel, Schalter,Buchsen und sonstigen Kleinteilen; zudem liegen noch einFläschchen Maschinenöl und eine Dose Schmierfett bei.Eine gedruckte Bauanleitung sucht man dagegen vergeblich.

Diese befindet sich im bekannten PDF-Format auf einer beilie-genden CD, die darüber hinaus auch Installations- und Bedien-hinweise sowie die erforderliche Software für die Maschinen-steuerung enthält. Als Dreingabe wurden noch einige CAM- undCNC-Freeware-Programme auf die CD gepackt, die jedoch inder Anleitung nicht weiter erwähnt werden – hier ist der Anwen-der auf sich selbst gestellt.

Montage-vorbereitungenBevormanmit derMontage

der Next3D-Fräse beginnt,sollte man sich mit der Bau-anleitung und den einzelnenBauteilen gründlich vertrautmachen. Die einzelnen Mon-tageschritte sind in farbigenBildern dargestellt, wobei diejeweils benötigten Bauteil-nummern innerhalb der Bil-der aufgelistet sind. Identifi-ziert werden die Bauteiledann anhand weiterer Bilderam Anfang der Anleitung.

Wer die Möglichkeit hat, sollte sich zumindest die Seiten 4bis 9 der Bauanleitung ausdrucken, um beim Bau nicht jedesMal zwischen dem aktuellen Montageschritt und den Abbil-dungen der zugehörigen Bauteile hin- und herblättern zumüs-sen. Wir haben uns die komplette Anleitung ausgedruckt unddie Komponenten für jeden Bauabschnitt vorsortiert.

Mechanischer AufbauDer Bau der Next3D-Fräse beginnt mit der Montage der bei-

den Linearführungen an den Seitenteilen des Portals, die je-weils aus einer massiven Messingspindelmutter und vier dop-pelt kugelgelagerten Messinglaufrollen bestehen. Aus Platz-gründen kommen zur Befestigung dieser Komponentenspezielle M5-Schrauben mit sehr flachen Sechskantköpfenzum Einsatz. Da diese Köpfe nur sehr wenig Seitenfläche ha-ben, ist beim Anziehen entsprechende Vorsicht geboten, umnicht mit dem Werkzeug abzurutschen.

Jeweils zwei der vier Laufrollen pro Linearfüh-rung werden in Langlöchern befestigt und sindmittels U-förmigen Blechlaschen einstellbar, in-dem diese durch Eindrehen von Stiftschraubenradial nach außen gezogen werden. Zuvor müs-sen die lasergeschnittenen Blechlaschen mit ei-ner soliden Universalzange in die richtige Formgebogen werden. Im nächsten Schritt wird diekombinierte Linearführung der X- und Z-Achsemontiert. Hierbei werden wieder dieselben me-chanischen Komponenten wie zuvor schon beiden Linearführungen der Portalseitenteile ver-baut. Neu ist in diesem Bauabschnitt jedoch derEinbau von zwei Mikroschaltern, die im späterenBetrieb als Referenzschalter beim Anfahren desMaschinennullpunkts dienen.Nachdem alle Linearführungen vormontiert

sind, sollen die beiden Portalseitenteile mit ih-

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VORSTELLUNG Next3D-CNC-FräseGunther & Frederick Winkle

Weitere Informationen finden Sie unter

www.gocnc.de

KompakterWerkstatthelferDie Next3D-CNC-Fräse von GoCNC

FEATURESRahmen aus verwindungsfreien

Aluminiumprofilen

Komplett kugelgelagerteLinearführungen

Kugelgelagerte Präzisionsspindelnmit Trapezgewinde (3 mm Steigung

pro Umdrehung)

3-Achsen-Steuerungselektronikmit Kühlgebläse

Externer Anschluss füroptionale Zusatzachse.

Referenzschalter füralle drei Achsen.

Ansteuerung mittels PC-Softwareüber Parallel- oder USB-Port

Die Next3D ist eine neuentwickelte CNC-Portalfräse aus dem Hause GoCNC, die lautHersteller keine Wünsche mehr offen lassen soll. Zu den wesentlichen Entwicklungs-zielen dieser handlichen, neuen CNC-Maschinenserie gehörten, neben einem günsti-gen Preis/Leistungsverhältnis, auch hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. Wir wol-len in unserem zweiteiligen Beitrag herausfinden, ob und wie sich diese ehrgeizigenZiele miteinander vereinbaren lassen.

TEIL 1:

Montage undVerkabelung

Die einzelnen Komponenten der Next3D sind beim Transport gutgeschützt und sehr ordentlich verpackt.

