
English: 
So i’ve always wanted a CNC mill, arguably
my interest in automated manufacturing in
general was what got me into 3D printing in
the first place, since 3D printing is sorta
the same thing from a technical standpoint,
just way more accessible.
But i still wanted something that could machine
materials and not just extrude them, even
if it was only for the educational value and
less so for actually opening up a job shop
and running the machine 24/7 to produce parts.
Essentially, it should just augment the 3D
printers i already have and be able to occasionally
machine a thing or two from aluminum, acrylic
or wood.
So i set out to do what i had planned for
a long time with the MendelMax 3: I converted
it into a CNC mill.
Now, even though the MendelMax 3 is a fairly
sturdy 3d printer, it’s not quite up to
the task of machining materials out of the
box, at least when it comes to my basic understanding
of the cutting forces and resonance issues
involved with milling.

French: 
J'ai toujours voulu une fraiseuse à commande numérique, en fait mon intérêt pour les machines automatisées en général
est ce qui m'a amené à l'impression 3D, car c'est assez similaire
d'un point de vue technique, mais en plus accessible.
Mais je voulais quelque chose capable d'usiner de la matière et pas uniquement d'en extruder,
même si ce n'est que pour bricoler et pas pour ouvrir une entreprise d'usinage
qui fait tourner les machines 24h/24.
Je souhaitais augmenter la capacité de mes imprimantes 3D et être capable
d'usiner de temps en temps des pièces en aluminium, plexi ou bois.
Donc je me suis lancé dans la conversion de ma MendelMax 3
en fraiseuse à commande numérique.
Même si la MendelMax 3 est une imprimante 3D plutôt rigide,
elle ne l'est sans doute pas assez pour usiner correctement, du moins selon mes connaissances
des efforts de coupe, et des problèmes de résonance que pose l'usinage.

English: 
So my padawan and I started replacing a few
essential parts that were originally only
made from relatively flimsy 1mm steel - which,
surely, sounds like a lot, and actually is
the same ballpark thickness that a large part
of your car’s chassis is made from, but
the geometry plays a huge role, too, in how
easily a part will bend.
For a lot of applications, a chunky, 3D printed
plastic part can actually be way stiffer than
anything that’s just a flat sheet of metal.
So after removing the parts that made this
beast a 3D printer, we grabbed some aluminum
flat stock and replaced the Z and Y-axis motor
holders and the X-axis carriage, since that’s
where the new toolhead will go.
The great thing with these OpenBuilds wheels
is that you really don’t have to work precisely
at all when it comes to the positions of the
mounting points for the wheels, since you’ll
adjust the pretension of the wheels anyways.
We also stiffened up the print bed, since,
again, that was simply sheet metal from the
factory and didn’t come with any significant
stiffness.

French: 
Donc mon Padawan et moi avons commencé à remplacer quelques pièces
qui étaient faîtes d'acier de 1mm, qui, bien sûr, semble épais, et c'est le cas,
car c'est plus épais que la plupart des pièces du châssis de votre voiture,
mais la géométrie des pièces joue un rôle encore plus important, en dictant la façon dont une pièce va fléchir.
Dans beaucoup d'application, une pièce en plastique imprimé peut être plus rigide
qu'une simple plaque de métal.
Donc après avoir retirer les composants qui font de cet ensemble une imprimante 3D,
Nous avons conçu des pièces en aluminium pour les chariots X et Y, puisque c'est là que nous allons
installer le moteur de l'outil coupant
Ce qui est pratique avec ce système de roues accessibles, c'est que les tolérances sont larges
pour le positionnement des axes, puisque de toute façon il faudra
ajuster la précontrainte de chaque roue.
Nous avons également renforcé le plateau d'impression, puisqu'il était aussi fait d'une plaque de métal
sans renforts particuliers.

English: 
To make it less prone to twisting, we spaced
out the openbuilds wheels a bit more, which
does make the Y-axis a bit shorter, but that’s
ok.
What also helped was adding a two-story MDF
top-plate.
The thicker bottom part was screwed to the
original sub-bed and is going to stay there,
forever, and the 10mm thick top plate is essentially
a waste plate that will get screwed, milled
and drilled into and is just something that
is going to be replaced on a regular basis.
Electronics-wise, we didn’t change anything.
The motors, drivers, control board etc are
still the original parts, but the firmware
is now running slightly slower maximum accelerations
and speeds as well as slightly higher current
for the extra weight on the X and Y axis as
well the cutting forces themselves.
So the original idea was to use this Proxxon
rotary tool, because it came with a nice mounting
flange, has a collet chuck and a wide range
of adjustable RPMs.

