Viele Kunden haben immer Angst, dass nur ein Wagen in der X- bzw. Z-Führung der P1 die Belastung nicht aushält. Sehen Sie sich das Kugellager mal an. Dort wird dargestellt, wie z.B. 170 kg radiale Last auf die Kugeln verteilt wird (bei einem dünnen Alulagersitz). Diese gesamte Last wird von 5 Kugeln aufgenommen. In der Mitte die gleiche Belastung eines Kugelumlaufwagens. Die Last verteilt sich auf alle Kugeln (17 Stück). So ein Kugelumlaufwagen ist nur ein Kugellager, das eben gerade ausgerichtet ist (linear und nicht rund). Jede dieser Kugeln könnte so wie beim Kugellager oben z.B. 90 kg tragen. Was bei dieser Betrachtung dann 1530 kg sind. Die Maximalbelastung dieses Wagens beträgt aber weit mehr.  Beschreibung unter  >   Info über den Fräsenbausatz  der P1  >   hier

Die überarbeiteten Aufbauanleitungen der Maschinen   >>> P1       >>> P2

!  Die Spindeln sind bei Auslieferung in den langen Alu-Profilen untergebracht.

!  Die Schrauben für die Befestigung der 25 mm Wagen (4 Stück pro Wagen) müssen 16 mm lang mit flachem Kopf und Sprengring sein. Auch alle Schrauben für die Schienenbefestigung haben einen flachen Kopf und Spezialsprengring.

!  Die Winkel für die Befestigung der Antriebsplatten am Frästisch sind manchmal nicht genau 90 Grad. Die Folge ist, dass die Antriebsplatten nicht im rechten Winkel zum Frästisch stehen. Prüfen Sie bitte diesen Winkel von genau 90 Grad, da sonst die Festlager und Loslager mit ständig 1000 N belastet sind (ist nicht schlimm, die Lager halten das aus, aber bei längerem Stillstand passen sich die Hülsen und Spindeln dieser Abweichung an und Sie können einen „Schlag“ in die Spindeln bekommen).

!  Ab sofort werden für die Vorspannung der Festlager in der X- und Y-Achse je zwei Kugellagertellerfedern parallel zueinander eingebaut (gleiche Einbaurichtung). Dadurch steigt die Vorspannung der Lager auf etwa 300 N. Normal genügt natürlich eine Feder, aber bei sehr hohen Beschleunigungen der Kugelumlaufantriebe gehe ich lieber auf die sichere Seite. Auch wird ja jetzt die P3 ausgearbeitet und dort sind zwei Federn Pflicht. Darum wird diese Bauweise jetzt auch gleich bei den anderen Maschinen eingeführt (alles gleich, dann braucht man nicht nachdenken). Die großen Kugellager des Festlagers "spielen" sich ja mit 300 N Druck, da diese das zehnfache dauerhaft aushalten.

!  Wenn Sie die Maschine länger nicht betreiben, so fahren Sie die X-Achse und Y-Achse in die Mitte des Verfahrweges. Spindeln werden immer über längere Zeit vertikal gelagert. In der Maschine sind die Spindeln aber horizontal eingebaut und wenn die Maschine über längere Zeit nicht betrieben wird, können die langen Spindeln durchhängen (sich durch ihr Eigengewicht verbiegen). Natürlich haben da harte Kugelumlaufspindeln weniger Probleme wie Trapezgewindespindeln. Aber diese Leerfahrt ist für Sie keine Arbeit, darum machen Sie das bitte.

!  Wenn Sie die Maschine schon vor den ersten Testfräsungen verstärken wissen Sie nicht, welche Leistung die originale EMS-Maschine eigentlich hat. Verstärkungen an der falschen Stelle können das Gegenteil bewirken, es geht ja hauptsächlich um das Schwingungsverhalten der Maschine, das gute oder schlechte Fräsergebnisse bringt. Wenn Sie kein fundiertes Wissen über diese Konstruktionen haben, dann lassen Sie die Maschinen so wie diese sind. Auch haben Sie ja dann keine originale Maschine mehr und wie soll ich Ihnen dann bei Problemen noch helfen. Wenn Sie Verstärkungen anbringen wollen, so teilen Sie mir diese bitte kurz mit, dann werden wir sehen, ob das was bringt oder nicht.

!  Wenn Sie Fräsversuche in Stahl machen, so spricht da nichts dagegen (der Maschine ist das egal). Bedenken Sie aber, wenn Sie eine einfache Spindel wie eine Suhner, Kress usw. verwenden, können die Lager dieser Spindel Schaden nehmen. Wenn Stahl, dann bitte mit der richtigen Spindel, die das auch aushält. Wenn Sie mit dieser Bauart meiner Fräsmaschinen Stahl fräsen wollen, brauchen Sie genügend Wissen bzw. Erfahrung und eine super Frässpindel! Wenn Sie ohne Schmierung und mit über 10000 U/min mit einem HSS-Fräser in Stahl "rein gehen", dann wird dieser seine Schneiden verlieren und über das Material gleiten. Dabei entsteht dann ein Druck auf die Z-Achse von mehr als 2000 N (200 kg). Den Führungen der Maschinen ist das egal - Sie können durch Fehlbedienung der Maschinen nichts zerstören - so sind alle Maschinen gebaut (die Führungen halten Tonnen aus). Aber Sie werden erleben, wie eine 80 kg schwere Maschine nicht nur auf ihrem Standort zu wandern beginnt, sondern fast abhebt - ein fürchterliches Erlebnis, das aber jeder Bediener einer Fräse mal haben sollte (einfach mal rein ins "Volle", das macht Spaß und die Spindellager freuen sich "besonders"!

!  Machen Sie mit den Trapezgewindemuttern keine Motorteste wie bei PCNC möglich mit sehr hoher Geschwindigkeit über lange Zeit. Bei diesen Drehzahlen und der Zeit wird die Spindel und die Mutter zu heiß. Meine Muttern sind ja vorgespannt und haben darum eine gewisse Reibung, die aber für eine Funktion ohne Umkehrspiel einfach nötig ist. Beim normalen Fräsen haben Sie ja nur maximal 20 % der Oberflächenbelastung die zur Erwärmung führt, wie beim Motortest. 60 mm/sec (entspricht im Gewinde etwa 750 mm Gleitweg pro Sekunde). Das ist kurzfristig und geschmiert nicht schlimm (Zustellung zum Werkstück usw.), aber im Dauerbetrieb beim Motortest (immer über die gleiche Stelle der Spindel, die natürlich auch heiß wird) überhitzt der Kunststoff der Mutter. Bei meinen Angaben steht überall „Verfahrgeschwindigkeit“ beim Fräsen und nicht dauerlauffähig bis 60 mm/sec. Wenn Sie Bilder Fräsen so entspricht das natürlich auch einem „Motortest“. Darum bleiben Sie mit der Geschwindigkeit in vernünftigen Grenzen. Dieses Fräsen von Bildern usw. stellt eine sehr hohe Belastung in Bezug auf Abnützung der Teile jeder Fräse dar. Wo beim normalen Fräsen „Meter“ gefahren werden, werden dort schon fast „Kilometer“ gefahren.
Fazit: Wenn Sie also Bilder fräsen, oder sich im 3D-Bereich bewegen, so sollten Sie Kugelumlaufspindeln (KUS) verwenden.

!  Stark durch Schwingungen belastete Schrauben sollten Sie chemisch sichern. Entweder durch Schraubensicherung irgend einer Firma (z.B. Loctite 221), oder Sie verwenden einfach normalen Kunstharzlack oder Patex-Klebstoff usw., das genügt auch.

