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CNC-Fräse

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SchwachSuper 

Vorgeschichte

Im Jahre 2004 ersteigerte ich für 500€ gegen 40! Mitkonkurrenten eine CNC-Portalfräsmaschine, die ungefähr eine Arbeitsfläche von DIN A4 hatte, zusammen mit einer Proxxon-Spindel. Sie war sehr, sehr langsam, verrichtete seine Aufgabe aber top. Dies allerdings nur in Holz.

CNC-PortalDas störte mich damals allerdings aber nicht, da ich zu dieser Zeit noch sehr viel mit Holz bastelte, Wind- und Wassermühlen und so was. Wunderschöne Türen, Fenster und Ornamente konnte ich so fertigen.

Zwei Jahre später kam dann aber der Einstieg in die Metallverarbeitung. Da zeigte sich, dass der ganze Aufbau der Maschine einfach zu instabil für Fräsarbeiten in Metall war. So bekam ich meine Teile aus Messing oder Alu zwar immer irgendwie hin, aber es waren jede Menge Nacharbeiten notwendig.

Der alte Erbauer der Portalfräse, der zeitweilig bei Ebay einen Riesenshop für CNC-Teile hatte, war plötzlich verschwunden...Telefonisch nicht mehr erreichbar und in Ebay abgemeldet. In der Branche nicht gerade selten. Die Kunden wünschen irreale Genauigkeiten, die dann nicht (ganz) genau eingehalten werden. Da steht dann jede Menge Ärger ins Haus, die in Folge zum plötzlichen Auflösen der meist Klein-Firmen führt.

Durch meine Teilnahme an verschiedenen Foren im Internet bekam ich Kontakt mit Usovo, der die Mini-Proxxon-Fräse MF 70 zu CNC-Fräsen umbaute und verkaufte und einen Namen in der Szene hat. Eines Tages besuchte ich ihn - mit meiner Käse-Fräse unter'm Arm -, um ihn um Rat zu fragen, wie und ob die Maschine für Metallverarbeitung fit gemacht werden kann. Er zeigte und demonstrierte mir die Schwachstellen dieser Maschine, und schnell wurde klar, dass da nicht viel zu machen ist- oder anders gesagt, jede Menge geändert werden müsste...

CNC-ProxxonAber er zeigte Interesse an der Maschine, weil er sie zu Demonstrationszwecken bei Messen für das damals noch in der Entwicklung befindliche Werkzeugwechselsystem mit Pressluft gebrauchen könnte. Daraus entwickelte sich ein Tauschgeschäft: Ich kam mit seiner fix und fertig eingerichtet Arbeitsmaschine nach Hause, und er hatte eine sehr schöne Portalfräse, mit der er sein Wechselsystem gut vorführen kann.

Ich rüstete die Proxxon anschließend noch mit einer anderen Spindel für ER-11 Spannzangen aus dem Usovo-Programm aus, mit der eine wesentlich höhere Rundlaufgenaugkeit erreicht wird. Außerdem kann ich nun mit der passenden Spannzange auch größere Fräser einspannen (bis zu 8mm).

Diese Maschine mit einem Verfahrweg von 86x160mm, einer Z-Höhe von ca. 85mm und dem sehr geringen Gewicht von ca. 14kg macht mir immer mehr Freude! Sie arbeitet hochgenau, was mich immer wieder in Erstaunen versetzt, aber eben mit sehr geringen Z-Zustellungen. So um die 0,3mm pro Fräsgang bei Alu und Messing. Aber das stört mich überhaupt nicht, weil Zeit bei meiner Bauerei das geringste Problem ist. Ich habe sie mir angeschafft, um kleinere Teile mit „Rundungen", die fast an jeder Maschine anfallen, schöner und vor allen Dingen einfacher fertigen zu können. Das Konstruieren der Fräsdateien ist inzwischen Teil meines Hobbys geworden und macht mir ebenfalls großen Spaß.

Funktionsweise

Mit einem Konstruktionsprogramm, wie z.B. Autodesk Inventor, erstelle ich die Zeichnung, die dann als dwg-Datei exportiert wird. Mit einem genialen Freeware-Programm (BOCNC) vergebe ich dann für die benötigten Fräser verschieden Farben für bestimmte Teile der Zeichnung. Z. B. bekommt eine Ausfräsung und/oder Bohrung im Innern des Bauteils eine gelbe Farbe, während die Außenkontur blau wird. Die Farben sind notwendig, damit ich später steuern kann, in welcher Reihenfolge die einzelnen Teile des Bauteils gefräst werden. Man kann schlecht erst das gesamte Teil rausfräsen und dann die Bohrungen! Ebenso wird die Fräsbahn mit einem Aufschlag des Durchmessers des jeweiligen Fräsers zu den einzelnen Zeichnungs-Linien neu berechnet und mitgespeichert.

Bocnc2BOCNC erzeugt eine HPGL-Datei, die die Frässoftware für die Proxxon-Maschine einlesen kann. Eigentliche eine Datei für Plotter, die quasi für die Hobby-CNC-Maschinen wiederentdeckt wurde. Ich benutze eine Software auf DOS-Ebene, die den unschlagbaren Vorteil hat, dass sie auf einem Uralt-Laptop läuft, den man für wenige Euros bei Ebay bekommt. Da ich ja mit einem modernen Programm konstruiere und die Frässoftware eigentlich nur zum Einstellen der Werte und zur Ausgabe an die Steuerkarte der CNC-Maschine nutze, stört mich das Altmodische eigentlich nicht.

Auf dem Laptop lege ich dann in der Software fest, in welcher Reihenfolge die Farben verarbeitet werden, mit welchem Fräser und mit welcher Geschwindigkeit das vonstatten gehen soll. Nach der Abarbeitung einer Farbe bleibt die Fräse stehen und man kann kann nun den Fräser wechseln. Da dabei natürlich der Abstand Fräser zur Materialoberfläche verstellt wird, muss nun natürlich der Z-Nullpunkt neu definiert werden. Das geschieht durch Ankratzen des Werkstücks und Abspeichern des neuen Wertes.

Ebenfalls festlegen lässt sich, in wieviel Durchgängen und in welcher Stärke die Spindel in das Material hineinfräsen soll. 0,2mm Tiefe bei 10 Durchgängen würde bedeuten, dass eine 2mm Messingplatte dann am Schluss komplett durchfräst ist.

Zu Beginn des Fräsvorgangs wird noch der X- und Y-Nullpunkt - ebenfalls durch Ankratzen - festgelegt und abgespeichert. Die Software weiß nun alles, was für den Fräsvorgang notwendig ist.

Auf Knopfdruck startet nun die Maschine und arbeitet die einzelnen in der Software festgelegten Schritte (Farben) ab. Nach dem Eintauchen ins Material arbeitet die Maschine mit der eingestellten Arbeitsgeschwindigkeit, während sie beim Anfahren einer neuen Position diese mit einnem ebenfalls definierten Eiltempo ansteuert. Wehe, wenn man die Arbeitsgeschwindigkeit zu hoch gewählt hat. Dann bricht unweigerlich der Fräser, soweit er dünn genug ist oder die Maschine frisst sich regelrecht fest, was dem Motor der Spindel, der Steuerkarte und schon gar nicht dem Werkstück selbst besonders bekommt... Es sind schon einige Testfräsungen notwendig und einige Fräser muss man schon opfern, bis man den Bogen raus hat.

CNC ist zwar faszinierend, aber kein Selbstläufer! Motor an und alles geht von selbst, ist nicht!

end faq

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