French: 
pour lui éviter de se vriller, nous avons espacé un peu plus les roues,
ce qui réduit la course en Y, mais çà ira.
Ce qui a bien aidé également, c'est l'ajout de deux plaque de MDF.
La plaque du dessous, plus épaisse, est vissée dans la plateau d'origine et restera en place,
et la plaque du dessus, de 10mm, servira de martyr et sera percée, usinée
et nous la changerons régulièrement.
D'un point de vue éléctronique, nous n'avons rien changé.
Les moteurs et cartes électroniques sont d'origine, mais le firmware
utilise désormais des accélérations plus faibles et un courant un peu plus élevé
pour emmener le poids supplémentaire sur les axes X et Y, et les efforts d'usinage.
L'idée de base était d'utiliser cet outil de marque Proxxon parce qu'il avait une bonne bague de centrage
et une bonne plage de vitesses.

French: 
Et cela a très bien fonctionné pendant un certain temps, en utilisant ces fraises "low cost" de 3mm et 2 dents, çà usinait gentillement
dans le MDF et même l'aluminium et réduisant beaucoup les vitesses d'avance et la profondeur de passe.
La gravure dans le plexi marchait plutôt bien également, mais cela n'a pas duré.
Les roulements de cet outils ne sont pas très résistants, du moins pas assez pour
usiner des pièces comme çà. Après avoir remplacé l'outil Proxxon par un plus récent
qui était supposé disposer d'un roulement supplémentaire pour cet usage et a foiré peu de temps après,
l'imprimante MendelMax est restée en plan pendant un certain temps.
J'était déçu, après avoir passé autant de temps à modifier la machine
et acheter deux outils Proxxon, j'était revenu au point de départ.
Mais grâce à internet, vous avez accès à un choix infini de pièces
et j'ai trouvé ce moteur de 400W sur 48V, avec un collier de montage ER11.
Bien sûr, çà n'est qu'un plus gros moteur brushless avec un collier à la base,

English: 
And it worked great for a while, using these
cheapo 3mm two-flute bits, it milled happily
through MDF and even aluminum with, like,
super reduced cutting depths and feeds.
Engraving into acrylic also worked beautifully,
but it didn’t last long.
The bearing in these tools aren’t great,
well, at the very least they’re not made
for machining like this, and after replacing
the original Proxxon tool with a newer that
supposedly had an extra bearing for that exact
purpose and still having it fail in almost
no time, the MendelMax sat unused for quite
a while.
I was frustrated, after spending so much time
on modifying the machine and buying two of
the Proxxon tools, it was almost all the way
back to the start.
But thanks to the internet, you now have access
to an almost infinite catalogue of parts,
and eventually i found this 400W, 48V spindle
motor with an ER11 collet.
Sure, it’s technically only a large-ish
brushed motor with a collet chuck on its shaft,

French: 
mais si cela fonctionne, j'aurais un outil plus puissant, un meilleur mandrin et pour moins cher que d'acheter
encore un autre Dremel.
Après avoir branché çà sur une alimentation 48V séparée, la machine était de nouveau opérationnelle
et il trouve que ce moteur est plutôt solide.
Je peux ajuster la vitesse de rotation en réglant le potentiomètre de l'alimentation,
mais je vais mettre quelque chose de plus élégant, comme ce contrôleur moteur.
Pour le moment, l'état de surface peut être réglé pour être plutôt impressionnant,
mais cela demande une passe de finition, et des astuces comme l'usinage trochoïdal peuvent
aider également.
Bien entendu, la MendelMax converti en fraiseuse n'est pas parfaite, loin de là,
cela reste un châssis d'imprimante 3D, pas du tout conçu pour
supporter ce genre d'efforts.
Par exemple, les écrous de l'axe Z sont trop faibles et seront remplacés par
des pièces imprimées, les rails de l'axe Y et les cartes électroniques
devraient être mieux protégés pour éviter

English: 
but if it worked, i’d have a more powerful
tool, a better chuck and still pay less than
buying yet another Dremel.
So after getting that and a matching 48V power
supply, the machine was back in business really
quickly, and it turned out that the spindle
motor was actually quite solid.
I can adjust the RPM by just tweaking the
output voltage of the power supply, but i
still want to add something like this DC motor
controller to make it a bit more elegant.
Right now, the surface finish can be tweaked
to be, i think, fairly amazing, it definitely
needs a finishing pass on any surfaces you’ve
machined and tricks like trochoidal milling
won’t hurt, either.
Now, the converted MendelMax isn’t perfect
by any means.
It’s still a 3D printer frame after all,
never intended to be used for these heavier
applications.
For example the Z-axis nut holder are still
way too weak for this and will be replaced
by printed versions, also the electronics
and the Y-axis rails for the openbuilds wheels
could use some extra protections from the
chips, with electronics, obviously, for not

