Die CNC Fräse ist ein beliebtes, computergesteuertes Gerät, bei dem sich ein Produkt Vergleich lohnt. Die Holz- und Metall-verarbeitende Industrie setzt gezielt auf CNC Fräsen zur Bearbeitung ihrer Betriebsstoffe (Metall, Holz).
Auch Kunststoff kann eine hochwertige CNC Fräse bearbeiten. Die Fräsen sind computergesteuert und seit einiger Zeit auch für den Hobbyhandwerker interessant. Es sind kleinere CNC Geräte im Handel erhältlich die für den Hobby-Bereich gedacht sind. So können auch private Anwender CNC Fräsen, wie die Stepcraft CNC Fräse gezielt erwerben.
Mit einer guten CNC Fräse kann ein Hobbyhandwerker schnell und einfach seine neuen Ideen umsetzen. Wenn du dich für CNC Fräsen interessierst und wissen möchtest, warum sich ein Vergleich lohnt und worauf du achten solltest, wenn du eine CNC Fräse kaufen möchtest, dann bist du bei uns genau richtig.
Inhaltsverzeichnis
- Wichtige Informationen zur CNC Fräse kurz zusammengefasst
- CNC Fräse – Was ist das?
- Welche Kauffaktoren solltest du vergleichen?
- Welche Marken oder Hersteller sind im CNC-Bereich interessant?
- Wenn es doch ein Bausatz sein muss
- Wie ist die Funktionsweise von CNC Geräten?
- CNC Fräse – Was kostet ein Gerät?
- Gibt es kostengünstige CNC Fräsen?
- Vorsicht vor sehr günstigen Fräsmaschinen
- Professionelle Maschinen zur Metallbearbeitung
- Programmierung Industrie und Hobbyhandwerk im Vergleich
- Eine CNC Fräse für alle Materialien?
- Sind Programmierkenntnisse notwendig?
- Welchen Platz benötigt eine CNC Fräse?
- Gibt es Alternativen zu CNC Fräsen?
- Tragen CNC Fräsen nur Material ab?
- Welche CNC Fräsen können unterschieden werden?
- 5-Achs-Fräsen – Welche Vor- und Nachteile bieten dies?
- Gibt es 6-Achs-Fräsen?
- Schlusswort
Wichtige Informationen zur CNC Fräse kurz zusammengefasst
Die CNC Fräse bietet dir die Möglichkeit deine Projekte präzise umzusetzen. Mithilfe eines CAD-Programmes kannst du deine Projekte am Computer entwerfen und die entworfene Idee zur CNC Fräse senden. Die computergesteuerte Fräse setzt deine Ideen gezielt um. Mit einem hochwertigen Gerät kannst du beispielsweise Kunststoff, Holz und Metall präzise bearbeiten. Das Gerät arbeitet mit einem rotierenden Fräskopf, der sich computergesteuert durch das jeweilige Material fräst.
Der Vorteil der CNC-Steuerung liegt in der Präzision und der automatischen Kontrolle. Du musst die Arbeit des Gerätes nicht überwachen, denn eine Qualitätskontrolle sowie die Fertigung deines Werkstücks laufen ganz automatisch ab. CNC Fräsen unterscheiden sich in den Materialien, die sie bearbeiten können. Eine CNC Fräse ist, im Vergleich zu einem 3D-Drucker, ein Gerät, das ein Werkstück herstellt, indem es Material abträgt.
In der Industrie werden die Geräte für spezifische Aufgaben programmiert. Die Geräte nehmen dann beispielsweise nur Schnitte vor oder werden für Bohrungen eingesetzt. Im Hobby-Bereich ist diese industrielle Fertigungsweise egal. Eine CNC Fräse, und das ist für einen Vergleich verschiedener Geräte wichtig, sollte vielseitig einsetzbar sein und deine Projekte umsetzen können.
CNC Fräse – Was ist das?
Portalfräsen ist die alternative Bezeichnung von CNC Fräsen. Die Geräte ermöglichen dem Nutzer eine sehr präzise Arbeit. Werkstücke werden exakt gefertigt. Grund für die exakte Fertigungsmöglichkeit der CNC Maschinen ist die computergesteuerte Arbeitsweise, welche die immer gleichen Bewegungen ermöglicht.
