In den letzten Wochen haben mich viele Fragen zum Thema „CNC-Fräse“ in der Holzwerkstatt erreicht. Denn es ist schon faszinierend zu sehen, wie so Maschine scheinbar spielend Bauteile in höchster Präzision auf Knopfdruck herstellt.
Daher möchte ich hier von meinen Erfahrungen mit dem Thema berichten und einige Tipps für Einsteiger geben.
Grundsätzliche Gedanken zur CNC-Fräse
Eine CNC-Fräse ist neben dem 3D-Drucker ein weiteres „computerisiertes“ Werkzeug in der Hobbywerkstatt.
Wie bei allen computergestützten Werkzeugen sind auch bei einer CNC-Fräse am Computer erstellte CAD-Daten die zentrale Grundlage aller Arbeitsabläufe. Wer also mit dem Einsatz einer CNC-Fräse liebäugelt, muss sich zwangsläufig auch in ein CAD-Programm einarbeiten. Dabei ist grundsätzlich ein einfaches 2D-Zeichenprogramm ausreichend. Entscheidend ist, dass die auf der Fräse zu fertigenden Bauteile am Ende als 2D-Zeichnungs-Daten im DXF-Format vorliegen.
Das unter Holzwerkern sehr verbreiteten Zeichenprogramm SketchUp bietet diese Möglichkeit eines DXF-Export aktuell leider nur in der kostenpflichtigen Pro-Version. Eine Alternative ist der Einsatz kostenloser Freeware-Programme wie z.B. FreeCAD oder Librecad. Auch das inzwischen sehr beliebte FUSION 360 von Autodesk ist eine geeignete Konstruktionssoftware, um Daten für eine CNC-Fräse zu erzeugen.
Wer sich aber hier als Holzwerker mit dem Thema CAD nicht anfreunden kann, der sollte auch das Thema CNC-Fräse besser ad acta legen.
Anforderungen an die Größe der CNC Fräse
Wenn man sich nun für die Anschaffung einer CNC Fräse entschieden hat, sollte zunächst geklärt werden, was denn mit der Maschine in der Holzwerkstatt erreicht werden soll. Welche Art von Teilen sollen auf der CNC Fräse hergestellt werden? Aus welchem Material sollen diese Teile gefräst werden? Möchte man ganze Möbelfronten und ähnlich große Teile bearbeiten oder eher nur kleinere Holzbauteile, aus denen z.B. Vorrichtungen oder kleinere Werkstücke gebaut werden.
Dementsprechend ist die Größe der CNC Fräse der entscheidende Faktor. Für den sinnvollen Einsatz im Möbelbau ist eine Bearbeitungsfläche von ca. 80*100cm als absolute Untergrenze anzusehen. Ansonsten kann man auch kleinere CNC-Maschinen sinnvoll einsetzen.
Wie in das CNC Fräsen einsteigen?
Wer in das Thema CNC-Fräse einsteigen will, hat grundsätzlich zwei Wege: Den Kauf eines Komplettsystems von einem etablierten Anbieter oder aber den Selbstbau. Beide Varianten haben Ihre Vor- und Nachteile.
Beim Kauf einer CNC-Fräse von einem etablierten Anbieter wie z.B. der Firma Stepcraft Systems oder von EAS Automation bekommt man ein komplettes, sofort einsatzfähiges Gesamtsystem. Das besteht aus der Fräsmechanik, der Steuerelektronik und der passenden CAM-Software zur Steuerung der CNC-Maschine. Das neue „Lernen“ beschränkt sich hier zunächst auf das Arbeiten mit der CAD- und CAM-Software sowie der Auswahl der richtigen Fräswerkzeuge und Fräsparameter.
Die Anschaffung eines solchen Komplett-CNC-Systems sollten daher alle Holzwerker in Betracht ziehen, bei denen das gefräste Ergebnis im Vordergrund steht.
Die Alternative ist der Selbstbau einer CNC Fräse, was aber eine intensivere Beschäftigung mit Themen wie Mechanik und Elektronik erfordert. Der preiswerteste Weg ist der weitestgehende Selbstbau anhand von Projektbeschreibungen aus dem Internet. Ein Beispiel für ein in jüngster Zeit sehr populäres Projekt ist die MPCNC – die Mostly Printed CNC. Dies ist eine CNC Fräse, die mit Teilen aus dem 3D-Drucker und Stahlrohren aus dem Baumarkt gebaut wird. Mit geschickter Beschaffung der elektronischen Bauteile für die Steuerung kann man so mit einem Kostenrahmen von unter 1000 EUR eine recht brauchbare CNC-Fräse bauen, die den Anforderungen im Holzwerken gerecht wird.