Geräusche oder Schwingungen an der Spindel oder Mutter?
Diese vorgespannten Muttern laufen "normal" geräuschlos. Wenn Sie dort Geräusche hören oder mit der Hand irgendwelche Schwingungen vor allem in der Z-Achse spüren, so liegt der Spannblock der Mutter nicht richtig plan auf der Montagefläche auf, bzw. die Mutter ist nicht axial richtig eingebaut und angular verschoben (angular bedeutet die Ausrichtung in axialer Richtung - Winkelversatz zur Spindel). Machen Sie in diesem Fall den Mutternhalter etwas lose und testen Sie, ob das Geräusch besser wird (bei der Z-Achse auf den Fräsmotorhalter drücken oder diesen anheben, während die Achse verfährt, z.B. im Motortest. Dann merken Sie sofort ob da was nicht stimmt). Das Problem dabei sind die vorgespannten Muttern. Hoch genau, aber diese geben eben auch keinen 1/100 mm nach und werden sofort lauter, wenn die Ausrichtung zur Spindel nicht perfekt ist. Meine Fräsen laufen normal geräuschlos, außer dem Schrittmotorgeräusch dürfen Sie nichts hören oder spüren! Ist dem nicht so, machen Sie sich bitte auf die Suche nach der Ursache. Dabei geht es nur um die maximale Lebensdauer der Kugelumlaufmuttern, die bei falscher Montage im Extremfall um 50 % sinken kann (ungenau zur Spindel ausgerichtet). Das Problem ist eben, dass Sie sich mit diesen Muttern schon in "Profibereich" bewegen. Mit Chinaspindeln bei 5/100 mm Spiel entstehen solche Probleme natürlich nicht.

Ich bemühe mich wirklich diese Halter genau zu fräsen, aber 2 bis 3/100 mm Fehler kommen schon vor und da müssen Sie einfach unterlegen bzw. den Halter mit Schleifpapier etwas an der Auflagefläche abziehen....

Mit Trapezgewindeantrieb haben Sie solche Probleme natürlich nicht.

Info zur neuesten Bauform der Tr-Mutter ( "meine Lieblingsmutter" ;-):
Diese Trapezgewindemutter wird ab jetzt in in einer neuen Bauform angeboten. Links die normale Befestigung, die in Abstand usw. gleich der Iselmutter ist. Rechts die Einstellschraube. Durch diese Querverspannung wird die Mutter viel dynamischer und hat auch bei Erwärmung weniger Probleme. Auch das Einstellen ist kinderleicht. Diese Mutter ist nicht durchgehend geteil! Beim Mutternwechsel müssen Sie diese Mutter von der Spindel abschrauben! Aber die Vorspannung wirkt sich fast zentrisch auf die Mutter aus. Alle diese Muttern bestehen ja aus Gleitmaterial, darum sollten Sie unter die Mutter auf der Befestigungsebene des Metalls, im Bereich der Befestigungsschrauben z.B. doppelseitiges Klebeband usw. anbringen, damit diese Muttern nicht auf dem Metall "wandern". Sie können auch das Metall sehr stark aufrauhen und/oder Sie kleben ein Gewebeband unten auf die Mutter. Dann können Sie die Mutter bequem ausrichten, aber die Gleiteigenschaft ist soweit weg, dass größere Kräfte übertragen werden können..

Der Aufbau mit Aluprofilen usw..
Aluprofile, egal von welcher Firma auch immer, sind nicht gerade. Linearführungen, auch wenn diese geschliffen sind, sind auch nicht "von Geburt an" gerade. Kurz gesagt, es gibt keine perfekten Teile am Markt. Egal wie genau Sie eine Fräse aufbauen, es wird immer Ungenauigkeiten geben. Die Frage ist nur, wie groß sind diese. Genau diesen Punkt können Sie durch einen exakten Aufbau beeinflussen. Da kein Mensch eine Messmaschine im Hobbykeller hat bin ich mir sicher, dass manche Frästische mit Ungenauigkeiten über einem Millimeter aufgebaut werden (die Teile selbst sind aber viel genauer). Die exakte Breite, Rechtwinkligkeit und der plane Aufbau des Frästisches sind sehr wichtig. Nehmen Sie sich bitte Zeit für den Aufbau! Wenn Sie ein Loch mit z.B. 30 mm fräsen und Ihr Frästisch ist "krumm wie eine Banane", so kann sich dieser Fehler des Frästisches über diese 30 mm mit etwa 2/100 mm im Fräsergebnis niederschlagen.

Wer sucht, der findet. Links ein Bild einer Kundenreklamation. Wie gesagt, Aluprofile sind nicht perfekt und nicht mit gefrästen Linearführungsaufnahmen zu vergleichen. Natürlich sehe ich mich auch am Markt um, aber selbst bei den besten Profilen wie in den anderen Bildern sehen Sie schon Ungenauigkeiten mit dem blosem Auge. Die Auflageflächen sind eingefallen und das liegt an der normalen Schrumpfung nach dem Stangenguss. Was bedeutet das für den Aufbau von Fräsen mit solchen Profilen? Für Sie als Modellbauer eigentlich nichts, da derlei Ungenauigkeit sich nach dem Aufbau nur unwesentlich oder garnicht auf die Genauigkeit der Fräsergebnisse niederschlägt.

Bei den Profilen ist fertigungsbedingt eine Seite etwa eben (1) und an der anderen Seite fallen die Nuten leicht ein (2). Die gerade Seite kommt innen rein und an die Nut (2) wird die Linearführung angeschraubt. Die Linearführung liegt ja beidseitig nur etwa 4 mm auf und somit spielt die Schräge in diesem Bereich mit 0,02 mm keine Rolle. Diese Schräge ist ja über die ganze Länge des Profils gleich. Natürlich ist das Bild rechts total übertrieben gezeichnet, es geht nur um 0,1 mm über den Bereich (2). Die Qualität der Profile selbst ist weit besser wie die DIN-Norm es vorschreibt.

Mal eine Betrachtung zur Bedämpfung der Fräse bzw. der Profile (auch bei Stahlfräsen ist dieses Thema sehr wichtig).
Gehen Sie mal in ein Hochhaus wo ein Treppengeländer aus Stahl durchgehend über mehrere Stockwerke verbaut ist und schlagen Sie im ersten Stock an das Geländer. Dieser Schlag läuft wie eine Welle (Stehwelle wie bei Senderkabeln ohne Abschluß) bis nach ganz oben und kommt dann wieder zurück. Diese Schwingung hält sehr lange an (gerade Stahl und sehr harte Werkstoffe haben dieses Problem). Wenn Sie aber nur einen Finger nach dem Schlag an das Geländer legen, wird diese Schwingung (Energie) sehr schnell bedämpft (die Energie wird vernichtet – in Ihrem Finger). Machen Sie eben dieses Bedämpfen auch bei Ihrer Fräse. Loser Sand in den Profilen  (½ - gefüllt genügt). Das wirkt sicher besser wie eine totale Füllung mit Beton (Mineralguss), der ja fest an die Profile gebunden ist und somit voll mitschwingt (Zwar in einer kleineren Frequenz, aber dann zumeist noch stärker an der Fräsfläche sichtbar. Kleinere Frequenz bringt größere Wege der Schwingung). Alles was dämpft ist „lose“ und nicht statisch fest verbunden! 2K-Schaum in den Profilen wirkt darum fast nicht, auch wenn dieser z.B. mit Sand vermengt wurde. Lieber alten Teppichboden lose einfüllen, der schwingt gegen die „Erregung“ und nimmt die Energie auf (Das Material muss flächig aufliegen und Raum zum Schwingen haben!).  