Die Geräte sind nicht nur für Gewerbe und Industrie erhältlich. Auch private Anwender, wie beispielsweise Hobbyhandwerker, können CNC Fräsen gezielt erwerben. Weitere Alternativnamen der CNC Fräse sind Graviermaschine und Plasmaschneidanlage.
Die Vielzahl der Alternativnamen liegt vor allem an den industriellen und gewerblichen Einsatzgebieten. Zu den Anwendungsbereichen der Geräte gehören Flugzeugbau, Automobilindustrie, Spielzeugindustrie, Mobilfunk und die metallverarbeitende Industrie (Waschmaschinen, Maschinenteile, Fahrräder). Die Geräte werden zudem in Architektur, Modellbau, Schmuckindustrie, in der Zahnmedizin (Inlays, Implantate) und in der holzverarbeitenden Industrie (Holzspielzeug) eingesetzt.
Es sind sogar Varianten im industriellen Bereich erhältlich, die Marmor und Granit bearbeiten können. Sie werden zur Herstellung von Grabsteinen, Gedenktafeln, Büsten und Denkmälern genutzt. Interessant ist die CNC Fräse auch in der Orthopädie zur Bandscheiben-Reproduktion.
Im Hobby-Bereich können beispielsweise Holzfräsarbeiten durchgeführt werden. Oder Kunststoff- oder Metallfiguren gefertigt werden. Die Einsatzbereiche sind vielfältig.
Welche Kauffaktoren solltest du vergleichen?
Wenn du eine CNC Fräse kaufen möchtest, dann macht es Sinn, viele Faktoren zu vergleichen. CNC Fräsen für den Hobby-Bereich sind häufig 3-Achs-Fräsen und die Unterscheidung nach Anzahl der Achsen reicht als Kauffaktor nicht aus.
Damit du dir vor dem Kauf einen Überblick über Funktionen und Wertigkeit einer CNC Fräse machen kannst, sollten folgende Kriterien beachtet werden:
Einfache Bedienung
CNC Fräsen für den Hobby-Heimwerker sollten einfach zu bedienen sein. Das bedeutet, dass Programme schnell erlernbar sein müssen und auf einem handelsüblichen PC laufen sollten.
Die Systemvoraussetzungen, die ein Hersteller bei einer CAD-Software vorgibt, sollten beachtet werden. Des Weiteren ist es einfacher, ein professionelles, fertiggebautes Gerät von einem Hersteller zu beziehen, als einen Bausatz zu erwerben, der fachgerecht zusammengebaut werden muss.
Du musst bei sofort einsetzbaren Geräten tiefer in die Tasche greifen, aber dafür solltest du auch ein funktionierendes Gerät erhalten und mit deinen Projekten sofort starten können.
Herstellersupport und Gerätezuverlässigkeit
Die Zuverlässigkeit der CNC-Fräse ist ein Hauptkauffaktor. Was bringt ein teures Gerät, wenn es nach zwei Einsätzen bereits ausfällt. Wenn du eine CNC Fräse kaufen möchtest, dann solltest du auf Hersteller und Herkunft achten. Ist der Hersteller weitestgehend unbekannt und handelt es sich um ein sehr günstiges Angebot, dann ist Vorsicht geboten.
Bei schlechter Verarbeitung kann es unter Umständen während der Nutzung oder während dem Zusammenbau zu Verletzungen kommen (scharfe Kanten). Es ist zudem wichtig, auf den Support durch den Hersteller zu achten.
Ein guter Support ist immer wichtig, wenn Fragen zu Bedienung, Garantie, Gewährleistung oder Zubehör auftauchen. Wenn es Probleme gibt, sollte per E-Mail oder telefonisch Hilfe in Anspruch genommen werden können. Es ist hilfreich, wenn der Hersteller der CNC Fräse eine Niederlassung in Deutschland oder Europa hat.
Maschinengröße und Stellplatz
Ein wichtiger Faktor, wenn du eine CNC Fräse kaufen möchtest, ist die Größe des Gerätes. Die Fräse muss in die Werkstatt passen. Des Weiteren sollte ein Sicherheitsabstand von mindestens einem, anderthalb oder zwei Metern rundherum eingeplant werden. Bei der Wahl des richtigen Stellplatzes sollte auf eine feste und sichere Unterlage geachtet werden.
