Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

Wie baue ich mir eine elektrische Gitarre?

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Simonfunk
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Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#1

Beitrag von Simonfunk » 02.09.2015, 08:52

Hallo liebe Gitarrenbauergemeinde,

Nach langer Pause ist es wieder soweit und ich kann meine Zeit dem Bau einer weiteren E-Gitarre widmen. Da ich die letzten Jahre beruflich viel in Hotels untergebracht war und es mein Job ist, CAD Trainings zu vermitteln, hielt ich es für angebracht, das nächte Projekt auch mit der Hilfe einer CAD-CAM Lösung zu realisieren.

Fast ein komplettes Jahr ging vorüber, bis die Planung im CAD abgeschlossen und - nebenbei gesagt - das nötige Geld für die Anschaffung einer CNC Portalfräsmaschine vorhanden war. CNC Erfahrung hatte ich bis zu dem Zeitpunkt noch keine, was auch die Überlegung, welche Fräsmaschine denn die richtige sei, nicht gerade erleichtert hat.
Ich habe mich letztendlich für einen Bausatz der Firma CNC4all aus Österreich entschieden, aus kostengründen und um durch den Zusammenbau die Maschine kennenzulernen.
Vorweg gesagt - das erste Instrument ("der Prototyp") ist, was die Fräsarbeiten der Maschine betrifft beinahe fertiggestellt und ich würde die Fräse ein zweites Mal kaufen. Eine Empfehlung möchte ich an der Stelle jedoch nicht aussprechen, da die Maschine je nach Anforderungen ausgesucht werden sollte. Sie ist eine gute Hilfe, wenn es um das Fräsen von Inlays und Bundschlitzen geht, ebenso 3D-Konturen, Vorrichtungen und Taschen lassen sich damit problemlos herstellen. Wer aber große Flächen planieren möchte, sollte den Hobel nutzen. Auch das Fräsen eines Griffbrettradiusses würde ich einer Fräse dieser Kategorie nicht überlassen, eher die Vorrichtung für die Oberfräse - wie man sie hier im Forum oft findet - ist vorstellbar.
Der Grund ist ganz einfach und liegt beim ansehen des Fotos auf der Hand: die Z-Achse hängt zur Mitte der Maschine wegen dem Gewicht der Spindel durch (knapp 0,5 mm). Dieses Manko war mir bereits vor dem Kauf bekannt, stört mich persönlich jedoch nicht, da ich dem Instrument gerne durch die nötige Handarbeit die "Seele" verleihe (whistle).
Der Zusammenbau der Maschine hat inklusive dem Zusammenbau der Steuerung und dem Einrichten der Steuersoftware (Mach3), Schreiben des Postprozessors knapp 3 Tage gedauert. Für die ersten Fräsversuche mussten meine Perlmuttplatten herhalten, welche sich in den letzten Jahren angesammelt hatten. Diese werden zum Inlayfräsen auf ein Stück Postit geklebt, eingescannt und die 2D Konturen möglichst platzsparend ausgerichtet.
Für die Kontur nutze ich einen 0,6mm breiten 2-schneidigen VHM Fräser. Das Ausrichten des Werkstücknullpunkts sollte sehr genau sein, da der Fräser nur 0,25mm eingetaucht wird (mehr habe ich mich bisher nicht getraut). Ebenso wird vor dem Aufkleben des Postits die Auflage plangefräst. Die Spindeldrehzahl liegt bei 16.000 Umdrehungen und der Vorschub bei knapp 200mm/Minute. Vorteil der CNC beim Inlayfräsen ist die Zeitersparnis, der geringe Materialverbrauch und die Möglichkeit, sehr filegrane Elemente zu erzeugen (dünnste Stelle in meinen bisherigen Inlays hat 0,6mm).
Die Inlays wurden mit Adobe Illustrator gezeichnet.
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#2

Beitrag von Poldi » 02.09.2015, 09:10

Was kostet den so ein CNC Bausatz und was benötigt man sonst noch das man sofort loslegen kann?

