[CNC] Project zelfbouw CNC machine

[mrc4nl]

Proloog

Lang geleden (in mijn studententijd) heb ik eens een CNC machine gebouwd. Ik had toen toegang tot een houtwerkplaats en heb het grootste gedeelte dan ook met hout gebouwd. De machine had een werkbereik van ongeveer 1100 bij 600 bij 300mm

Het werkte, tenminste als je hout wilde frezen. Aluminium ging al moeilijk en met staal trilde de boel zowat uit elkaar. Later had ik nog wel wat verstevigingen met plaatstaal gemaakt wat wel wat hielp maar toch tekort schoot voor metaal. Later is de machine gedemonteerd en heeft sindsdien stil in een hoekje gestaan. Zonde.

Een nieuw project

Nu 9 jaar later, heb ik weer de aspiraties om iets nieuws te bouwen. Ik ben werkzaam in de metaalsector als tekenaar, en mn werk is een beetje saai. Ik wil dus graag de grenzen opzoeken van wat mogelijk is. Complexe constructies, bijzondere oplossingen, moeilijk doen als het makkelijk kan. Om mijzelf uit te dagen, en om te leren wat wel en nieuw werkt. Het doel is om een betere machine te bouwen dan de vorige was, maar ook als leerproject. Ik heb ook niet zoveel ruime als eerst, dus de machine zal ook een slagje kleiner worden

Het ontwerp

Omdat ik in de metaalsector werk, kan ik redelijk makkelijk en betaalbaar aan plaatmateriaal komen. Dus een groot deel gaat uit plaatstaal gemaakt worden, maar ik wil ook experimenteren met andere materialen.

Dit was een van de eerste opzetjes:

Uit 4mm plaatstaal met inwendige schoren. Dit alles bij elkaar zou meer dan 100 Kilo wegen. Voordelen: lekker stevig en makkelijk in elkaar te zetten. Maar ik was wel bang dat dit een gigantische klankkast ging worden. Ik woon in een rijtjeshuis dus wil lieve niet dat de hele buurt weet dat ik in de weer ben.

Daarna een nieuw ontwerp gemaakt:


Dit ontwerp ben ik meer tevreden over. Dit is op basis van zo'n truss uit de podiumtechniek. De meest efficiënte vorm om met zo min mogelijk materiaal een zo stijf mogelijke constructie te bouwen.
Nadeel: Niets is haaks, ik maak het mijzelf wel moeilijk zo. Maar dat is de uitdaging.

Tot zover ben ik qua ontwerp. Het is nog niet af, een hoop is nog niet getekend,met name het onderstel moet nog. Ik was van plan hier regelmatig updates te geven over mijn project.

[Joep]

Misschien is dit iets handiger: https://vallder.com/product/cnc-x-axis-alu-profile-200x96/

[gebruikernaam__]

Hoe erg ben je thuis in de statica en dynamica? Heb je ook echt eisen voor je ontwerp of wordt het meer een kijken waar het schip strand en itereren project? Ik verwacht namelijk dat als je echt de stijfheid in 6 richtingen gaat doorberekenen van je truss ontwerp dat het toch wat tekort gaat schieten.

Als je nog een goeie referentie zoekt is 'the design of high performance mechatronics' wel een goede intro. Best goed leesbaar en bevat wel veel aspecten van een goede machine ontwerpen.

Qua geluid denk ik dat trillingen doorgegeven aan de grond een groter probleem zullen zijn. Oppervlaktes kan je altijd wel makkelijk dempen via bijvoorbeeld layer constrained damping (dun rubber tussen twee plaatjes staal, gewoon te koop in vellen).

[mrc4nl]

Joep schreef op woensdag 15 april 2026 @ 12:57:
Misschien is dit iets handiger: https://vallder.com/product/cnc-x-axis-alu-profile-200x96/

O die kende ik nog niet. Ziet er uit als een mooie alles-in een oplossing. Prijs valt mij ook erg mee.