Die CNC Fräse sollte rundherum frei stehen mit oben genannten Sicherheitsabstand. Das Gerät sollte an einem Ort aufgestellt werden, der gut belüftet ist und Zimmertemperatur hat. Die Luftfeuchtigkeit des Raumes darf nicht so hoch sein (kein Feuchtbiotop) und die Fräse sollte keiner direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden.
Der gewählte Stellplatz sollte schmutzresistent sein. Denn Fräsen bedeutet Schmutz und kleine Partikel, die durch die Luft schleudern. Die Fräse sollte an einem Platz aufgestellt werden, der leicht zu reinigen ist. Des Weiteren ist zum Betrieb der CNC Fräse Strom notwendig. Eine Steckdose sollte möglichst in Stromkabelreichweite sein.
Neben Stellplatz und Größe des Gerätes ist es auch wichtig die Größe der Werkstücke im Blick zu haben. Sollen große Werkstücke, wie beispielsweise Metallplatten bearbeitet werden, dann sollte die Arbeitsfläche entsprechend groß sein.
Zubehör von CNC Fräsen
Vor dem Kauf einer Fräse ist es wichtig das erwerbbare Zubehör zu kennen. Je nach Hersteller, können gleich Reinigungswerkzeuge im Lieferumfang enthalten sein. Des Weiteren sollten die richtigen Fräsköpfe (feine mit wenigen Millimetern, gröbere usw.) bei der Lieferung dabei sein. Es werden zudem Fräsköpfe nach Materialbearbeitung unterschieden. Wenn du Holz oder Kunststoffpolymere bearbeiten möchtest, dann sollten Fräsköpfe für Hartholz und Polymere vorhanden sein.
Zur Materialbearbeitung von Metall sollten Edelstahl-, Messing- sowie Aluminiumfräsköpfe zum jeweiligen Gerät gekauft werden können. Wenn im Lieferumfang nur ein Standardfräskopf für alle Materialien vorhanden ist, ist Vorsicht geboten. Das Fräsergebnis kann negativ ausfallen. Neben verschiedenen Fräsköpfen sollten auch Zubehörartikel wie Abdeckungen für Fräse und Arbeitsfläche vorhanden sein oder zumindest hinzu gekauft werden können.
Welche Marken oder Hersteller sind im CNC-Bereich interessant?
OBLLER bietet Graviermaschinen mit Wasserkühlung für Hartholz und Aluminium. Allerdings kann mindestens eine OBLLER Graviermaschinen Software, laut Produktbeschreibung, nicht auf 64-bit-Computersystemen genutzt werden.
CNC-Step bietet ebenfalls Geräte für unter 5.000 Euro an, die für 2D und 3D Fräsarbeiten geeignet sind. Wie die zuvor genannten Marken und Hersteller bietet auch CNC-Step fertig gebaute Geräte an, die für Hobby-Heimwerker interessant sind.
Wenn es doch ein Bausatz sein muss
Wenn du eine CNC Fräse kaufen möchtest und in einem CNC Fräse Vergleich einen Bausatz entdeckt hast, dann solltest du einen Test zu der Fräse lesen. Schaue dir die Rubrik Kundenrezension zu einem Produkt an. Finde heraus, ob es eine klare Kaufempfehlung von Menschen für das Produkt gibt. Es ist auch ratsam, mindestens eine negative Bewertung zu einem Produkt zu lesen, um eventuelle Schwachstellen des Gerätes herauszufinden.
CNC Bausätze zur Metallbearbeitung sollten nach dem Zusammenbau stabil sein und eine Kühlungsmöglichkeit besitzen. Wird beispielsweise keine Kühlung (Sprühnebelkühlung) benutzt, dann kann es während der Bearbeitung zum Verkleben von Fräser und Spänen kommen. Der Fräser kann sogar brechen.
Wenn du einen bestimmten Bausatz erwerben möchtest und eine stabile Portalfräse erhalten möchtest, dann achte auf vorhandene Videos. So gibt es Videos, beispielsweise auf YouTube, die die Arbeit mit einigen CNC Fräsen zeigen. Siehst du in einem Video, wie die Fräse eher auf dünnem Werkstoff (Aluminium) kratzt und es nicht einwandfrei bearbeitet, dann ist Vorsicht geboten.