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#3

Beitrag von Simonfunk » 02.09.2015, 10:25

Hi Micha,
Mit dem PC plus Monitor und Parallelport (EUR 15,-), der Kress Spindel (EUR 163,-), der Portalfräse inkl Steuerung und Steuersoftware (EUR 1899,-), einer Aluminiumnutenplatte (EUR 199,-) und den nötigen Fräsern liegt der Anschaffungswert knapp unter EUR 2500,-
Nicht zu vernachlässigen ist die CAD/CAM Software, welche ich von meiner Firma nutzen kann. Hier gibt es sicher günstige Alternativen.
Was mittelfristig noch hinzukommen wird ist eine Acryl-Umhausung und Faltenbalge, um die Kugellager der Führungen vor Schmutz zu schützen. PC war natürlich vorhanden.
Gruß
Simon
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#4

Beitrag von Haddock » 03.09.2015, 07:08

Guten Morgen,

sehr cool, da bin ich ja gespannt!

Gruss
Urs

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#5

Beitrag von Titan-Jan » 03.09.2015, 12:32

Richtig cool! Bin auch gespannt auf Updates! Wenn ich doch nur den Platz für eine CNC hätte...

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#6

Beitrag von Izou » 04.09.2015, 07:45

Ja, da bin ich auch mal gespannt. Zumal die PRS eine meiner Lieblingsgitarren ist, und CNC eh ein Thema bei mir wird.
Gruss Marcel

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#7

Beitrag von Simonfunk » 04.09.2015, 16:08

Ist mein 4. PRS Nachbau.

Den Ersten habe ich derbe versemmelt - am Hals-Korpus-Übergang um einen Zentimeter verrechnet und es bis zum Schluss nicht gemerkt - soll heißen: der Hals ist am Kopf fast so breit wie am Fuß :oops:

Den Zweiten habe ich meinem Vater zum 50. geschenkt, nachdem mich meine Mutter verzweifelt gefragt hatte, was man denn jemanden schenkt, der sich sonst alles selber kauft. Es musste also etwas her, was man zumindest nicht einfach mal so im Laden bekommt :?

Den dritten PRS-Nachbau habe ich in meiner Scheidungsphase gebaut, als ich den Keller im ehem. gemeinsamen Haus noch nutzen durfte. Es musste schnell gehen, denn der Nachfolger hatte seine Umzugakarton bereits nach und nach einquartiert. Zumindest habe ich das Instrument mit Nitro lackiert und somit würdigen Glanz verliehen. Ganz nebenbei der TIPP: erst Brücke kaufen und vermessen, bevor der Hals eingeleimt wird - das Thema wird hier auch gerade diskutiert. Die Rockinger Wraparound Bridge hat halt jetzt Kerben (whistle)

Mit meiner CAD CAM Lösung gehe ich jetzt auf Nummer sicher, wobei das jetzige Model als Versuchsobjekt für erste Fräsversuche dienen sollte. Die habe ich, bis auf die Halstasche und Humbuckerfräsungen gestern abgeschlossen und bin ganz zufrieden. Als Brücke dient eine ABM wraparound bridge, welche mit einem 10" und 12" Radius ausgeliefert wird.

Holz für das zweite Instrument liegt trotzdem in den Startlöchern und wird demnächst zerspant (dance a)
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#8

