High-Z S-400T – Das leistet meine Maschine im Betrieb

Hallo und wilkommen im 8. Teil meiner Artikelreihe zur Fräsmaschine von CNC Step! In diesem Artikel befasse ich mit der Leistung und der Bearbeitungsgeschwindigkeit der Maschine in verschiedenen Materialien.

Verfahrgeschwindigkeit – Die Theorie

Zu den Verfahrgeschwindigkeit der S-400T habe ich auf der Seite von CNC Step folgende Herstellerangaben gefunden:

Eilganggeschwindigkeit max. ca. 12.000 mm/min (= 12 m/min)
Arbeitsgeschwindigkeit max. ca. 8.000 mm/min (=8 m/min)

Quelle: CNC-Step / S-400T

Bei einem Verfahrweg meiner Maschine von 400x300x110 (in mm) kann man also im Eilgang die komplette Verfahrlänge der Maschine in 2 s abfahren. Und eine Bearbeitung über den kompletten Verfahrweg kann damit rein rechnerisch in 3 s stattfinden (ohne Beschleunigungs- und Abbremszeit).

Einstellungen in WinPC-NC

Die Geschwindigkeit erschien mir im Vergleich zu meinen bisherigen Erfahrungen ein wenig hoch. Also habe ich in WinPC-NC bei meinen Geschwindigkeitsparamtern nachgesehen und festgestellt, dass meine Maschine sozusagen noch etwas gedrosselt war. Und tatsächlich: Nach dem Erhöhen der Eilganggeschwindigkeit von 5000 mm/min auf 12.000 mm/min in der Software zeigt die Maschine gleich ihre wahre Leistung! Das war ja mal Tuning der einfacheren Art :-).

Noch ein Hinweis für alle die das gleich auch ausprobieren wollen: Die Geschwindigkeit hochdrehen ist die eine Sache, natürlich muss dein Fräser, deine Spindel (Maximaldrehzahl) und dein Werkstoff die höheren Vorschubgeschwindigkeiten auch mitmachen. Ansonsten wirst du keinen Spaß haben.

Die Berechnung der Schnittparamter (Schnittgeschwindigkeit und Drehzahl) vor jedem Fräsvorgang ist daher das A und O eines erfolgreichen Werkstücks!

Damit du jetzt nicht von meinen trockenen Erzählungen erschlagen wirst, habe ich nachfolgend noch ein paar Videos erstellt, damit du dir selber ein Bild machen kannst.

Eilgang der Fräsmaschine – die Praxis

In folgendem Video demonstriere ich dir den jetzt eingestellten Eilvorschub auf meiner Maschine. Da macht das Verfahren ja mal richtig Spaß! Vielleicht hat von euch ja schon mal jemand die Maschine für eine Pick & Place Anwendung umgerüstet? Ich könnte mir vorstellen dass das gut funktioniert.

Bearbeitungsvorschübe

Der Bearbeitungsvorschub (G01 im G-Code) unterscheidet sich vom Eilgangvorschub. Für die richtige Bearbeitung von Material musst du nämlich den Vorschub etwas reduzieren. Andernfalls werden die Fräskräfte schnell zu hoch. Ein häufiger Fräserbruch wäre die Folge.

Schau‘ dir also jetzt die Bearbeitung von Holz mit einem Vorschub von 30 mm/s an. Zum Test habe ich ein schönes Zahnrad mit Evolventenverzahnung in Fichtenholz gefräst. Wichtig beim Fräsen ist übrigens, dass du dein Material etwas besser einspannst als ich. Du wirst im Video sehen wie es von den Fräskräften angehoben wird.

Fräsen mit 30 mm/s

Video – Fräsen mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 30 mm/s.

 

Fräsen mit 60 mm/s

In folgendem Video habe ich die Bearbeitungsgeschwindigkeit auf 60 mm/s angehoben:

Ich finde die Fräsgeschwindigkeit von 60 mm/s schon sehr beeindruckend, da fliegen schon schön die Späne. Oder was meinst du? 🙂

Fräsergebnis:

Zahnradkontur-aus-holz

Beim Ausprobieren von noch höheren Vorschubwerten bei meinen aktuellen Fräsparametern haben sich dann leider Schrittfehler der Schrittmotoren eingeschlichen. Das führte dann zu Schrittverlust und falschem Fräsbild. Ich denke, dass die Schnittkraft bei zu hoher Vorschubgeschwindigkeit einfach zu hoch wird und das notwendige Motormoment nicht mehr erreicht wird.

Vermutlich bräuchte ich eine Spindel, die einfach noch ein wenig schneller dreht. Dann wiederum würden die Schnittkräfte sinken und ich könnte den Vorschub weiter erhöhen. Alternativ kann natürlich auch die Zustelltiefe verringert werden oder man lebt mit der jetzt schon ohnehin beeindruckenden Vorschubgeschwindigkeit :-).

Fräsen mit 10 mm/s (Aluminium)

Außerdem habe ich noch in Aluminium ein wenig mit den Schnittparametern experimentiert und möchte euch folgendes Video zeigen. Bei der Bearbeitung von Aluminium habe ich mit einem Vorschub von 10 mm/s, einer Drehzahl von 20.000 U/min und einem Fräser mit Durchmesser 5 ein Halbzeug der Stärke 5 mm bearbeitet. Das Fräsergebnis ist eine Bohrung mit Durchmesser D=20 mm.

 

Bohrun g in 4 mm Aluminium

Fräsergebnis: Bohrung mit D=20 mm, saubere Schnittkanten

Hast du auch eine Fräsmaschine und hast Untersuchungen zur Leistung gemacht? Dann zögere nicht und hinterlasse einen kurzen Kommentar!

 

Die Artikelreihe zur CNC Step High-Z S-400T

1. Die Artikelübersicht – Auswahlkriterien und Technische Daten der High-Z S-400T

2. Die Palette ist da! Die Anlieferung der CNC Fräse und der Inhalt meines Pakets.

3. Die Inbetriebnahme – So klappt der Aufbau und das Anschließen der S-400T!

4. Die Software – Was ist dabei und wie funktioniert’s?

5. Die Software – Teil 2: Schriftzug Fräsen mit ConstruCAM 3D

6. Der Usability Test – So funktioniert die Bedienung der Maschine.

7. Hilfreiche Tools – Mit diesem Zubehör machst du dir das Leben leichter!

8. Die Mechanik – Stabilität und Genauigkeit der High-Z S-400T unter die Lupe genommen.

9. Die Fräsleistung – Das leistet die Maschine im Betrieb.

10. Die ersten Fräsergebnisse – Fräsen verschiedener Materialien und Geometrien.


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