Wer den doch erheblichen Aufwand bei der einzelnen Beschaffung der Bauteile scheut und auch eine CNC Fräse mit höherer Präzision bauen möchte, dem sei der Kauf eines entsprechenden Bausatzes empfohlen. Eine reiche Auswahl solcher Bausätze für CNC-Fräsen in verschiedenen Qualitäts- und Preisstufen sind z.B. bei der Firma Sorotec erhältlich.
Noch ein Wort zum Thema Genauigkeit
In der Regel wird man mit einer CNC-Fräse im Möbelbau überwiegend Plattenmaterial bearbeiten, also Sperrholz, Multiplex, MDF oder Spanplatten. Aber auch Leimholzplatten lassen sich gut mit einer CNC-Fräse bearbeiten. Daher ist es immer sinnvoll, im Rahmen des verfügbaren Budgets eine Fräse mit einer möglichst großen Bearbeitungsfläche anzuschaffen. Vielfach wird in verschiedenen Internetforen von den dort anwesenden Experten eine preiswerte CNC-Fräse – egal ob selbstgebaut oder Fertiggerät – als ungenügend bezeichnet, weil diese nicht im 1/100mm wiederholgenau sei.
Hier kann man sich als Holzwerker aber entspannt zurücklehnen. Nach meinen Erfahrungen sind CNC-Fräsen mit einer erreichbaren Genauigkeit im Bereich von 2/10mm mehr als ausreichend. Mehr Genauigkeit ist beim Werkstoff „Holz“ aufgrund seiner Schwankungen durch Feuchte, Materialtoleranzen usw. sowieso kaum zu erreichen.
Hallo zusammen,
mich hat das Thema CNC-Fräse auch interessiert und so habe ich mir vor ca. 2 Jahren eine Shapeoko 2 (als Bausatz) gekauft. Diese ist seid dieser Zeit beim mir im Einsatz und ist fest Bestandteil meiner Werkstatt und Arbeitsabläufe. Es ist einfach beeindrucken, was man mit einer solchen Fräse alles machen kann und mit welcher reproduzierbaren Genauigkeit.
Ich möchte aber auch die „Angst“ vor dem „Einarbeiten (Lernen) einer CAD-Software“ etwas mindern. Ich selber nutze die Web-Anwendung „Easel“ von Inventables, mit der man zwar nur grundlegende und keine zu komplexen Sachen machen kann, aber dafür ist die Einstiegshürde sehr, sehr niedrig. Ich für meinen Teil habe damit bislang alles gemacht und man muss halt vielleicht hin und wieder „ums Eck denken“, damit es funktioniert.
Aber ansonsten möchte ich abschliessend noch sagen, dass die CNC Fräse eine der besten Anschaffungen für meine Werkstatt war.
(Einen 3D-Drucker habe ich leider noch nicht.)
Servus Markus
Hallo Markus, Danke für die Anmerkungen. An die Shapeoko hatte ich gar nicht mehr gedacht – ein Bekannter hat die auch im Einsatz und ist recht zufrieden damit. Er steuert die Fräse allerdings mit der ESTLCAM Software.
Das kommt immer darauf an, was man damit machen möchte. Ich für meinen Teil bin mit der EASEL „Software“ bislang immer zurecht gekommen und somit habe ich keine Veranlassung, dass ich mit da was anderes anschaue.
Wie gesagt, bei mir ist es jetzt ca. 2 Jahre her, dass ich sie mit angeschafft habe und bin immer noch happy damit.
Grüß Dich, Wolfram,
hab auf Deinem Intsa-Account gesehen,
daß Du Dich der MPCNC zuwendest.
Wirst Du auch hier über den Bau (z.B. welches Filament beim Druck, Druckzeit, Steuerung) und Betrieb (Genauigkeit, Stabilität) berichten?
Ich hab Anwender-Videos gesehen, die eine Makita RT0700 draufhaben. Planst Du, auch Deine Makita zu nehmen, oder eine Spindel mit 43 mm (Suhner, AMB, Mafell …)?
Jedenfalls, viel Erfolg beim Bau der MPCNC.
Besten Gruß
Wolfgang
Ich suche eine Möglichkeit zur Reproduktion eines Gitarrenhals 2 x . Wer weiss da einen tip ?
