CNC Schnittdaten verstehen - Teil 4 - Tiefenzustellung
Du befindest dich in Teil 4 der 8-teiligen Beitragsreihe "CNC Schnittdaten verstehen"
Teil 1 - Einleitung
Teil 2 - Zahnvorschub
Teil 3 - Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit
Teil 4 - Tiefenzustellung
Teil 5 - Seitliche Zustellung
Teil 6 - Gleichlauf und Gegenlauf
Teil 7 - Eintauchen
Teil 8 - Schnittdaten berechnen und anpassen
Die Tiefenzustellung mit dem Formelzeichen ap ist die Eintauchtiefe des Fräsers in Z-Richtung ins Material. Ihr Einfluss auf den Zerspanungsprozess ist leicht zu erklären, denn sie hat einen linearen Einfluss auf die Schnittkraft und einen linearen Einfluss auf die Fertigungsdauer. Verdoppelt man die Tiefenzustellung, dann halbiert sich zwar die Fertigungsdauer, gleichzeitig verdoppelt sich aber die Schnittkraft.
Es gilt also immer einen Kompromiss zwischen diesen beiden gegenläufigen Faktoren zu finden. Und da wir, wie bereits erklärt, den Zahnvorschub möglichst nicht ändern wollen, ist die Tiefenzustellung der wichtigste Parameter, um diesen Kompromiss zu finden und einzustellen.
In welcher Höhe die Tiefenzustellung angesetzt wird, hängt vom Material und der Maschinenfestigkeit, sowie der Qualität der in der Fräse verbauten Komponenten ab. Da sich die Maschinen von Hobbyanwendern stark voneinander unterscheiden, ist das eher Erfahrungssache und lässt sich somit nicht pauschal festlegen. Es gibt aber grobe Richtwerte mit denen man als Anfänger erst mal starten kann. Diese beziehen sich auf das Fräsen einer Vollnut, was in der Regel der “worst case” ist.
Bei der Holzzerspanung ist eine Tiefenzustellung von 1D (1x Fräserdurchmesser) ein guter Einstiegspunkt. Wenn du an den Geräuschen deiner Maschine und an der Qualität deiner Fräsergebnisse merkst, dass die Maschine dabei nicht ausgelastet ist, kannst du den Wert schrittweise anheben. Bei stabilen Maschinen sind oftmals Tiefenzustellungen von 3D und mehr möglich.
Dabei ist allerdings auch der Unterschied verschiedener Holzarten nicht unerheblich und muss mit bedacht werden. So kann die Schnittkraft bei einem harten Holz locker doppelt so hoch sein wie bei einem weichen Holz. Das ist aber keine allgemeingültige Gesetzmäßigkeit, sondern schwankt je nach Strukturbeschaffenheit des individuellen Stückes.
Bei Aluminium kannst du als Startwert etwa 0,2D annehmen. Mit den üblichen Fräsergrößen ergeben sich somit Tiefenzustellungen im Bereich um 1 mm, was dazu führt, dass das Fräsen von Aluminium recht langwierig sein kann. Bei den meisten Hobby-Maschinen wird auch nicht viel mehr möglich sein, bei vielen sogar eher weniger.
Ein weiterer Faktor, der beim Thema Tiefenzustellung zu bedenken ist, ist der ungleichmäßige Verschleiß des Fräsers. Wenn größtenteils mit der Spitze des Fräsers gearbeitet wird, verschleißt der Fräser auch nur in diesem Bereich und mit der Zeit wird der Durchmesser des Fräsers im unteren Bereich durch den Abrieb geringfügig kleiner sein als im oberen Bereich.
Somit gibt es zumindest einen gewissen Ansporn, die Tiefenzustellung auch nicht geringer anzusetzen als nötig und einen guten Kompromiss zu finden anstatt einfach pauschal sehr geringe Eintauchtiefen anzusetzen.
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