Wenn Bedienungsanleitungen zu einem Gerät nicht vorhanden sind oder mangelhaft formuliert sind, dann sollte der Kauf gut überlegt sein. Das Gleiche gilt für einen fehlenden Ansprechpartner in Supportfragen. Auch eine schlechte Beratung vor dem Kauf sollte nicht zum Kauf des Bausatzes führen.
Bei privaten Anbietern, beispielsweise auf Ebay oder anderen Verkaufsplattformen, die zum Bausatz keine Rückgabe, Gewährleistung oder Garantie anbieten, ist ebenfalls Vorsicht geboten. Sieht das Gerät auf dem Foto noch neu aus und wird als Gebraucht von Privat angeboten, dann spricht das nicht unbedingt für das Gerät.
Wie ist die Funktionsweise von CNC Geräten?
CNC Geräte sind computergestützte Maschinen. CNC Fräsen können umfangreiche und präzise Werkstücke produzieren. Die Produktion des Werkstückes erfolgt vollautomatisch durch eine präzise Steuerungstechnik. Die computergestützte Steuerung erfolgt über sogenannte CAM-Systeme. Ein CAM-System kann die Daten des Computerprogramms CAD in ein CNC-Programm umwandeln.
CAD steht für „computer-aided Design“ und beschreibt rechnerunterstützte Konstruktionen. CAM steht für „computer-aided Manufacturing“ und beschreibt den eigentlichen Herstellungsprozess an der selbständig arbeitenden Fräse.
Zur computergesteuerten Erstellung eines Werkstücks müssen Drehzahlen, Werkzeuge und Vorschübe beachtet werden. Generell gibt es drei Steuerungsarten über die eine CNC Fräse funktionieren kann. Es werden Bahnsteuerung, Streckensteuerung und PTP-Steuerung unterschieden. PTP-Steuerung bedeutet Punkt-zu-Punkt-Steuerung.
Die Punktsteuerung ist schnell und einfach, kommt allerdings für Fräsen nicht infrage, denn es fehlen Interpolationsmöglichkeiten. Die Streckensteuerung ermöglicht die Vorschubbewegung von nur einer Achse. Die anderen Achsen stehen während der Bearbeitung still und müssen zuvor positioniert werden. Die Bahnsteuerung ist die Variante, die beispielsweise für CNC Fräsen genutzt wird. Durch die Bahnsteuerung können mehrere Achsen zur gleichen Zeit bewegt werden.
Neben den Steuerungen sind auch die Bearbeitungsachsen miteinzubeziehen. Moderne Maschine besitzen sogar schon sechs Bearbeitungsachsen, durch die dreidimensionale Werkstücke in kurzer Zeit erstellt werden können. Die sechs Bearbeitungsachsen sind Hauptachen (Z, Y, X) sowie Hilfsachen (C, B, A). Die Hilfsachsen rotieren um die Hauptachsen des Gerätes.
CNC Fräse – Was kostet ein Gerät?
Industrielle Fräsen kosten ab 60.000 Euro aufwärts und können mehrere hunderttausend Euro kosten. Die Fräsen sind nicht für den Hobby-Handwerker gedacht, sondern rein gewerbliche Geräte. Gängige Modelle für den Hobbybereich können zwischen 1.000 Euro und 5.000 Euro kosten.
Die Geräte für den Hobbyhandwerker sind simpel zu programmieren und können dennoch präzise arbeiten. Auch die Bearbeitung diverser Materialien wie Holz, Kunststoff und Metall ist möglich. Des Weiteren gibt es zu den Geräten in der Regel ausreichend Zubehör, wie Werkzeug zur Metallbearbeitung (Schaftfräser, Schruppfräser, Einschneider bis Vierschneider, Winkelfräser, Radiusfräser).
Wer keine Erfahrung mit dem computergesteuerten Fräsen hat, dem wird 1.000 Euro für eine Einsteigerfräse zu viel sein. Des Weiteren benötigen Einsteiger eine professionelle Anleitung zum Fräsen. Für Anfänger gibt es in vielen Städten Selbermachwerkstätten. Die Werkstätten werden häufig als Makerspace, Hackerspace oder Fablab bezeichnet.
Hackerspace richtet sich hauptsächlich auf das Programmieren der Werkzeuge aus. Bei Makerspace und Fablab kannst du deinen Heimwerkerideen freien Lauf lassen, denn das Heimwerken steht im Mittelpunkt. Die genannten Plätze bieten dir die Möglichkeit, Erfahrung zu sammeln und stellen dir CNC Fräsen zur Verfügung.