Beitrag von Simonfunk » 04.09.2015, 16:55

Weiter mit der Halsbau-Doku:
Das Holz für den Hals kommt aus meinem ehem. Garten. Noch vor dem Einzug musste ein alter Walnussbaum dran glauben. Eine einzige Bohle konnte ich noch vorm Schwedenofen retten, wovon ein Teil als LP-Body auf eBay verkauft wurde und ein einziges Brett nun für den ersten Prototypen meiner CNC PRS dienen soll. Die Bretter wurden 2 Wochen Vakuumgetrocknet und dann über 5 Jahre lang abgelagert. Ich werden den Hals später farbig lackieren.
Sägearbeiten und Fräsarbeiten wurden per Hand durchgeführt, wobei die Schablonen aus 8mm dickem Buchesperrholz CNC gefräst sind. Das Griffbrett und die Kopfplatte aus Pau Ferro habe ich übrigens von Kaguit erworben
Hobeln war nicht nötig, da ich die Hölzer bereits in den richtigen Dicken bestellt hatte. Die erste CNC Bearbeitung fand am grob vorgesägten Griffbrett statt. Ich nutze für Wände und Planare Fräsarbeiten einen 19mm Fräser mit Wendeschneidplatten, da diese einfach ausgetauscht werden können bei Verschleiß. Da die Schneidkanten senkrecht angeordnet sind, neigt der Fräser im Vergleich zu Spiralfräsern vor allem im Stirnholzbereich dazu, Material auszureißen, anstatt auszuschneiden. Lösung: geringe Zustellung und hohe Spindeldrehzahl. Beim Griffbrett hat das Zuschneiden knapp 3 Minuten gedauert und soweit fehlerfrei funktioniert. Beim nächsten Mal werde ich trotzdem den Sprialfräser nutzen und mehr zustellen.
Um das Griffbrett sauber schlitzen und die Inlaytaschen fräsen zu können, habe ich eine Tasche in alte Fichten(Opfer-)platten zum Ausrichten des Werkstücks gefräst.
Dann folgt eine weitere 2,5D Bearbeitung durch die CNC. Zunächst wurden die Taschen in einer Gesamttiefe von 1,2mm (könnte knapp werden) gefertigt (20 Minuten). Hierfür dient ein 0,6mm Fräser mit 0,3mm Zustellung. In einem zweiten Schritt wurden die Schlitze gefertigt.
Die gleiche Opferplatte dient zur Ausrichtung des Halses. Die planare Seite wurde hier übrigens mit Doppelseitigem Klebeband fixiert. Zunächst die Rohbearbeitung - Material muss weg.
Mit einem 6mm Radiusfräser habe ich unter Angabe der Rauhtiefe von 0,05mm den zweiten Durchgang gefräst (Dauer knapp 30 Minuten).
Dann die Kopfplatte - hier hat das Inlay übrigens 0,1mm Spiel, was unter Berücksichtigung der aus dem CAM System genutzten Toleranz von +/- 0,03mm schon fast zu wenig war. Das Verringern der Fertigungstoleranz im CAM bedeutet übrigens mehr G-Code, den die Fräse in der gleichen Zeit verarbeiten muss. Dabei kann es sein, dass die Motoren ruckeln. Diese Tatsache bedarf einer Überprüfung, für die ich noch keine Zeit hatte. Alternativ könnte ich in Zukunft die Toleranzen von Inlay und Tasche aufeinander abstimmen. In diesem Fall hat es 400er Schleifpapier auch getan. Ein oder zweimal über die Inlaykanten streifen und es rutscht ohne Druck in die Tasche.
Hier noch ein Bild vom heutigen Stand - der Halsradius und der Feinschliff dürfen folgen:
Ebenso habe ich gestern den Body bis auf die Halstasche und die Humbuckerfräsungen abgeschlossen. Dieser ist bis auf das Verleimen komplett CNC-gefräst worden. Das Teil nach einem Jahr CAD in der Hand zu halten und nicht mehr nur zu rendern ist ein tolles Gefühl. Bericht folgt ;)
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#9

Beitrag von Titan-Jan » 04.09.2015, 17:49

Der Body sieht toll aus!!

Wie hast du Griffbrett und Hals auf der CNC gespannt?

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#10

Beitrag von Simonfunk » 04.09.2015, 18:28

Danke - finde ich auch.
Ich habe doppelseitiges Klebeband verwendet und, da die Tasche keilförmig ist, das ganze fest reingedrückt.
Hat bisher gut funktioniert, zumindest wenn die Fräser scharf und schnell sind.
Den Body habe ich allerdings mit Zapfen fixiert - Bauthread folgt...
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#11

Beitrag von Simonfunk » 04.09.2015, 18:30

Übrigens... werd Daten braucht - einfach fragen.
Wenn ich Zeit habe, lade ich sie sowieso ins Netz - Zeichnung mit Maßen und Schnitten.
Für Ungeduldige kann ich auch so mal eben 3D Daten verschicken.
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#12

Beitrag von Haddock » 04.09.2015, 20:36

Hallo,

Cool!