Hallo Michael,
schau doch mal in den diversen Modellbauer-Foren nach. Vielleicht hat da jemand eine Idee? Guckst Du hier: http://www.rc-network.de/forum/forumdisplay.php/58-CAD-amp-CNC
Hallo Zusammen,
ein Freund hat mir Maschinen von isel empfohlen (https://www.isel.com/de/produkte/cnc-systeme/cnc-fraesmaschinen.html). Hat jemand Erfahrung mit Maschinen von isel und wie gut ist das Preis-Leistungsverhältnis?
Danke und VG
Hallo Frank,
ich habe vor einigen Jahren mit ISEL CNC Maschinen gearbeitet – gute Qualität, sehr hohe Präzision und vom Fokus her sind die eher für Leiterplatten, Frontplatten und andere Feinmechanische Sachen konzipiert. Für Holzwerker empfehle ich einen Blick auf die Maschinen von EAS GmbH und von SOROTEC zu werfen. Da bekommt man CNC Fräsen mit mehr Bearbeitungsfläche fürs gleiche Geld im Vergleich zu ISEL.
Hallo,
ich bin gerade durch Zufall hier gelandet. Ich habe vor einigen Jahren den Frästisch und auch den Horizontal-Frästisch Marke Guido Henn gebaut, trotzdem gibt es immer wieder Anwendungen, die man damit kaum oder nur mit sehr viel Aufwand umsetzen kann. An CNC habe ich natürlich auch gedacht.
Dann bin ich auf diesen 3D-Frästisch gestoßen. Etwas Vergleichbares habe ich bisher nicht gefunden.
Als ich weiter oben „Gitarrenhals“ gelesen habe, musste ich gleich daran denken. Dazu sollte man sich das Video einmal ganz ansehen. Das Dinge besitzt eine 2D- und 3D-Kopierfunktion, hat die Funktionalität eine kleinen Radialbohrmaschine.
Ich habe das Ding fast aufgebaut. Die Pläne kann man für wenig Geld kaufen. Die Qualität der Unterlagen ist nicht so richtig klasse, mag bei mir aber auch eine Berufskrankheit sein, man kommt aber damit zurecht.
Kritiklos nachbauen sollte man es aber auf keinen Fall. Einige Längenmaße entstehen erst später. Ich habe auch noch einige Feinjustagen ergänzt und das Führungsmaterial Alu ist völlig ungeeignet. Er versucht das später in einem Update zwar zu verbessern, das bringt aber nichts.
Falls jemand Fragen hat, kann er mich ja fragen.
Hallo Peter, Danke für den Kommentar. Baust Du gerade die „3D-Kopierfräse“ wie hier beschrieben? http://www.holzwerken.net/HolzWerkenTV/Oberfraese/Die-HolzWerken-Kopierfraese-das-sind-ihre-Talente
Wäre interessant davon mehr zu hören, wenn es diese Konstruktion ist.
hallo peter,
das von dir genannte youtube video über den 3-d frästisch habe ich gelesen. sieht recht interessant aus inklusive der bauplan.
du hast offensichtlich noch verbesserungen vorgenommen. wäre toll, wenn du dazu noch mehr im detail schreiben könntest – vielleicht auch bildlich dokumentiert, sodass man deine optimierungen auch umsetzen kann.
vielen dank.
rainer
Hallo,
ich war der Meinung, dass ich den Link dazu eingefügt hätte:
https://www.youtube.com/watch?v=NG9IAndPcrw
Ohne Link macht es natürlich keinen Sinn.
Nein, das Holzwerken Ding war mir einfach zu wuchtig. Der Platz in meiner Werkstatt ist gut ausgefüllt. Der 3D Tisch oben, kostet so ca. 300€ und ist 700*700. Ich wollte etwas haben, bei dem das Werkstück eingespannt ist und der Fräser bewegt ist.
Hallo Wolfram,
schöner Artikel. Sehr gut beschrieben. Toller Blog den ich jetzt erst entdeckt habe. Ich kann dir nur zustimmen: Ohne CAD macht eine CNC oder der 3DDruck aus meiner Sicht keinen Sinn. Ich bin auch gerade dabei die überarbeitete MPCNC aufzubauen. Versuche mich diesmal sogar an einer 1000x800mm großen Baugröße. Den Fortschritt halte ich auf meinem kleinen Blog fest.
Viele Grüße aus der Konstruktionsbude 😉
https://konstruktionsbude.de/
Na dann viel Erfolg mit dem Bau der MPCNC. Ich hatte die auch mal ins Auge gefasst. Habe dann aber zugunsten einer „größeren“ Maschine dieses Projekt verworfen und die 3D-Druckteile zum Materialpreis an einen Kollegen verkauft.