Gibt es kostengünstige CNC Fräsen?
Wer eine CNC Fräse sucht, die weniger als 1.000 Euro kostet, der kann sich einen Fräsenbausatz bestellen. Die Bausätze sind allerdings nicht fest und betriebsbereit gebaut. Dafür muss der Hobbyhandwerker selbst sorgen. Wer keine Erfahrung im CNC Fräsen hat, der sollte nicht mit einem schweren Bausatz beginnen, den er selbst zusammenbauen muss.
Makerspace sowie Universitäten haben die Fachkräfte und auch die Möglichkeiten, innovative CNC Fräsen selbst zusammenzubauen. Wer bereits Erfahrungen mit den Fräsen hat und sich einen Zusammenbau zutraut, der kann einen Selbstversuch starten. Vor dem CNC Fräse kauf sollte allerdings auf einen eventuellen Test sowie Kundenbewertungen achten, die es zu einem Gerät gibt.
Vorsicht vor sehr günstigen Fräsmaschinen
In mindestens einem CNC Fräse Vergleich werden Eigenbau, DIY oder Hobby-Fräsen angepriesen. Bei Low Cost Maschinen sollte allerdings nicht jeder Bausatz genommen werden. Die Bausätze werden in Einzelteilen geliefert und können bereits für wenige Hundert Euro erworben werden.
In Portalen wird teilweise vor der Anschaffung von CNC Bausätzen aus dem DIY Bereich gewarnt. Der Preis ist günstig, aber die Qualität kann schlecht sein. Auch eine Geräte-Überschwemmung aus China ist bekannt, die weder verbessert, noch überarbeitet werden kann und beispielsweise zur Metallbearbeitung ungeeignet ist.
Bearbeitung von Aluminium kann bei solchen Bausätzen schwierig sein
Im Hobbybereich sind CNC Fräsen, wie das CNC Router Kit von SainSmart, erhältlich, die Kunststoff oder Holz bearbeiten können. Die Bausätze tun sich häufig schwer mit Aluminium oder anderen Metallen.
Des Weiteren kann Alu bei Bausätzen in der Materialanwendungsliste stehen, aber ein gelungenes Ergebnis wird nicht erzielt. Die Bausatzmaschinen können gerade einmal wenige zehntel tief in die Aluminiumoberfläche eindringen.
Grund für schlechte Aluminium- und Metallbearbeitung
Ist der Bausatz nicht stabil genug, dann erzielen Portalfräsen schlechte Ergebnisse in der Metallbearbeitung. Die Steifigkeit des Bausatzes ist mitunter ein Grund für gute Metallbearbeitung. Fehlt die Steifigkeit bei einer Portalfräse, beispielsweise wegen minderwertiger Komponenten, dann halten die Fräsen den auftretenden Kräften der Metalle nicht stand.
Tiefere Fräsungen kann eine solche Fräse selbst an weichen Metallen nicht präzise vornehmen. Zur Bearbeitung von Metallen, wie Aluminium, muss mit einer Kraft von ungefähr 100 Newton gerechnet werden. Die Achsen, vor allem die Z-Achse des Gerätes sollte stabil aufgestellt sein.
Des Weiteren muss mit kleinsten Verfahrensgeschwindigkeiten gearbeitet werden und die Vorschübe sollten maximal 2 mm/s bis 3 mm/s betragen. Stabilität, kleine Verfahrensgeschwindigkeiten sowie die richtigen Vorschübe bestimmen u. a. die Steifigkeit der Portalfräse.
Professionelle Maschinen zur Metallbearbeitung
Zur Metallbearbeitung sind professionelle, bereits fertig zusammengesetzte Maschinen empfehlenswert. Z-high bietet entsprechende Maschinen ab 5.000 Euro an. Die CNC-Fräse muss unbedingt in allen Achsen stabil befestigt sein. Des Weiteren sind geringe Verfahrensgeschwindigkeiten und geringe Vorschübe zu wählen. Das Werkzeug (Fräser) sollte auf die Bearbeitung des jeweiligen Materials abgestimmt sein.