Denken Sie an einen „Stoßdämpfer“, der ist ja auch nicht mit Mineralguss ausgegossen. Wenn Ihnen Sand zu kompliziert ist, dann nehmen Sie Trittschalldämpfung für Trockenbaudecken, Weizenkörner, Reis usw., eben alles was locker liegt und gegen die entstandene Schwingung wirkt. Einfach eine Plastiktüte damit füllen und in die Profile einbringen. Und immer nur zur halben Profilhöhe oder etwas darüber! Bei voller Füllung ist das Material verdichtet und kann nicht mehr arbeiten (statisch fest). Sie werden es mir sicher nicht glauben, aber durch die eingeleitete Schwingungsenergie einer Fräse wird die lose Füllung der Profile sogar warm. Je schwerer und je "loser", desto besser ist die Dämpfung (z.B. Kupfer.- oder Bleikugeln). >> denken Sie mal physikalisch. Machen Sie die Dämpfung der Profile auch mit unterschiedlichen Materialien bei gleichen Profilen mit gleicher Funktion, dann schwingen gleiche Profile bei unterschiedlichen Frequenzen und die Maschine bleibt ruhig.

Rechts ein rückstoßfreier Hammer, der das oben Erklärte in etwa verkörpert.

Eine „saubere“ Lösung ist auch, z.B. eine Baustahlstange (Durchmesser >12 mm) mit Schaumstoff zu umwickeln und diese dann in das Profil einzuführen (Moosgummi wirkt am besten). Dieser Stahl schwingt dann gegen die Schwingung des Profils und der Schaumstoff dient als Dämpfer (Stoßdämpfer der Massen).

Das Anbringen der Linearführungen der langen Achse:
Die Wagen der Y-Achse sollten im Winkel zur Fräsfläche stehen. Wie sich ein Fehler auswirkt sehen Sie in ersten Bild. Ist das so, wenn z.B. die Aluprofile zur Mitte hin eingefallen sind, sollten Sie die Schine ausrichten. Dies geschiet durch Unterlegen von Alufolie unter die Auflagefläche der Linearführung. Normale Alufolie aus der Küche, die Sie auch falten können, um mehr unterzulegen. Ist alles fest angeschraubt, können Sie diese an den Rändern mit einem Teppichmesser bündig abschneiden.

Worst Case 2D-Betrachtung (schlechtester und ungünstigster Fall).
Welche Fehler sind möglich und welche Auswirkung haben diese.
Sie wollen ein Werkstück mit 100 mm x 100 mm Seitenlänge fräsen:
Ihre Achsen (X und Y-Achse) sind nicht rechtwinkelig, sondern Sie haben einen Fehler von 0,5 mm. Dies ergibt bei 100 mm Fräsweg einen Fehler von 0,07 mm. Ihre X-Achsenplatte ist oben um 0,2 mm verdreht. Dies ergibt unten am Fräser über 100 mm Weg einen Fehler von 0,06 mm.
Dazu rechnen wir jetzt noch die "normalen" Fehler.
Die Steigungsabweichung der Spindel ist 0,05 mm auf 300 mm Länge. Ergibt bei XY-Betrachtung addiert einen Fehler auf 100 mm von 0,024 mm.
Dazu kommt das Umkehrspiel der Antriebsmuttern von 0,02 mm was quadratisch addiert 0,0283 mm Fehler sein kann.
Da Sie von XY-Null aus fräsen kommt noch der Portalverzug dazu mit etwa 0,03 mm möglichem Fehler.

Die Summe der Fehler für dieses Werkstück beträgt im schlimmsten Fall also 0,212 mm. Die Frässpindel selbst und der elektrische Antrieb (Schrittmotor, Wellenkupplung und Microschrittfehler) wurden dabei noch nicht mal berücksichtigt und können auch noch mit etwa 0,05 mm zu Buche schlagen.

Aber keine Angst ! Das ist ja eine Worst Case Betrachtung und normal sind es viel weniger Fehler. Ich wollte Ihnen nur klar machen auf was es ankommt und wo sich die "kleinen" Fehler verstecken. Diese Betrachtung gilt natürlich für alle Maschinen aller Hersteller und nicht nur für meine Fräsen!  Führungen mit Stahlwellen oder Rollen haben da noch ganz andere Werte. Wenn Sie es sich also nicht zutrauen eine Maschine exakt aufzubauen, sollten Sie keinen Bausatz kaufen!

Ob Sie es glauben oder nicht, die in die Maschinen eingebauten Trapezgewindespindeln sind hoch genau und die Trapezmuttern der P1 bzw. P2 laufen praktisch spielfrei. Diese Trapezgewindeantriebe sind preislich normalen Kugelumlaufantrieben wie diese z.B. bei ebay angeboten werden in der Genauigkeit weit überlegen. Normale Kugelumlaufmuttern unter 100 Euro haben ein Umkehrspiel zwischen 0,03 und 0,08 mm (Genauigkeit C7 ist etwa 0,05 mm). Die verbauten NEFF-Kugelumlaufmuttern haben nur so ein kleines Umkehrspiel (< 0,02 mm), da jede Mutter auf ihre Spindel eingestellt wird (ein echt großer Aufwand). Normal haben diese Muttern auch bis 0,05 mm Umkehrspiel.

Wie genau kann man mit der P1 bzw. P2 fräsen?
Egal ob mit Kugelumlauf.- oder Trapezantrieb, Sie können sehr genau fräsen. Die besten Ergebnisse erzielen Sie mittig, d.h. längs der langen Y-Spindel, da es dort fast keinen Portalverzug gibt (X-Achse mittig). Dort sollte eine Genauigkeit von 2/100 mm in eine Richtung machbar sein. Bei 2D-Fräsen wird ein Fehler von 2/100 mm auf jeder Achse automatisch auf 2,83 mm ansteigen, da sich die Fehler der einzelnen Achsen quadratisch addieren. In 3D kann das bis zu 3,5/100 mm hoch gehen (rein rechnerisch betrachtet). Am Anfang und am Ende der X-Achse (Portalachse) kann ein Portalverzug von etwa maximal 4/100 mm bei höherer Belastung entstehen. Rechnen Sie also alle Widrigkeiten in 2D-Bearbeitung zusammen, so kann der Fehler auf 6,83/100 mm ansteigen. Wie gesagt, im schlimmsten Fall. Meiner Erfahrung nach liegt der maximale Fehler so bei 2/100 bis 4/100 mm (z.B. ein 80 mm grosses Loch in eine 15 mm starke Aluplatte gefräst mit der Mustermaschine).

Eine andere Betrachtung einer Portalfräse:
Angenommen Sie wollen eine gerade Fräsung in der X-Achse machen, dann haben Sie das Problem des "statischen Verzugs". Die rote Linie zeigt "natürlich total übertrieben" den Fräsweg des Fräsmotors "F". Aber z.B. ein 8 mm Fräser drückt schon ganz schön auf die X-Achse. Der zentrale Punkt der X-Achse ist ja die Antriebsmutter, und gegen diesen Punkt arbeitet die Spindel im Fräsmaterial. Wenn Sie eine extrem gerade Fräsung brauchen, so fräsen Sie also mittig auf dem Frästisch in Y-Richtung. Es geht bei dieser Betrachtung natürlich nur um 2/100 bis 3/100 mm.