French: 
les dégâts dû aux copeaux d'aluminum, et les roues ramassent tous les débris
qui se collent aux rails et finissent pas se gripper.
Je souhaiterai changer les courroies normales GT2-2 de 6mm, plus connues sous le diminutif de GT2,
par quelque chose de plus large, ou même une vis sans fin
si le châssis de la MendelMax ne me pose pas d'autres soucis.
Cela devrait probablement rigidifier quelque peu l'armature.
Et bien sûr, l'impression 3D et l'usinage CNC dépendent beaucoup du logicel
que vous utilisez pour préparer le travail.
Dans le monde des logiciels de FAO (l'équivalent du slicer mais pour le fraisage) il y a énormément de choix,
mais pas grand chose de puissant et accessible.
Bien sûr, Autodesk Fusion est un outil incroyablement puissant, mais l'aspect "gratuit tant que vous êtes une petite entreprise"

English: 
shorting stuff out with aluminum flakes, but
the OpenBuilds wheels are also extremely prone
to just picking up chips that sit on the rail
and then end up rolling everything but smoothly.
I also sorta want to replace the regular GT2-2M
6mm belts, which are often just called GT2,
with something maybe at least a bit wider
to make it stiffer, maybe even a leadscrew
or a ballscrew if the little MendelMax doesn’t
present me with any more severe issues.
Though that would probably also warrant stiffening
up the frame significantly.
And obviously, both 3D printing and CNC machining
are very heavily dependant on what software
you use to prepare your jobs, and while CNC
obviously has a ton of options when it comes
to high-end CAM packages, the equivalent of
a slicer, there’s not that much great software
out there that is somewhat powerful and still
easy to use.
Sure, Autodesk Fusion is an incredibly powerful
too, but the “free as long as you’re a

English: 
tiny startup” and the learning curve involved
kept me looking for simpler options.
I personally can program something like a
Haidenhain CNC controller directly and use
a five-axis CAM like TEBIS, but neither of
them apply here, obviously.
What i found to be a nice middleground was
the shareware-like ESTLcam, which is a fairly
simple, 2D or 2.5D-centric cam that does just
about enough for me without having to relearn
the entire tool whenever i want to machine
something.
It also does picture engraving and 3-axis
3D milling, and while that’s good to have,
it’s not a major selling point for me.
What i want is just a simple, visual tool,
ESTLcam is just about ok enough for this.
It even creates Marlin-compatible gcode out
of the box!
So yeah, that’s the first part of my adventure
with turning a 3D printer into a mill.
While it’s not perfect and was a lot of
work, it has most definitely turned out better
than i expected.

French: 
et les heures d'apprentissages à y consacrer m'ont pousser à explorer d'autres voies.
Personnellement, je suis capable de programmer un contrôleur CNC Haidenhain directement
et utiliser un logiciel de FAO 5 axes, mais çà n'est pas le sujet qui nous occupe ici.
La solution que j'ai trouvé, c'est le pseudo-shareware "ESTLcam", qui est
simple, travaille en 2D ou 2.5D, et qui fait tout ce que j'ai besoin de faire, sans avoir besoin de réapprendre
à m'en servir à chaque fois que je le lance.
Il fait également de la gravure de photo et de l'usinage en 3D. Si c'est intéressant d'avoir ces options,
çà n'est pas capital pour moi.
Ce que je voulais c'est un outil simple et visuel, et ESTLcam est suffisant pour mes besoins.
Il exporte même directement en GCode compatible Marlin!
Donc c'est la première partie de mon aventure dans la conversion d'une imprimante 3D en fraiseuse CN.
Ça n'est pas parfait, c'est un gros travail, mais cela s'est
passé mieux que je l'aurai espéré.

English: 
I mean, it mills aluminum, that’s a success
whichever way you look at it!
I’ll definitely be making a few more mods
in future, but at this point, it’s already
an awesome little conversion, i think.
If you want to try something similar, i’ve
linked the spindle, power supply and milling
bits i’m using in the description below.
I hope you learned something in this video,
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French: 
Je veux dire, je peux usiner de l'aluminium, c'est un succès quoi qu'on en dise !
Je ferais des modifications dans un futur proche mais à ce point,
c'est déjà une conversion réussie, de mon point de vue.
Si l'aventure vous en dit, j'ai mis les liens vers le moteur, l'alimentation et les
fraises que j'utilisent dans la description ci dessous.
J’espère que vous avez appris quelque chose dans cette vidéo, et si vous l'avez aimée, mettez un pouce en l'air,
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