Wer Metalle bearbeitet, der sollte für ausreichend Kühlung bzw. Schmiermittel sorgen. Fräswerkzeuge zur Metallbearbeitung können nach der Werkzeugaufnahme in Aufsteckfräser und Schaftfräser unterteilt werden. Schaftfräser werden mit Spanzange befestigt, Aufsteckfräser werden auf dem Fräsdorn mit abschließender Mutter befestigt. Schuppfräser werden zur groben Bearbeitung genutzt, Schlichtfräser zur Feinbearbeitung.
Des Weiteren werden im CNC Fräser Schneiden genutzt, die Ein-, Zwei-, Drei- oder Vierschneider sein können. Je härter der Werkstoff ist, desto höher sollte auch die Anzahl der Schneiden des CNC Fräsers sein. Wenn du einen CNC Fräse Vergleich durchführst, solltest du unbedingt auf die Anzahl der Schneiden im Lieferumfang achten.
Nach Werkzeugform werden Nutenfräser, Langlochfräser, Profilfräser, Winkelfräser, Radiusfräser, Winkelfräser und Gewindefräser unterschieden. Die Namen der Werkzeuge geben deren Nutzungsmöglichkeit wieder.
Programmierung Industrie und Hobbyhandwerk im Vergleich
Eine alte CNC Fräse wurde über Lochstreifen gesteuert. Heutzutage handelt es sich um computergesteuerte Geräte. Du kannst bei einer CNC Fräse die Werkstücke im sogenannten CAD-Programm planen und über eine Software in ein Format übertagen, das die CNC Fräse verstehen kann.
Eine Alternative ist auch die Nutzung der Fräse per Datenträger. Das bedeutet, dass du dein Projekt vorher im CAD-Programm planst und beispielsweise auf einer Speicherkarte speicherst. Steht eine CNC Fräse an einem anderen Ort, wie beispielsweise einer Projektwerkstatt, dann kannst du dein Projekt dort umsetzen.
Fräsen werden in der Industrie meist zur Fertigung der immer identischen Werkstückart eingesetzt. Mehrere Fräsen sind dementsprechend in großen Anlagen vorhanden. Die Fräsen fertigen viele Bauteile, die dann zusammengesetzt werden können. Mehrere Fräsen sowie eine große Industrieanlage ist im Hobby-Bereich nicht notwendig.
Eine Hobby CNC Fräse muss also neu programmiert werden und diverse Werkstücke anfertigen können. Im Vergleich zu Industriegeräten, laufen Hobbygeräte mit einer Software, die auf handelsüblichen Computern eingesetzt werden kann. Mit handelsüblichen Computern sind allerdings keine leistungsarmen Geräte gemeint.
Ausreichend Arbeitsspeicher (mind. 4 GB) sowie ein ausreichender Festplattenspeicher (SSD-Festplatte fürs Programm, 1 TB HDD zur Datenspeicherung) sowie eine gute Grafikkarte (2 GB DDR 3 virtueller Speicher) sind notwendig. Die Voraussetzungen für Computer und Betriebssystem können unterschiedlich sein. Die Systemvoraussetzungen werden zu jedem CAD-Programm angegeben. Ein Tablet-PC oder ein Netbook ist nicht zum Umsetzen der Projekte geeignet.
Eine CNC Fräse für alle Materialien?
Eine CNC Fräse kann, modellabhängig, unterschiedliche Materialien fräsen. So kannst du beispielsweise aus Kunststoff oder Holz Spielfiguren produzieren. Auch Windspiele aus Metallplatten lassen sich mit CNC Fräsen herstellen.
Bausätze sind bereits ab wenigen Hundert Euro erhältlich und die Fräsen können für Kunststoff oder Holz genutzt werden. Für härtere Materialien wie Metall oder Beton sind Fräsen notwendig, die besonders stabil sind und ausdrücklich zur Bearbeitung des Materials geeignet sind.
Sind Programmierkenntnisse notwendig?
Früher wurden herkömmliche Programme eingesetzt, die eine manuelle Eingabe verschiedenster Faktoren benötigten, damit ein Werkstück gefräst werden konnte. Es mussten G-Funktionen (Grundfunktionen), Zusatzfunktionen (M-Funktionen) und Wegbedingungen eingegeben werden. Die G-Codes sind mittlerweile für alle CNC Geräte standardisiert nach DIN/ISO.