Nicht statisch, sondern eine dynamische Betrachtung:
Die Y-Spindel bildet ja das Zentrum der Festigkeit der X-Achse in Y-Richtung. Ein Kunde kam nun auf die Idee, den NEMA 23 - Motor der X-Achse durch einen größeren und schwereren Motor zu ersetzen. Für den Anbau eines NEMA 34 Motors benötigen Sie aber einen Adapter, da die Abstände der Schrauben größer sind. Aber meine Schrittmotorhalter sind bis maximal NEMA 23 berechnet. Auch haben diese größeren Motore stärkere Wellen, wobei meine Wellenkupplungen für Wellen mit maximal 10 mm ausgelegt sind. Nun zum Bild rechts. Der zentrale Punkt ist wieder die Y-Spindel mit der Antriebsmutter für die X-Achse. Das Gewicht links und rechts dieser Antriebsmutter ist im Idealfall gleich. Wenn Sie also hauptsächlich wie auf dem Bild links fräsen, so verbauen Sie den Antriebsmotor der X-Achse rechts, wie im Bild. Die bewegte Gewichtskraft links und rechts der Y-Mutter ist im Idealfall gleich. Moderne Steuerungen haben ein enormes Beschleunigungsvermögen und da ist diese Betrachtung sicher angebracht, auch wenn es nur um 0,01 bis 0,03 mm geht.

Noch mal dynamisch betrachtet:
Wenn Sie langsam verfahren spielt die Betrachtung rechts keine Rolle, wenn Sie aber sehr schnell verfahren müssen, beim Fräsen von modernen Verbundwerkstoffen usw. ist diese Überlegung schon wichtig. Schnelle Richtungswechsel der Y-Achse bringen enorme Kräfte auf die Linearführungen und können einen leichten Portalverzug verursachen. Darum sollten Sie zumindest das Gewicht des Schrittmotors und dessen Halter mit einem Ausgleichsgewicht (A) kompensieren. Natürlich halten die Linearführungen der P-Serie jegliches Gewicht leicht aus, aber wenn Sie die Maschine mit mehr Gewicht verstärken wollen, sollten Sie wissen, wo dieses angebracht wird.

Die Einstellung und Überprüfung der Fräse nach dem Aufbau:  
Es muss Ihnen klar sein, dass kein Bauteil der Fräse 100 % genau ist (auch nicht die Linearführungen usw. ). Alle mechanischen Teile haben einen gewissen Fehler, so auch die geschliffenen Führungen (natürlich sehr wenig, aber es gibt kein perfektes, mechanisches Teil). Wenn wir nun diesen Gedanken ansetzen, so können Sie eigentlich nicht von einem Teil der Fräse zu einem anderen Teil der Fräse eine Messung vornehmen, da ja beide Teile nicht ganz genau sind. Wenn Sie also z.B. mit einer Messuhr arbeiten wollen, so benötigt diese Uhr einen genauen Bezug, den eigentlich nur eine Richtplatte oder eine hochgenaue Winkelplatte usw. darstellen kann. Aber zwischen zwei Flächen der Fräse selbst zu messen macht wenig Sinn (beide Flächen sind ja fehlerbehaftet).

Aus dieser Erkenntnis heraus arbeite ich nur noch mit Winkel und Wasserwaage (Maschinenwasserwaage mit 0,02 oder 0,04 mm pro Strich und Meter). Ein Winkel hat in sich selbst einen genauen Bezug und eine Wasserwaage hat egal wo ich diese ansetze immer den gleichen Bezug (die Mutter Erde). Aber auch dieses Ausrichten der Maschine ist nur bis zu einer gewissen Genauigkeit möglich.

Eine andere Möglichkeit der 90 Grad Prüfung der X und Y-Achse:
Legen Sie ein Bauteil auf die Fräsfläche und zeilen (fräsen) Sie dieses ab (A). Dazu muss natürlich ein Anschlag für das Frästeil vorhanden sein, der zuvor mit der Fräse überfräst wurde. Fräsen Sie das Testteil aber nur bis zur Hälfte der Tiefe in der Z-Achse! Dann drehen Sie das Testtauteil um (Bauteil wenden, Oberseite wird Unterseite - B) - auf "Umschlag" fräsen. Fahren Sie das gleiche Programm noch mal durch. Wenn beide gefrästen Flächen gleich verlaufen ist Ihre Fräse richtig ausgerichtet. Natürlich geht das auch mit Holz. Dieser Test wird auch bei Profimaschinen gemacht - Sie werden sich wundern, wie ungenau Ihre Fräse ist!  Die Fläche "A" muß nach der Bearbeitung nach dem Umdrehen des Bauteils aussehen, wie wenn Sie in einem Zug über diese gefräst hätten, also keine schief verlaufenden Tiefen in der Fräsung, ein Versatz der Tiefe ist durch das Umdrehen natürlich normal. Wenn dort also Probleme bestehen, so richten Sie die Querachse über die Antriebsplatte unter den Wangen der Maschine neu aus. Die Fräsen arbeiten wesentlich genauer wie Ihre Messung mit einem Winkel - Sie können solche Ungenauigkeiten nicht mit einem Winkelmesser einstellen. Nur durch das Fräsen selbst und die gefräste Fläche erkennen Sie kleinste Ungenauigkeiten.

Das Planfräsen ist für jede Fräse die größte Herausforderung überhaupt. Im Bild sehen Sie eine Fräsfläche die von einem leicht geneigten Fräser bearbeitet wurde. Der Fräser geht vorne im Halbkreis in das Material, aber von den Schneiden im hinteren Bereich sieht man keine Berührung des Materials (dieser Neigungswinkel wurde für dieses Bild programmiert, darum ist der Winkel immer in Richtung des Vorschubs). Dieser minimale Neigungswinkel des Fräsers verursacht zwischen den Fräsbahnen eine Erhöhung (rot). Darum richten Sie den Fräsmotorhalter exakt an der Fräsfläche (Maschinenbett) aus (schon beim Aufbau über alle Achsen). Da muss wirklich alles stimmen ! Schon Abweichungen von 3/100 mm führen zu schlechten Ergebnissen! Der Fräser muss absolut senkrecht über der Fräsfläche stehen !

Die Frage eines Kunden:
hallo herr möderl, noch ein paar fragen:
1. welches messinstrument empfehlen sie mir, mit dem ich den nullpunkt des werkstückes feststellen kann
2. welches messinstrument empfehlen sie mir, um den abstand zu einem gegenstand zu messen (beispiel: genauigkeitsmessung der fräsmaschine usw.)
3. welchen schraubstock empfehlen sie für die metallbearbeitung, einen gewöhnlichen billigen maschinenschraubstock oder einen präzisions-schleifschraubstock
bitte geben sie mir auch noch händler an, wo man diese werkzeuge am besten kaufen sollte/könnte.