Maar ik heb de aluminium truss al gekocht (nouja toezeggen gedaan via marktplaats) Zaterdag ga ik m ophalen. Dus ik ga het eerst daarmee proberen. Het lijkt elkaar niet veel te ontlopen qua sterkte.
Ik heb even snel een berekening laten doen in inventor voor de massatraagheid.

Traagheidmoment	X CM^4	Y CM^4
CNC-X profiel	1364	572
Truss	894	1488

gebruikernaam__ schreef op woensdag 15 april 2026 @ 13:16:
Hoe erg ben je thuis in de statica en dynamica?

Ik heb werktuigbouwkunde gestudeerd, deels HBO deels MBO. De grote lijnen weet ik het nog wel.

Heb je ook echt eisen voor je ontwerp of wordt het meer een kijken waar het schip strand en itereren project? Ik verwacht namelijk dat als je echt de stijfheid in 6 richtingen gaat doorberekenen van je truss ontwerp dat het toch wat tekort gaat schieten.

Het gaat een iteratieproces worden. Ik heb al een plan B mocht de truss niet stijf genoeg zijn:
Vullen met een Epoxymengsel met Alumina erin.Maar zover ben ik nog niet.

Als je nog een goeie referentie zoekt is 'the design of high performance mechatronics' wel een goede intro. Best goed leesbaar en bevat wel veel aspecten van een goede machine ontwerpen.

Klinkt interessant, ik zal het eens bestuderen
Edit, mmm 140 euro is mij ene beetje te gortig voor "ff doorbladeren" misschien heeft mn lokale bieb er èèn, en anders niet.

Qua geluid denk ik dat trillingen doorgegeven aan de grond een groter probleem zullen zijn. Oppervlaktes kan je altijd wel makkelijk dempen via bijvoorbeeld layer constrained damping (dun rubber tussen twee plaatjes staal, gewoon te koop in vellen).

Ik was in ieder geval van plan ook een hoop massa in te zetten tegen de trillingen. En uiteraard stevige machinevoeten van rubber. Hier en daar kan ik inderdaad ook nog rubber verwerken.

[ocf81]

Ik heb heen WB-achtergrond, maar ik heb wel redelijk wat zaken gezien en besproken op fora zoals cnczone.nl. Die 4mm lijkt me, gezien het formaat van de machine, toch aan de dunne kant voor het plaatmateriaal. Heb je dit al door een simulatie gehaald om te zien of het niet te veel gaat verbuigen?

[Lord Anubis]

je buizen ontwerp lijkt me sterk maar ben ook bang dat het, de buizen, te veel golvend zijn/worden om een super vlak te krijgen om je rail-plaat aan vast te maken. Ook al die gaten of las verbindingen lijken me een flinke klus. Weet niet wat voor machines/gereedschap je beschikbaar heb op je werkt.
Je eerste tekening met wat gelijmde tussen schotten en opgevuld lijken me meer kans te maken. Uiteraard de aluminium rail, de cnc-x profiel is waar ik voor zou gaan en bij doorbuigen een koker aluminium er van achteren tegen aan.
Veel minder werk.
Ik ga je wel volgen.

[gebruikernaam__]

mrc4nl schreef op woensdag 15 april 2026 @ 14:19:

Klinkt interessant, ik zal het eens bestuderen
Edit, mmm 140 euro is mij ene beetje te gortig voor "ff doorbladeren" misschien heeft mn lokale bieb er èèn, en anders niet.

Er zijn ook wat pdf's te vinden dus dat kan nog een optie zijn. Die 140 euro is die iig niet waard inderdaad tov wikipedia paginas en youtube.

[mrc4nl]

Een kleine update. Ik ben weer wat verder gegaan met het ontwerp


De zijkanten wil ik gaan gieten om een rigide geheel te krijgen, waarschijnlijk uit epoxy met vulstof, anders gewoon beton.

Tafel is hier doorzichtig gemaakt zodat je de dwarsbalken kan zien. Hoe ik de dwarsbalken ga bevestigen moet ik nog een oplossing voor verzinnen.