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CNC-Fräse in der Holzwerkstatt

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.

4 Kommentare

  1. 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

    Antworten
    • 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.

      Antworten
  2. 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.

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  3. 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

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