Meine Antwort:  Was wollen Sie denn messen? Die Fräse arbeitet genauer wie normale Messmittel auf diese Länge. Richten Sie alle Achsen genau im Winkel aus. Bauen Sie die Schalter für Nullposition an, so dass diese auch überfahren werden können. Sie stellen den Nullpunkt nicht mit den Schaltern ein, sondern über den Offset von der Schalterposition ausgehend im Programm. Machen Sie sich Anschläge für X/Y-Null auf dem Frästisch aus Alu (kein Stahl!). Ab jetzt bestimmt die Fräse, wo Null ist! Überfräsen Sie diese Anschäge, dass die Fräse ihren eigenen Nullpunkt in X/Y macht. Fräsen Sie an der Anschlagposition zuerst etwas tiefer in die Holzplatte, damit Späne an der unteren Ecke nicht "auftragen - es entsteht ein Spalt zwischen Platte und Anschlag". Sie müssen diese Ecke reinigen können!  Schraubstock - für was??? Nehmen Sie eine T-Nutplatte die Sie auf der Fräsfläch großflächig aufspannen können und spannen Sie dort Ihre kleinen Alu-Bauteile über Gleitsteine ab. Diese Platte, z.B. 300 x 300 mm können Sie dann komplett auf dem Tisch abspannen in X/Y-Null an den Anschlägen. Machen Sie sich Aufspannhilfen! Wenn diese T-Nut-Platte wieder entfernt ist, können Sie wieder die ganze Fräsfläche für große Projekte nutzen. Darum auch eine Holzopferplatte, die eigentlich alle Ansprüche erfüllt. Ich baue ganze Fräsen auf meiner CNC und ich benötige keinen Schraubstock!
Bedenken Sie immer - die Fräse selbst bestimmt die Position und nicht eine ungenaue Messung mit einem " Spielzeugmessmittel unter 1000 Euro! ".

Wichtig ist natürlich der Rundlauf des Fräsers selbst. Billige Spindeln können einen Fehler bis zu 5/100 mm am Fräser bewirken und auch Schmutz im Spannkonus usw. hat große Ungenauigkeiten zur Folge!  Hauptsächlich sind billige Spannwerkzeuge an Ungenauigkeiten schuld. Mein Erfahrung ist, je größer der Konus, desto genauer wird dieser.
Testen Sie den Rundlauf des Fräsers zunächst statisch. Stellen Sie ein Metallstück parallel zum Fräser in sehr kleinem Abstand 1/100 mm und drehen Sie diesen mit der Hand (Bild rechts). Am Lichtspalt können Sie jeden 1/100 mm erkennen.   
Für diesen und andere Teste benötigen Sie keine Messuhr! Wie groß die Ungenauigkeit ist spielt ja keine Rolle, da Sie jegliche Ungenauigkeit beseitigen müssen und somit ist es egal ob 2/100 oder 5/100 mm Fehler war. Für eine Spindel die einen Fehler unter 1/100 mm hat, müssen Sie schon richtig Geld ausgeben ( Lagerung mit vorgespannten INA-Schrägkugellagern und die Fräseraufnahme bitte "Made in Germany" )!

Testen Sie den Rundlauf dynamisch. Dazu stellen Sie am Fräsmotor die kleinste Drehzahl ein. Wenn Sie nur einen Schraubenzieher haben so geben Sie etwas Öl darauf, besser ist Aluminium oder noch besser ein Bleistift (Holz). Lassen Sie den Motor laufen und berühren Sie den Schaft des Fräsers (je länger der Schaft aus der Spannung ragt, desto besser - weit unten testen). Sie dürfen keinerlei Unwucht feststellen! Der Bleistift darf nicht "schwingen".

Grundvoraussetzung ist natürlich, dass alles ohne Späne und total sauber ist!

Pressluft ist für diese reinigende Aufgabe natürlich klasse.

Ganz wichtig ist, dass der Fräser so kurz wie möglich aus der Hülse ragt. Im Bild ist es ein 8 mm Fräser der nur 20 mm herausragt. Den Fräser immer der Frästiefe anpassen und nicht weiter heraus stehen lassen.

Verwenden Sie keine "Spielzeugfräser" so um die 0,8 bis 1,5 mm Durchmesser für Arbeiten in Metall. Mit etwa 4 bis 6 mm Durchmesser des Fräsers erreichen Sie die höchste Genauigkeit der Fräsungen.  
Arbeiten Sie nicht unter 10000 U/min, damit die Fräsung auch "schön" wird.  
Arbeiten Sie mit dem richtigen Vorschub. In Alu mit Zweischneider bei etwa 15000 U/min mit 200 bis 450 mm/min.  
Nehmen Sie das richtige Alumaterial:  AlCuMg1 (3.1325) oder  AlCuMgPb (3.1645) oder AlCuBiPb (3.1655) (je härter, desto besser) und bitte kein  AlMgSi0,5  usw.. Solche Alumaterialien schmieren den Fräser zu.
Arbeiten Sie mit dem Fräser im Gleichlauf (Fräser und Werkstück haben beim Fräsen die gleiche Bewegungsrichtung).
Machen Sie einen groben Schruppdurchgang und danach einen Schlichtdurchgang mit maximal 0,1 mm Abtrag. Ein scharfer Fräser ist natürlich Grundvoraussetzung! 
Überstreichen Sie die zu bearbeitenden Teile leicht mit Öl (normales Öl). 

Helfen Sie Ihrer Spindel bei großen Löchern usw.. Bohren Sie an der Bohrmaschine vor (einfach das Zentrum des Loches entfernen, muss ja nicht schön sein).

Das Eintauchen in das Material mag weder der Fräser, noch Ihre Spindel. Durch das Vorbohren können Sie echt viel Geld sparen (neuer Fräser, neue Spindellager).

Ein Beispiel einer Fräsung einer Konkurrenzfräse:

So sollte und darf eine Kreistasche natürlich nicht aussehen. Diese Tasche wurde entweder mit einer Steuerung mit Halbschrittauflösung gefräst, oder die Maschine selbst schwingt sehr stark. Und mit so einem Film machen die Werbung.........

Machen Sie minimal 1/8 Schritt oder 1/10 Schritt-Auflösung wenn Sie in Alu arbeiten.

Oben Bilder von Fräsungen der P1 mit Trapezgewindespindeln und 8 mm Zweischneider als Fräser. Vorschub 500 mm/min. Die Kreistaschen sind 40 mm im Durchmesser. Links mit 12000 U/min ohne Schlichten (90 % Überlappung und pro Zustellung 1,5 mm tiefer). In der Mitte die gleiche Tasche mit 20000 U/min gefräst. Hohe Drehzahl hat schon ihre Vorteile. Rechts sehen Sie eine Fräsung einer Profimaschine von Seibold & Partner (Fräsmotorhalter mit Rz etwa 2). Wenn ich die mittlere Tasche noch feinschlichten würde, käme ich auf eine Rz von unter 5.  Die Aluteile links sind Abfallstücke und nur zum Testen, normal ist mein Material natürlich besser. Meine P1 läuft im 1/8 Schritt, und das ist bei den Fräsungen sogar noch zu sehen. Aber mit 1/16 Schritt wird die Fräse doch sehr langsam (bei 1,7 Nm-Motoren). Es ist eben immer ein Kompromiss zwischen Fräsergebnis und Schnelligkeit der Maschine.
Es geht bei der maximalen Verfahrgeschwindigkeit nur um das Verhalten der Motore. Ihre Steuerung kann da machen was sie will, irgendwann bleibt der Motor einfach stehen, da er keine Kraft mehr hat. Je mehr Flußwechsel das Magnetfeld im Motor machen muss, desto weniger Kraft hat der Motor (wegen der Gegeninduktion die Zeit braucht um ausgeräumt zu werden. Darum verwenden Sie digitale Endstufen, die auch bei 1/8 oder 1/10 Schritt sehr gute und genaue Zwischenschritte berechnen können. Schneller und doch sehr ruhiger Lauf.