Der Maschinenrahmen und das Portal entstehen aus präzisen, stranggepressten Aluprofilen undstabilen Aluplatten; links ist eine Platte des optional erhältlichen Nutentischs erkennbar.

Der Vorschub derdrei Achsen erfolgtmit LDO-Schrittmo-toren (oben links),die von einer 3-Ach-sen-Steuerungs-elektronik gesteuertwerden (untenrechts). Die benö-tigte Software istauf der beiliegen-den CD enthalten.

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anfallen und daher dem Bausatz diverse Kabelklemmen,Quetschstecker und ähnliche Verbindungselemente beigelegt.Zunächst werden die verschiedenfarbigen Kabel vorbereitet

und mit Steckern versehen. Dann erfolgt die Montage desHauptschalters und des Notausschalters an der Frontplatte.Die Kabel der beiden Bedienelemente sollen innerhalb derseitlichen Aluprofile an die Rückseite der Maschine geführtwerden, wo letztendlich alle Kabel der Maschine im Gehäuseder zentralen Steuerplatine zusammentreffen. Das Durchfä-deln der Kabel gelingt am besten, wenn man hierzu einen sta-bilen Stahldraht verwendet, mit dem die Kabel durch die hoh-len Profile gezogen werden.

Zwischendurch wird noch der Maschinentisch montiert, wo-bei wir anstatt der serienmäßigen Spanplatte die optional er-hältlichen Nutenplatten aus Aluminium verwendet haben. Die-se verleihen der Maschine zusätzliche Steifigkeit und erlau-ben zudem die Verwendung von Spannpratzen. Mit demAnbau des Schrittmotors zum Antrieb der Y-Achse-Spindel istder Grundaufbau abgeschlossen.Im nächsten Bauabschnitt wird die Quertraverse des Portals

mit der kombinierten Linearführung der X- und Z-Achse mon-tiert und verkabelt. Zunächst müssen aber auch hier wiederdie Laufrollen möglichst spielfrei und dennoch leichtgängigeingestellt werden. Nachdem dies erledigt ist, wird noch einAbdeckblech montiert, das später die Z-Achsenspindel ab-deckt und einen Teil der Verkabelung aufnimmt.Laut Bauplan sollen in Bauschritt 45 die Kabel der beiden

Endschalter an der kombinierten Linearführung verlegt wer-

den. Da die dünnen Kabel hierbei zwangsläufig dicht an denLaufrollen und der Spindel vorbeiführen, haben wir sie vor-sichtshalber mit einem Stück Spiralschlauch überzogen. Zu-dem haben wir die Kabel verlötet und mit Schrumpfschlauchisoliert, anstatt die beiliegenden Kabelklemmen zu verwenden.Bevor die weitere Verkabelung erfolgen kann, muss noch derHalter für den separat zu beschaffenden Fräsmotor an das Pro-fil der Z-Achse geschraubt werden.Anschließend erfolgt die Montage der Z-Achsenspindel

und des zugehörigen Schrittmotors. Hierbei sind wir jedochauf ein Montageproblem gestoßen: Die Motorkabel desSchrittmotors ließen sichnicht, wie in der Bauanlei-tung dargestellt, verlegen.Um an dieser Stelle schnellweiterzukommen, haben wirzur Durchführung der Kabeleine kleine Aussparung insProfil der Z-Achse gefeilt.Nach Rücksprache mitGoCNC am nächsten Werk-tag, wurde umgehend einkorrekt bearbeitetes Profilnachgeliefert.Zur Unterstützung bei der

weiteren Verkabelung hättenwir uns ein paar ergänzendeHinweise in der Bauanlei-tung gewünscht. Hilfreichwären auch Längenangaben für das Zuschneiden der einzel-nenWellschlauchstücke, die an verschiedenen Stellen zur fle-xiblen Kabelführung dienen. Wir haben die benötigten Well-schläuche dann wie folgt zugeschnitten: In Bauschritt 56

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ren Laufrollen lautBauplan in die da-für vorgesehenen,seitlichen Aluprofi-le des Maschinen-rahmens gescho-ben werden. Zuvormüssen die Alu-profile noch mitGummilippen zurspäteren Abdich-tung gegen Staubund Späne verse-hen werden. Hier-

bei fiel uns auf, dass die gefrästen Enden der Profile nicht ent-gratet wurden und daher teilweise etwas scharfkantig sind.Hier haben wir mit einer Feile noch etwas nachgebessert.