In der heutigen Zeit sind keine Programmierkenntnisse notwendig, um CNC Geräte zu steuern. Entsprechende CAD-Programme sowie Steuerungsgeräte in der CNC Maschine selbst sorgen für die Umsetzung der Arbeit. Allerdings kann es von Vorteil sein Programmierkenntnisse zu besitzen, um CNC Maschinenfehler zu korrigieren.
Die früher notwendige textuelle Programmierung wurde durch CAM- und CAD-Systeme ersetzt. Die heutigen Systeme arbeiten graphisch und sind einfacher zu bedienen. Du zeichnest im CAD-Programm einfach das gewünschte Designstück (Werkstück) und die Zeichnung wird in eine sogenannte CNC-Datei umgewandelt. Das CNC-Gerät fährt die einprogrammierten Bahnen ab, um das Werkstück zu generieren.
Neben den Bahnen werden allerlei weitere Faktoren standardisiert programmiert. So wird beispielsweise eine Qualitätskontrolle vollautomatisch durchgeführt. Die Qualitätskontrolle ist bereits im Herstellungsprozess integriert. Das bietet den Vorteil, dass die CNC Maschine nicht ständig überwacht oder betreut werden muss. Sogar der Verschleiß der Werkzeuge kann vollautomatisch überwacht werden.
Welchen Platz benötigt eine CNC Fräse?
In einem CNC Fräse Vergleich kannst du auf den ersten Blick erkennen, dass professionelle Geräte größer als herkömmliche Drucker sind und eine großzügige Stellfläche benötigen. Eine kleine CNC Fräse für Holzarbeiten hat Maße von ca. 36 cm x 24 x 17 cm. Bei der Wahl der Stellfläche sollte nicht nur das Produktmaß einbezogen werden.
Die Fräse sorgt für Dreck und Schmutz weswegen ein kleiner Schutz sowie eine Sicherheitszone in die Stellplatzgröße einberechnet werden sollten. Eine Stellwand kann als Schutz vor Dreck und Schmutz aufgestellt werden. Modellabhängig, kann auch ein Gehäuse für die Fräse erworben werden.
Bei der Wahl der Fräse ist zu beachten, dass nicht jede Fräse jede Werkstückgröße bearbeiten kann. Wenn du einen Vergleich verschiedener Fräsen durchführst, dann solltest du die benötigte Werkstückgröße miteinbeziehen. Die Werkstückgröße ist für die Größe der Fräse und für den benötigten Stellplatz ausschlaggebend.
Gibt es Alternativen zu CNC Fräsen?
Es gibt Alternativen zu CNC Fräsen. So können auch Oberfräsen oder Kreissägen, je nach Arbeit genutzt werden. Mit einer Kreissäge können vor allem gerade Schnitte gemacht werden. Soll ein Werkstück zugeschnitten und beschriftet werden, dann kann auch ein Plotter reichen, wenn es im 2D-Bereich bleibt.
Geht es um die Generierung von Klebeschichten, dann kann auch ein 3D-Drucker ausreichen. Wenn du viele einzelne, wiederum kostenintensive Geräte benötigst, um deine Werkstücke anzufertigen, dann kann sich die Anschaffung einer hochwertigen CNC Fräse im Vergleich lohnen.
Tragen CNC Fräsen nur Material ab?
Die Geräte besitzen einen Fräskopf und tragen lediglich Material ab. Der Fräskopf rotiert schnell und mit hoher Geschwindigkeit am Werkblock entlang. Fräsköpfe mit großen Durchmessern von über 3 Millimetern, fräsen gröber als Varianten mit sehr kleinem Durchmesser (1 bis 2 Millimeter).
Letztgenannte können sehr dünne Schneisen fräsen, die fast schon wie ein gerader Schnitt aussehen. Das bedeutet, dass du mit einer Fräse mit sehr kleinem Fräskopf auch schneiden kannst. Neben dem unebenen Abtragen des Materials, kann der Fräskopf sich auch in ein Material „hineinbohren“. Es entsteht ein Bohrloch.
Des Weiteren kann die Fräse auch genutzt werden, um ein Material gleichmäßig zu entfernen und zu glätten. Die CNC Fräse ist vielseitig einsetzbar (glätten, formen, bohren, schneiden) und kann ganz nach deinen Wünschen programmiert bzw. genutzt werden.