Grundvoraussetzung für die Genauigkeit ist der richtige Aufbau der Fräse (speziell der Festlager). Bei der langen Y-Achse müssen beim Festlager beide Kugellager an der Antriebsplatte voll anstehen. Wenn Sie das Kugellager der inneren Lagerschale zu weit eingepresst haben, so wandert dieses in Richtung Antriebsplatte und die Vorspannung der Lager geht verlorn. Lieber nicht ganz einpressen, da bei der Montage das Lager durch das Anschrauben der Lagerschalen dann sowieso in die Lagerschale gepresst wird. Wenn Ihnen etwas "komisch" vorkommt, stellen Sie dieses Lager noch mal ein (natürlich auch alle anderen Festlager).

Bei der X und Z-Achse muss das Kugellager voll bis zum Bund der Lagerschale eingepresst werden (nicht bündig mit der Lagerschale, da das Kugellager leicht in die Lagerschale eintaucht). Wird dies nicht gemacht, arbeitet sich das Lager im Betrieb in Richtung Bund und die Vorspannung des Festlagers stimmt nicht mehr. Auch die Kugellagertellerfeder kann das dann nicht mehr ausgleichen. Dass die Wellenkupplungen richtig fest angezogen sind, versteht sich von selbst.

Im linken Bild sehen Sie wie Sie beide Seiten des Riemens gleichzeitig spannen müssen. Sie dürfen nicht erst eine Seite vorspannen und dann die andere Seite, da sich sonst der Zahnriemen nicht richtig um die Antriebsscheibe legt. Also beide Kugellager mit etwa 5 kg drücken und dann die Schrauben anziehen. Das gleichzeitige Vorspannen ist ganz, ganz wichtig!!!

Das Testen der Vorspannung des Riemens im Bild Mitte. Wenn Sie am Punkt A drücken, sollte sich Punkt B fast nicht mehr nach oben bewegen. Wenn Sie oben den Riemen einen Zentimeter durchdrücken (mehr sollten Sie mit etwa 5 kg ja nicht schaffen), so sollte sich der untere Riemen maximal 0,3 mm heben (besser noch < 0,2 mm). Im Bild ist ja die Antriebsplatte der P4 mit einem 1400 mm langen Riemen. Ist der Riemen kürzer, sind die Wege natürlich kleiner. Die Riemenspannung muss schon sehr hoch sein um die Genauigkeit des Antriebs zu erzielen. Machen Sie maximal 15 kg Zahnriemenvorspannung (10 kg sind ideal, also in Riemenrichtung und nicht beim Drücken durch Ihren Finger!). Ab 20 kg Vorspannung wird der Riemen zerstört. Spannen Sie den Riemen nicht nach, dieses System läuft sich ein und verändert sich nicht mehr. Sie können den Druck ja mal über das Seileckverfahren ausrechnen.

Im Bild rechts wird dargestellt, dass der Schrittmotorhalter natürlich sehr genau ausgerichtet sein muss. So ein Kugellager läuft bei einem neun Riemen wie ein Rad Ihres Autos auf der Fahrbahn. Stimmt die Fahrtrichtung nicht sehr genau, so wird der Riemen nach außen wandern und "abgeschmissen" werden. Die Kugellager haben ja keine Bordscheibe, wo der Zahnriemen anlaufen kann. Die Löcher in der Platte sind CNC-gebohrt, darum lassen Sie die losen Schrauben vorne an den Bohrlöchern anstehen und ziehen Sie dann den Schrittmotorhalter an, dann dürfte alles stimmen.

Mal zum Thema Zahnriemenantrieb. Zahnriemen müssen schon sehr hoch gespannt werden, dass diese genau arbeiten. Sind Zahnriemen zu wenig gespannt, so treten Ungenauigkeiten auf. Hören Sie sich mal das Video an (die " Wellen im Ton! "): 

http://www.youtube.com/watch?v=PzatrDOdDEo  

Nur durch genügend und richtiger Vorspannung ist eben ein Zahnriemen zu betreiben. So hat ein HTD 5 mit 10 mm Breite eine Minimalvorspannung von 10 Kg. Auch haben Zahnriemen, egal ob aus Stahl oder mit Glasfaserzugstrang ein gewisses Setzungsverhalten und sollten nach etwa 2 Monaten nachgespannt werden. Wenn Sie keine Lust dazu haben, so spannen Sie den Zahnriemen schon bei der Montage etwas stärker vor. Rechts ein Bild, wie sich diese "Wellen" der ungenügenden Vorspannung auf die Oberfläche auswirken. Wenn Sie am Zahnriemen "zupfen" so klingt dieser schon fast wie eine Gitarrenseite, natürlich im Bass-Bereich. Sie können sich sicher vorstellen, wenn Sie einen Schrittmotor nur mit Abstandsröllchen usw. befestigt wird, was dann mit der Genauigkeit ist - so etwas geht einfach nicht. Die Lager der EMS-Maschinen halten jegliche Vorspannung des Zahnriemens aus - bis der Riemen reißt........

Wenn der Zahnriemen wie oben im Bild sehr lang wird (wie bei der P4) ist es besser statt normalen Kugellagern solche Führungsrollen mit Bordscheibe zu benutzen.

Welche Schrittmotore und Steuerung Sie verwenden, richtet sich nach Ihren Bedürfnissen. Als Schrittmotor können Sie natürlich jeden guten und mikroschrittfähigen Motor einsetzen wie z.B.  ST5918L3008   oder   23H276-42-4A. Oder Sie kaufen Motore, wie diese von http://www.benezan-electronics.de angeboten werden. Wenn Sie Trapezgewindeantriebe verwenden, können Sie natürlich nicht so schnell fahren, wie mit Kugelumlaufspindeln. Vorgespannte Trapezgewindemuttern benötigen immer etwas Reibung (etwa 0,1 Nm) und Schrittmotore verlieren bei höherer Drehzahl enorm an Drehmoment. Ein guter 2 Nm Motor hat bei 1000 U/min etwa noch 0,5 Nm. Drehen Sie den Motor dann noch schneller, kann dieser einfach stehen bleiben. Wenn Sie in der Z-Achse Kugelumlaufspindeln verwenden sollten Sie ab einem Gewicht des Fräsmotors von etwa 4 kg einen Motor mit stärkerer Selbsthaltung im stromlosen Zustand verwenden (damit diese Achse im ausgeschalteten Zustand nicht nach unten fährt). Diese Anforderung erfüllt der ST5918L3008 genau so wie der schnellere und bessere 60 mm / 5 Ampere Motor von Benezan. Alle diese Motore passen exakt auf den NEMA23 Schrittmotorhalter der Maschine, nur dass die größeren Motore eine 8 mm Welle haben. Die 4,2 Ampere Motore von Benezan (HS56-1442-03) sind für alle anderen Anwendungen geeignet und echt gut ( ruhiger Motorlauf ).

60 mm Schrittmotor von Benezan          

Eine gute Steuerung ist die halbe Maschine. Darum kaufen Sie Qualität! Erkundigen Sie sich bei Roy Kloss ( Firma Sorotec ), der Sie sicher gut berät (hat er mir versprochen).