Gruss
Urs

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#13

Beitrag von liz » 04.09.2015, 21:10

Schönes Projekt! Ich verstehe zwar immer noch nicht, warum man ein Halsprofil mit CNC macht, aber der Wunsch nach einer CNC wird auch bei mir immer stärker.
lg

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#14

Beitrag von Simonfunk » 04.09.2015, 21:28

liz hat geschrieben:Schönes Projekt! Ich verstehe zwar immer noch nicht, warum man ein Halsprofil mit CNC macht, aber der Wunsch nach einer CNC wird auch bei mir immer stärker.
lg
Ganz einfach - in der rechten Hand hältst du den Staubsauger und in der linken das Weinglas^^
Währenddessen entsteht das Halsprofil...
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#15

Beitrag von liz » 04.09.2015, 21:36

Simonfunk hat geschrieben:
liz hat geschrieben:Schönes Projekt! Ich verstehe zwar immer noch nicht, warum man ein Halsprofil mit CNC macht, aber der Wunsch nach einer CNC wird auch bei mir immer stärker.
lg
Ganz einfach - in der rechten Hand hältst du den Staubsauger und in der linken das Weinglas^^
Währenddessen entsteht das Halsprofil...
Das sind zwar schlagende Gründe, aber ich würde mir nur ungern die für mich gefühlt lustigste Abeit am Instrumentenbau von der Cnc wegnehmen lassen.

Ich kann jetzt auch nicht schreiben "Ich trinke nicht". Ich schreibe deshalb: Ich staubsauge nicht.

;)

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#16

Beitrag von kehrdesign » 04.09.2015, 22:41

liz hat geschrieben: ... aber ich würde mir nur ungern die für mich gefühlt lustigste Abeit am Instrumentenbau von der Cnc wegnehmen lassen. ...

Die Cad-Cam/CNC-Technik ist sicher eine tolle Möglichkeit, nervige Arbeiten der Maschine zu überlassen und auch Formen mit hoher Genauigkeit zu wiederholen. Den Nutzwert dieser Technik stelle ich überhaupt nicht in Zweifel.

Keinesfalls aber möchte ich mir den Spaß nehmen lassen, Hälse und vor allem Bodies mit meinen eigen Händen gefühlvoll frei zu formen, zu spüren, wie die Ziehklinge exakt meinen Vorstellungen gehorcht. Ein durchentwickeltes, fertiges Produkt ohne schöpferische Komponente nachzubauen, ist für mich völlig uninteressant.

Formen in 3D-Editoren neu zu kreiren, könnte mich auch locken, allerdings ist solche Software (ich kenne einige Schwergewichte aus dieser Kategorie) und besonders die zugehörige Peripherie noch ziemlich steif und technisch-mathematisch ausgerichtet und damit schwerfällig insbesondere beim Nuancieren von Freiformen. Aber genau durch Letzteres bekommen Formen erst Charakter und Leben.

.
Man weiß nicht recht, ob aus Dummheit, Platzmangel oder Schlamperei ein Unikat der Gitarrenwelt überhört wurde.
(aus Allan Holdsworth's Nachruf von Michael Rüsenberg)

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#17

Beitrag von liz » 04.09.2015, 23:04

Ich wollte keinesfalls die gezeigte Arbeit wertmindern - höchsten Respekt für deine Fertigkeiten mit der Cnc. Das Ergebnis spricht für sich. (clap3)
lg liz

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#18

Beitrag von Simonfunk » 05.09.2015, 02:43

Ach quatsch - als Wertminderung empfinde ich das nicht.
Ich kann diese Meinung total nachvollziehen, aber ich covere halt gerne und vor allem gerne gut (;
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#19

Beitrag von Poldi » 05.09.2015, 10:10

(dance a) (clap3)