Welche CNC Fräsen können unterschieden werden?
Im Prinzip werden zwei verschiedene Arten von CNC Fräsen im Hobby-Bereich unterschieden. Die 3-Achs-Fräsen und die 5-Achs-Fräsen. Im Vergleich sind die 3-Achs-Fräsen für Heimwerker besser leitbare Geräte als 5-Achs-Fräsen. 3-Achs-Fräsen sind meist kleiner als 5-Achs-Fräsen und im direkten Vergleich für effizientes Arbeiten im Hobbyhandwerksbereich ausreichend. Die Geräte werden mit einer gut verständlichen PC-Software geliefert, die zu Hause eingesetzt werden kann.
Kleine 3-Achs-Fräsen können in einer Heimwerkstatt Platz finden. Die Geräte sind, modellabhängig, zum Bearbeiten von harten und weichen Materialien geeignet. Je nach Zubehör kannst du eine 3-Achs-Fräse auch zum Schneiden, Bohren und Gravieren nutzen. Im Gegensatz zu den industriell genutzten Maschinen, ist bei 3-Achs-Fräsen für den Hobby-Bereich der Bearbeitungsmaßstab kleiner.
Vorteile von 3-Achs-Fräsen:
- sind in diversen Größen erwerbbar
- sind im Vergleich zu 5-Achs-Varianten kostengünstig
- sind leicht vom handelsüblichen PC steuerbar
- mit Zubehör vielseitig einzusetzen
Nachteile von 3-Achs-Fräsen:
- Präzision nicht so hoch wie bei 5-Achs-Fräsen
- kostengünstiger als 5-Achs-Fräsen aber dennoch hohe Anschaffungskosten
- günstige Bausätze nicht unbedingt für Metallbearbeitung geeignet
5-Achs-Fräsen – Welche Vor- und Nachteile bieten dies?
5-Achs-Fräsen sind für Heimwerker interessant, die eine besonders präzise CNC Fräse kauen möchten. Die CNC Fräse ist im Vergleich zu 3-Achs-Varianten zur Bearbeitung von schweren Werkstoffen im 3D-Format geeignet.
Komplexe dreidimensionale Werkstücke können mit 5-Ach-Fräsen erzeugt werden. Häufig werden 5-Achs-Varianten, aufgrund ihrer kostenintensiven Anschaffung an Unternehmen verkauft.
Vorteile von 5-Achs-Fräsen:
- ermöglichen im Vergleich zu 3-Achs-Fräsen präziseres Arbeiten
- komplexe Werkstücke im 3D-Format können in einem Arbeitsschritt hergestellt werden
- Metallbearbeitung (harte Werkstoffe) ist, modellabhängig möglich
Nachteile von 5-Achs-Fräsen:
- nicht jede Fräse aus dem 5-Achs-Bereich ist mit benötigten Fräsköpfen erhältlich
- Hersteller fertigen Fräsköpfe teilweise nur nach Kundenwunsch an
- sind im Vergleich zu 3-Achs-Fräsen kostenintensiver
5-Achs-Fräsen sind für Heimwerker häufig sehr teuer und daher kaum eine Option. Hersteller verkaufen CNC Fräsen aus dem 5-Achs-Bereich meist an Unternehmen. Denn durch die komplexe Objektgestaltung in einem Arbeitsschritt können Zeit und Kosten gespart werden.
Gibt es 6-Achs-Fräsen?
Diese CNC Fräsen Art ist ebenfalls auf dem Markt erhältlich und gehört zu den modernen Varianten. In der Regel werden die teuren Geräte von Unternehmen aus Industrie und Gewerbe gekauft.
Schlusswort
Online sind Bedienungsanleitungen zu CNC Fräsen zu finden. Du findest im Internet, neben Kaufempfehlung, Bewertung, Vergleich oder einem Test zu einem Gerät, auch Bastelideen, die mit der CNC Fräse umgesetzt werden können. Auch die Selbstbastelwerkstätten, wie Makerspace, haben Webseiten, auf denen Projekte vorgestellt werden.
In den Bastelwerkstätten kannst du 2D- oder 3D-Fräsen mit CNC-Geräten ausprobieren. Wenn du keine Erfahrung im Bereich computergestütztes Fräsen hast, ist eine ausführliche Beratung sinnvoll und ratsam.
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