EinstellarbeitenWenn die Portalseitenteile in ihren Aluprofilen sitzen, müs-

sen die Laufrollen mittels der zuvor beschriebenen Blechla-schen und Stiftschrauben eingestellt werden. Die exakte Ein-stellung des spielfreien und dennoch leichtgängigen Laufsder Laufrollen ist für die spätere Arbeitspräzision der Maschi-ne entscheidend und sollte daher sehr sorgfältig erfolgen.Im folgenden Bauschritt werden die beiden Trapezgewin-

despindel des Y-Achsen-Vorschubs in die Spindelmutternder Portalseitenteile gedreht. Leider waren die abgedrehtenEnden der Spindeln unseres Bausatzes sehr scharfkantig,so dass auch hier etwas Nacharbeit mit der Feile erforderlichwar. Die Synchronisierung der beiden Portalspindeln, vondenen später nur eine angetrieben wird, erfolgt mit einemZahnriemen. Hierzu werden an den vorderen Enden derSpindeln entsprechende Riemenscheiben montiert. DasAuflegen des Zahnriemens und die exakte Ausrichtung derbeiden Portalseitenteile muss vor dem Verschrauben derAluprofile mit der vorderen Abschlussplatte erfolgen, daspäter keine Spann- oder Korrekturmöglichkeit mehr be-steht (siehe Bilder).

RahmenmontageWenn soweit alles passt, kann nun die vordere Abschluss-

platte festgeschraubt werden. Hierbei ist das Hineindrehen derSchrauben in die Stirnseiten der stranggepressten Aluprofileetwas gewöhnungsbedürftig, denn die verwendeten Maschi-nenschrauben müssen sich ihre Gewinde dabei selber schnei-den und sollen daher laut Anleitung eingeölt werden. Nach un-seren bisherigen Erfahrungen halten diese unkonventionellenSchraubverbindungen recht gut und lassen sich bei Bedarfauch wieder demontieren und anschließend erneut festziehen.Nachdem die beiden Aluprofile vorne miteinander ver-

schraubt sind, müssen noch zwei Messinghülsen zur Einstel-lung desAxialspiels auf die Spindeln aufgesetzt werden. ImGe-gensatz zu früheren GoCNC-Maschinen, wie der Hobby A3,werden diese Hülsen, von denen die linke zugleich als Motor-kupplung dient, jetzt nicht mehr auf die Spindeln aufgeklebt,sondern mittels Stiftschrauben festgeklemmt. Dies ist aus un-serer Sicht eine wesentliche Verbesserung, da hierdurch dasspätere Nachstellen des Axialspiels möglich wird und sich dieMaschine bei Bedarf leichter demontieren lässt.

Knifflige VerkabelungIm nächsten Schritt erfolgt laut Bauplan der Einbau und die

Verkabelung der ersten Elektrokomponenten. Hierbei hat derHersteller GoCNC darauf geachtet, dass keinerlei Lötarbeiten

Aufstellfläche445 x 460 mm

Gesamthöhe 420 mm

Aufspannfläche (Tisch)335 mm x 420 mm

Arbeitsbereich x-Achse:330 mm

Arbeitsbereich y-Achse295 mm

Arbeitsbereich z-Achse110 mm

Durchlasshöhe 130 mm(ohne Tischplatte 205 mm)

Fräsmotoraufnahme43 mm

Max. Leistung Fräsmotor1 kW

Auflösung 0,00375 mm

Wiederholgenauigkeit0,03 mm (pro 300 mm)

Umkehrspiel ± 0,08mm(per Software

auf 0 reduzierbar)

Max. Vorschub4.600 mm/min

Betriebsspannung 19 V

Gewicht 15,8 kg(mit Alu-Nutentisch)

Preis ab € 799,–

Hersteller www.gocnc.de

Bezug Fachhandel

TECHNISCHE DATENNext3D, Baugröße S

Die kombinierte Linearführung der X- und Z-Achse ist ganzähnlich aufgebaut wie die Führungen am Portal; Laufrollenund Spindelmuttern bestehen aus Messing.

Die linke Linearführung des Portals im Detail. Dieeinstellbaren Laufrollen sitzen unten und müssenbei der Montage spielfrei justiert werden.

Die Laufrollen der Linearführungen können mittels Blech-laschen eingestellt werden, indem diese von einer Stift-schraube nach unten gezogen werden (im Bild rechts).

Die beiden Spindelndes Portals werdenmittels einem Zahn-riemen synchroni-siert. Hierzu werdenan den vorderen En-den der SpindelnZahnriemenschei-ben montiert.

Beim Auflegen desZahnriemens müs-sen beide Linearfüh-rungen des Portalsexakt gegenüberste-hen. Wir haben siehierzu durch Drehender Spindeln an denjeweiligen vorderenAnschlag (Riemen-rad) gefahren.