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#20

Beitrag von sunrisebrasil » 08.09.2015, 00:04

Sehr cooles Projekt!
Bin gespannt, wie es weitergeht....
Grüße
Markus

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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#21

Beitrag von Izou » 08.09.2015, 12:29

Simonfunk hat geschrieben:Übrigens... werd Daten braucht - einfach fragen.
Wenn ich Zeit habe, lade ich sie sowieso ins Netz - Zeichnung mit Maßen und Schnitten.
Für Ungeduldige kann ich auch so mal eben 3D Daten verschicken.
Super, nehme das Angebot gerne an. Schöne Arbeit, und toll beschrieben. (clap3)
Gruss Marcel

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#22

Beitrag von Simonfunk » 15.09.2015, 08:16

Hallo zusammen,

Da einige nachgefragt haben, habe ich die CAD Daten als Step-Format unter diesem Link abgelegt: http://guitarts.de/wp-content/uploads/2 ... RS_Step.7z

Halsfuß ist nicht 3-Achs optimiert, sondern für Schablonenfräsen,soll heißen dass der Body für die Fräsung der Halstasche schräg montiert werden muss.
So sieht der aktuelle Stand am Halsfuß aus:
Die Optimierung nehme ich für den zweiten Anlauf vor und update die Daten.

Gruß
Simon
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#23

Beitrag von kehrdesign » 16.09.2015, 13:14

Simonfunk hat geschrieben: als Step-Format unter diesem Link abgelegt: http://guitarts.de/wp-content/uploads/2 ... ads/PRS.7z
Wow,
da hast Du Dir ja richtig viel Mühe gegeben, sogar die Gewinde mit Steigung!, oder sind die aus 'nem Normteilekatalog. Zum Spiegeln der Schrift bei den Mechaniken war wohl dann die akribische Geduld aufgebraucht? ;)
Mit welcher Software arbeitest Du denn. Als Invent0r-Datei wird sie jedenfalls deutlich handlicher als im stp-Format.
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#24

Beitrag von Simonfunk » 16.09.2015, 14:14

kehrdesign hat geschrieben: Wow,
da hast Du Dir ja richtig viel Mühe gegeben, sogar die Gewinde mit Steigung!, oder sind die aus 'nem Normteilekatalog. Zum Spiegeln der Schrift bei den Mechaniken war wohl dann die akribische Geduld aufgebraucht? ;)
Mit welcher Software arbeitest Du denn. Als Invent0r-Datei wird sie jedenfalls deutlich handlicher als im stp-Format.
Haha - die Gewinde sind, wie so manch andere Details nur wegen dem Rendering drin und ein Systemfeature und die Schrift (; ich wusste da war doch noch was...
Ich hatte viel Zeit, da ich letztes Jahr fast 200 Tage als Außendienstler im Hotel gesessen hab. Da ich so gut wie nie zu Hause bin und wenn ich es mal bin, Zeit mit der Familie verbringen möchte, bietet es sich an, auch die Fertigungsplanung und CAM Operationen aus dem Hotel zu machen. Am Ende lohnt sich CAD/CAM, was den Zeitinvest bei der kleinen Produktionsmenge, wie es für mich selbst angemessen scheint, überhaupt nicht. In der Zeit hätte ich wahrscheinlich 5 davon gabaut. Aber das geht halt nicht im Hotel...

Das zweite Model ist schon grob in Planung - ein Nylon-Hybrid soll her, mit einem eigenen Design.
Bin gerade dabei zu skizzieren - wird aber mit Sicherheit ein neuer Thread.

Wenn, dann kann ich die Gitarre noch als Parasolid exportieren (knapp 40mb statt 150mb). Ich habe das mit Siemens NX gebaut.
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Re: Meine erstes CNC Projekt - eine PRS DC

#25

Beitrag von Simonfunk » 22.09.2015, 07:22

Hier die 3D-Daten als Parasolid:
http://guitarts.de/wp-content/uploads/2 ... rasolid.7z
(deutlich leichter als Step)

und Stl:
http://guitarts.de/wp-content/uploads/2 ... PRS_stl.7z
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