Der neue Leadshine Microstep Driver DM556
(Der digitale Nachfolger der legendären Schrittmotor-Endstufe ND556)
Diese Endstufen sollten Sie für genaues Arbeiten in 1/8-Schritt betreiben.
Bei einer Steigung von 4 mm haben Sie dann eine Auflösung von:
4 mm / 1600 Schritte = 0,0025 mm pro Schritt.
Bei einer Steigung von 5 mm haben Sie dann eine Auflösung von:
5 mm / 1600 Schritte pro Umdrehung = 0,003125 mm pro Schritt.
Eine 1/4-Schritt Auflösung genügt aber auch für normalen Modellbau.

Info! Am SW 4 (Schalter 4) können Sie die 50 % Stromabsenkung im Stillstand einstellen. Wenn Sie diesen Schalter unter Strom aber einfach zweimal schnell hintereinander ein und wieder ausschalten, so stellen diese Endstufen intern die richtige Art der Bestromung für Ihre Motore ein, dieser Wert wird dann gespeichert ( nicht den Betriebsstrom, den bestimmen Sie! ).

Die Triple BEAST Steuerung. Diese Steuerung hat Power ohne Ende für eine kleine Hobby-Fräse - einfach gut!

All-In-One Breakoutboard und drei Endstufen in einem kompakten Gehäuse.
Diese Endstufen sollten Sie in 1/10-Schritt betreiben, wenn Sie sehr genau arbeiten wollen. 1/5-Schritt genügt aber normal für Modellbau mit Holz usw..

Bei einer Steigung von 4 mm und 1/10 Schritt haben Sie dann eine Auflösung von: 4 mm / 2000 Schritte = 0,002 mm pro Schritt.
Bei einer Steigung von 5 mm haben Sie dann eine Auflösung von:
5 mm / 2000 Schritte pro Umdrehung = 0,0025 mm pro Schritt
Info >>>>    http://www.benezan-electronics.de

Stellen Sie den Strom für die Motore so ein, dass diese im Dauerbetrieb etwa 40 bis maximal 60 Grad warm werden (Die Schrittmotore müssen warm werden, denn nur dann arbeiten diese an ihrer Leistungsgrenze. Bleiben die Motore kalt, so haben Sie zu wenig Strom eingestellt und die Motore arbeiten nicht mit voller Leistung).
Die EMS-Schrittmotorhalter arbeiten ja wie Kühlkörper, durch das starke Alumaterial wird die Wärme des Motors auf die Aluteile der Maschine abgeführt.

Wie betätige ich die Schalter. Betrachten Sie mal Bild 1 und Bild 2. Der Unterschied ist die Schräge der Betätigung. Die Betätigung 2 ist dreimal so genau wie die Betätigung in Bild 1. Der Winkel ist steiler und so haben Sie bei wenig Weg der Achse eine große Betätigungsstrecke. Wenn die Rolle groß genug ist, können Sie auch mit einem 90 Grad Eck betätigen, wie auf meiner Fräse oben, das bringt die besten Ergebnisse. In Bild 3 wird im Schaltergegenlauf betätigt, das ist nicht so günstig, da sich die Schaltfahne des Schalters verkanten könnte und der Schalter würde zerstört. Genau wie die Betätigung in Bild 4, so etwas ist absolut tödlich!!! Einmal zu weit gefahren und der Schalter ist zerstört. Auch können Sie bei dieser Anordnung nicht in den Minusbereich fahren, was manchmal nötig ist.   

Der mechanische Aufbau der Betätigung ist sehr wichtig. Der Schalter links (1) hat einen sehr kleinen Schaltweg, darum ist die Schaltgenauigkeit sehr hoch. Der Schalter rechts (2) hat eine lange Schaltfahne und einen sehr großen Betätigungsweg. Achten Sie immer darauf, dass die eigentliche Schalterbetätigung so nahe wie möglich an der Rolle stattfindet oder direkt unter der Rolle ist (wie bei den Schaltern im Bild oben). Die Wiederholgenauigkeit eines guten Schalters liegt bei 1/8 Mikroschritteinstellung der Steuerung zumeist unter 5 ym  (0,005 mm).

Als Schalter können Sie jeden guten Mikroschalter mit Rollenhebel usw. nehmen z.B.  Conrad Bestellnummer 704679-29 
Kabelschlepp usw. gibt es auch bei Conrad.

Ein Foto von der X / Z-Führung meiner Fräse. Die Konstruktion ist nicht besonders gut, aber um das geht es nicht. Sehen Sie die Aluspäne an den Führungswagen? So etwas macht den Wagen nichts aus! Keine Angst, dadurch gehen die Wagen nicht kaputt. Besser ist natürlich Holz.- oder Kunststoffschmutz direkt am Abstreifer. Darum putzen Sie nicht ständig an diesen Wagen herum, Sie reiben nur die Späne unter die Abstreifer und machen alles nur noch schlechter. Schmieren Sie die Wagen nach Vorschrift ab und lassen Sie diese ansonsten in Ruhe. Die Konstrukteure der Wagen waren sicher keine Anfänger.

Frage: Welche Qualität hat der Bausatz?
Dieser Bausatz ist in solider "Handwerkerqualität" erstellt. Manche Teile sind natürlich Industriequalität, wo es sein muss (Lagersitze usw.). Aber alle Teile sind CNC-bearbeitet und somit sehr genau. Bei diesen Maschinen geht es nicht um Kleinigkeiten, sondern um das gesamte Konzept und das stimmt sicherlich. Diese Maschinen stellen mit ihren doch sehr hochwertigen Komponenten und deren Leistung Industriemaschinen dar und kein Spielzeug.

Frage: Mit was kann ich die Oberfläche der Vollaluteile noch schöner machen?
Eigentlich brauchen Sie gar nichts machen, da die Teile von mir schon oberflächenbehandelt sind. Wenn Sie aber eine noch bessere Oberfläche wünschen, lesen Sie weiter. Sicher kennen Sie den Scotch-Schwamm aus dem Supermarkt (zum Pfannenreinigen). Eine Seite ist ein normaler Schwamm, die andere Seite ist dieses dunkle Scotch-Gewebe. Dieses Gewebe gibt es auch in Werkstätten als Schleifband (etwa 100 mm breit). Das schwarze Band ist feiner wie das rote Scotch-Schleifband. Auch eignen sich Schleifmittel zur Oberflächenverbesserung von Edelstahl. Einfach in einer Schlosserei oder Lackiererei fragen. Wenn die Oberfläche sauber und fettfrei ist, kann diese auch mit Klarlack lackiert werden. Alu mit Klarlacküberzug schaut einfach toll aus und die lästigen Fingerabdrücke sind Vergangenheit.

Frage: Einige Bohrungen bei der P2 sind ohne Sinn?
An der P2 sind einige Bohrungen die sinnlos erscheinen, diese Bohrungen sitzen in der Nähe von Kraftknoten und dienen für ein späteres Tuning (Knotenbleche).

Frage: Die Kugellager gehen sehr schwer auf die Lagerhülsen, was tun?
Die Hülsen sind nach DIN im Durchmesser mit Genauigkeit h7 gefertigt und die Oberfläche ist wie geschliffen (Durchmesser zwischen 19,99 und 19,98 mm). Entweder Sie erwärmen das Lager mit Lagerschale auf etwa 90 Grad und die Spindel mit Hülse im Gefrierfach auf Minusgrade, dann dürfte es wenn Sie schnell sind leicht gehen. Oder Sie nehmen Schmirgelpapier und überschmirgeln den Kugellagersitz auf der Hülse (zwar keine gute Lösung, aber es geht). Normal können Sie die Kugellager auch mit einem Rohr, das auf den Innenring des Kugellagers drückt, auf die Hülsen mit dem Hammer treiben. Meine Teile stellen eben echten Maschinenbau dar und nicht Durchmesser, die man in die Lager "schmeißen" kann (Schrott).