Nach dem Verschrauben der beiden Linearführungen mit dervorderen und hinteren Endplatte ist das Maschinenportal fertigjustiert und einsatzbereit.

»Die exakte Einstellung des spielfreien und dennoch leichtgängi-gen Laufs der Laufrollen ist für die spätere Arbeitspräzision derMaschine entscheidend und sollte daher sehr sorgfältig erfolgen.«

Die elektrische Verkabelung beginnt mit dem Anschluss der beiden Endschalteran der zentralen Linearführung. Zum Verbinden der Kabel liegen Kabelklemmen bei;wir haben die Kabel stattdessen verlötet.

Im Bereich beweglicher Teile haben wir die Kabel zumSchutz mit Spiralschlauch versehen.

Zum manuellen Verfahren der Achsen (z.B. bei der Mon-tage oder beim Einfetten) kann man ein Bohrfutter aufdie Motorwellen setzen – optional sind auch spezielleHandräder erhältlich.

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(Schrittmotorkabel) 240mm, in Bauschritt 57 (Motor- und End-schalterkabel entlang der X-Achse) 620 mm und später inBauschritt 75 (Motor- und Endschalterkabel entlang der Y-Achse) 700 mm.

EndmontageAn dieser Stelle wird die bis dahin bereits vormontierte

und fertig verkabelte Z-Achse in das Aluprofil der X-Achsegeschoben. Anschließend wird die Spindel hineingedrehtund das Ganze zwischen den beiden Seitenteilen des Por-tals verschraubt. Zuletzt wird noch der Schrittmotor der X-Achse montiert. Damit ist der mechanische Aufbau desPortals abgeschlossen. Spätestens jetzt sollten alle Spin-deln und Führungen mit dem beiliegenden Fett gründlicheingefettet werden. Nachdem dies erledigt ist, können dieAbdeckungen der beiden Y-Achsenspindeln am Maschi-nenrahmen montiert werden.

SchaltzentraleNach dem Verlegen des letzten Wellschlauchs entlang der

Y-Achse, münden alle Kabel in das vormontierte Steuerkar-tengehäuse an der Rückseite der Maschine. Neben der ei-gentlichen Steuerplatine ist dort noch ein Lüfter und ein Nie-

derspannungsanschluss zur Stromversorgung so-wie ein elektronisch schaltbarer Netzanschluss fürden Fräsmotor enthalten. Der Anschluss der Steu-erkarte vom Typ Stepp 2600 war völlig problem-

los, musste aber anhand eines beiliegenden Ergänzungs-blatts erfolgen, da die neueste Steuerkartenversion V2.2 nochnicht in der PDF-Anleitung enthalten war. Inzwischen steht ei-ne überarbeitete Anleitung unter www.digi-vision.de/downlo-ad/pdf/AnleitungNext2017.pdf zum Download bereit.Damit war der Aufbau unserer Next3D-CNC-Fräse abge-

schlossen. Im zweiten Teil unseres Beitrags berichtenwir überdie Inbetriebnahme und unsere Erfahrungen beim Fräsen vonKarbonteilen für eine Eigenbaumechanik.

Für uns war die Verkabelung der Endschalter in der Anleitung nicht ganz eindeutig er-kennbar. Die weißen Endschalterkabel müssen, gemeinsam mit den Motorkabeln,durch die seitliche Bohrung an der Verkleidung herausgeführt werden (Pfeil).

Hier ist der mechani-sche Aufbau derNext3D nahezu ab-geschlossen. Jetztfehlt nur noch die fi-nale Verkabelungund der Einbau derSteuerkarte.

Zum besserenSitz des Steuer-kartengehäusessollten die Flä-chen der Sechs-kantschraubenparallel zur Ober-kante sitzen.Ebenfalls wichtig:Die Gummikappezur Abstützungder Steuerkarte(Mitte).

LIEFERUMFANGKomplette Mechanik mit allenAntriebs- und Befestigungsteilen

Komplette Elektronikinkl. Schrittmotoren

Alle benötigten Anschlusskabel

Externes Netzteil

Software CNC-Studio mit USB-Box

Bauanleitung auf CD

Zusätzlich benötigt:Fräsmotor mit 43 mm-Eurospannhals (max.

Leistung 1 kW)

Schaftfräser mit passendenSpannzangen

Nach dem Verlegen der Wellschläuche führen alle Kabel zum Steuerkar-tengehäuse an der Rückseite der Maschine. Rechts sind die drei Schritt-motoren angeschlossen.