Frage: Kann man mit der P2 auch Stahl fräsen?
Natürlich ist das bedingt möglich. Mit einer guten Spindel und geeignetem Fräser ist das bei kleinen Durchmessern machbar. Sie müssen nur in einem geeigneten Frequenzbereich (Drehzahl) arbeiten. Mit der P1 habe ich mal Teste mit 4 mm Hartmetallfräser in Stahl gemacht und das ging auch. Aber diese Fräsen sind nicht für Stahlbearbeitung konstruiert! Erwarten Sie also keine tollen Ergebnisse. Sie können diese Art von Fräsen nicht mit einer BF20 usw. vergleichen! Für echtes Fräsen in Stahl müsste die Maschine etwa die dreifache Stabilität und das fünffache Gewicht der P2 haben.

Frage: Welches Schmiermittel verwende ich für die Kugelumlaufwagen und Kugelumlaufmuttern?
Geschmiert werden die Wagen nach etwa 50 km Laufleistung oder mindestens alle 6 Monate mit z.B.
Shell Alvania EP (LF) 2  oder etwas weicher (LF) 1 usw.. Verwenden Sie kein Fett mit Zusätzen wie PTFE usw.....

Frage: Warum verfährt die Fräse mit Kugelumlaufspindeln nur bis etwa 8000 mm/min Geschwindigkeit im Eilgang?
Ganz einfach, weil die Steigung der verbauten Spindeln nur 5 mm ist. Dreht die Spindel  mit 1000 U/min so sind das 5000 mm/min Verfahrgeschwindigkeit. Andere Hersteller bauen Spindeln mit 10 mm Spindelsteigung ein, dann verfährt die Fräse doppelt so schnell. Aber bei 5 mm Steigung hat man die doppelte Auflösung der Schritte (pro Schritt nur der halbe Weg). Dadurch werden die Schritte genauer und die Fräse hat am Fräser selbst die doppelte Kraft. Auch haben günstige Kugelumlaufantriebe mit 10 mm Steigung ein größeres Umkehrspiel (etwa 8/100 mm) und sind somit ungenauer wie bei 5 mm Steigung. Noch was ganz Wichtiges. Bei etwa 1/8 Mikroschritt haben die Mikroschritte fast nicht mehr die Kraft, einen 8 mm Fräser in Alu genau zu führen. Der 2 Nm-Motor hat bei einem Vorschub von etwa 1000 mm/min im Mikroschritt etwa noch 0,2 Nm Kraft und bei einer Steigung der Spindel von 10 mm reicht das einfach nicht mehr aus um genau zu fräsen. Darum baue ich Spindeln mit 5 mm Steigung ein. Nicht so schnell, aber kraftvoll und genau. Wenn Sie „Rennen fahren wollen“, so nehmen Sie doch gleich 20 mm Steigung, aber zum Fräsen taugt dann diese Maschine sicher nicht mehr (außer in 1 mm Balsaholz). Ein Eilgang von etwa 5000 mm/min genügt für alle Fräsaufgaben, mehr ist nur „Rennen fahren“, hat aber mit Fräsen nichts mehr zu tun.

Frage: Wie genau und gerade sind die Spindeln?
Klar ist, es gibt keine geraden Spindeln oder Wellen. Einen gewissen Fehler haben alle diese Teile. Wie hoch ist nun eigentlich die Genauigkeit dieser Spindel? Nach DIN 103 darf die Stahlspindel eine Ungenauigkeit von ± 0,15mm auf 300 mm Verfahrweg aufweisen. Diese Spindeln werden im Rollverfahren hergestellt. Die Geradheit dieser Spindeln ist nach DIN 103 Tr. 10-24 mit maximal 0,8 mm Fehler pro Meter angegeben. 

Frage: Welche Opferplatte verwende ich?
Machen Sie keine Abspannplatte aus dünnen Aluprofilen auf die Maschine. Dieser Quatsch ist leider immer mehr verbreitet. Diese Aluplatten schwingen und machen die Maschine sehr laut. Sie arbeiten doch zumeist mit dem gleichen Rohmaterial, darum machen Sie eine Pressspanplatte mit mindestens 20 mm Stärke auf die Maschine und bohren dort Löcher für die Abspannung Ihrer Frästeile, wo Sie diese immer brauchen (diese Platten sind auch sehr günstig in wasserfester Ausführung zu erwerben und können sehr genau von der Fräse plangefräst werden). Eine Aluplatte ist sicher nicht plan und darum ungeeignet. Ihre Fräse als Ausstellungsstück benötigt sicher Alu, aber nicht zum echten Arbeiten. Jagen Sie einfach Holzschrauben in diese Holzplatte und schrauben Sie Ihr Fräsmaterial an (oder bohren Sie Löcher und setzen eine Gegenmutter). So eine Holzplatte kostet 15 Euro und hält mindestens ein Jahr. Bitte keine Mehrschicht- oder Tischlerplatten verwenden. Lieber MDF oder Pressspanplatten, die sind sehr leise. Eine Aluplatte kostet Ihnen 300 Euro. Für diesen Preis können Sie ewig in Holz arbeiten. Wenn Sie eine T-Nut-Platte aus Stahlguss mit minimal 20 mm Stärke haben, dann stimme ich Ihnen zu, dass diese angebracht und besser wie Holz ist (kostet minimal 700 Euro).

Frage: Ist die Maschine CE-konform?
Was Sie privat im Keller mit Ihrer Fräsmaschine machen ist Ihre Sache. Wenn Sie aber eine Fräse gewerblich betreiben, müssen Sie die Vorschriften der Berufsgenossenschaft und des TÜV einhalten. Ich habe Ihnen diese unten als .pdf zusammengestellt, was einer CE-Erklärung entspricht. Wenn Sie einen Fräsenbausatz bei mir erwerben, so müssen Sie zwangsläufig die Maschine fertig stellen und somit erlischt die CE-Erklärung, da Sie ja Änderungen an der Maschine vornehmen. Darum ist eine CE-Erklärung für einen Bausatz eigentlich Quatsch, da diese immer durch die Fertigstellung der Maschine erlischt. Lesen Sie sich die pdf-Datei mal durch, dann wissen Sie was Sache ist. Auch solche kleinen Fräsen sind sehr gefährlich. Ein 8 mm Fräser mit 10000 U/min geht durch Ihre Hand wie ein Messer durch Butter!
Gefertigt nach Maschinen-Richtlinie  (2009/127/EG  2009(93/37/EWG   2006/42/EC) > als .pdf       

WinPCNC-Grundeinstellungen sehen Sie hier: http://www.cnc-modellbau.net/winpc-nc-anleitung/index.html Geschwindigkeiten und Größe der Maschine usw. bitte auf Ihre Fräse anpassen (auch den Weg der Achse pro Schritt des Motors!).

Infos über Estlcam und Chinaspindeln >>  http://www.estlcam.de/chinaspindel.php

Drehzahl- und Vorschub-Berechnung:   Ein Service von   http://www.carbide-tools.com   (auch nicht schlecht zum Einkaufen!)

Dieser Service berechnet Ihnen die Drehzahl und den Vorschub speziell für Ihre Anwendung. Geben Sie einfach das zu bearbeitende Material, einige Werkzeugdaten und Ihre Maschinendaten an und Sie bekommen Richtwerte für einzustellende Drehzahl und Vorschub.