Zitat von Sonnenuhr im Beitrag #30

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Offen bleibt nur noch das exakt zentrische Ausrichten der Fräse zum Werkstück.

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Zitat von Lothman im Beitrag #31

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Fräse doch erst ein eng passende Tasche für die Ronde, dann kennst Du das Zentrum und bist planparallel zu Deiner Achs-Führung.

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Screenshot 2020-05-25 at 22.27.16.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)

Wenn ich das so sehe, glaube ich das ich diese Junghans Version auch mal nachahmen kann.

Hallo Michael,

die Ergebnisse mit dem Halter sind deutlich besser, es vereinfacht natürlich den Prozess und alles wird gleichmäßig.

Den Anfahrpunkt von dem Inneren Schliff würde ich in die Mitte ansetzen, den sobald die Zeigerbohrung drin ist, hast du keine Sichtbare Startstelle mehr.

Das wäre natürlich noch ein Ticken schöner.

ODER wenn du die Kontur "Freihändig" programmiert hast würde ich sanftes Einfahren und Abfahren mit der Z-Achse hinzufügen, damit sich das verwischt.

Einfaches Bsp.:
G1 X-5 Y-5 Z+0.1 F200
G1 X-3 Z-0.02 F200 ; Sanftes Anfahren bei X-3
G1 X5
Y5
X-5
Y-5
X-3 ; Anfahr bzw Apfahrpunkt
X0 Z0.1 ; Sanftes Abfahren

Bei Bögen/Kreisen G2 G3 geht das natürlich auch.
Vielleicht Bietet es sogar dein CAM auch als Option an, ist natürlich noch einfacher.

Liebe Grüße
Can

Hallo Can,

das ist eine gute Idee. Die Problemstelle war der Ausfahrpunkt am Ende der Kurve. Diese Erfahrung hat mir gefehlt, wie schnell bzw. langsam man ausfährt: 2mm Wegstrecke und 0.1mm Tiefenänderung bedeutet effektiv 0,4mm gravierte Kurvenstrecke mit 0.02mm Graviertiefe.
Dies funktioniert vermutlich nur bei festem Pinpolierer. Mit federndem Pinhalter und einer Zustellung von 1-2mm um den Polierdruck aufzubauen wird dies schon etwas schwieriger mit dem Ausfahren. Verwendest Du das An- bzw. Ausfahren auch mit federndem Pinpolierer?
Wenn ja, was ist hier das Verhältnis von Weg- zu Tiefenstrecke?

Grüße

Michael

Hallo Michael,

um ehrlich zu sein Perlier ich sehr selten und das nicht auf meiner Fräse sondern "Freihand". Ich habe aber schon öfter solche Dinge mit festen Werkzeugen (Fräser oder Stichel) gemacht. Du brauchst da keine Weg Verrechnungen machen, für was den auch? Egal welche Kontur, du fährst einfach über den Punkt. Erst nachdem du über den Punkt gefahren bist baust du deine Z-Achse mit ein. Wenn du 1-2mm mit einem Gefederten Halter zu stellst, ist es auch Richtig. Mein Beispiel mit 0.02 war kein Richtwert. Also die Zahlen Bitte Ignorieren.

Du brauchst da keine Wege verrechnen. Bei meinem Beispiel fängt das Werkzeug an einer Position an und das Ende der Kontur ist exakt die gleiche Position. Das einzige was du nun hinzufügen musst, ist das Überfahren dieser Endposition mit dem Einsatz der Z-Achse. Da du Absolut arbeitest also G90 und nicht Inkremental brauchst du den Feder weg nicht berücksichtigen.

Meine Vorgehensweise:
Pin Nullpunkt auf dem Werkstück ungefedert.
Z=0

Zustellung Z=minius1-2mm im Programm.
Anfahrposition zwei neue Sätze einfügen (je nach Sehnenlänge) vor Konturbeginn.
Tipp dafür: das Ende vom Programm kopieren und vor dem Anfang einfügen.

Je weniger du mit Z rausfährst desto Flacher ist der Abgang. Je höher du rausfährst wird es natürlich steiler.

Liebe Grüße
Can

Hallo Can,

die Idee mit den Ein- und Ausfahrwegen werde ich selbst mal ausprobieren, was die geeignete Werte sind. Die Ideen die sich durch solche Diskussionen ergeben sind mir wertvoller als die konkrete Werte. So schätze ich Deine Beiträge sehr. Bei mir ist dies aber Hobby und es interessiert mich, ob ich hier nochmals die Qualität verbessern kann.
G-Code programmiere ich nicht, sondern python. G-Code muss ich nur verstehen, wie es anzuwenden ist. G-Code zu programmieren ist mir zur Anwendung zu zeitintensiv. python ist eine sehr komfortable Programmiersprache und mit relativ wenig Aufwand erhalte ich ein Programm, dem ich nur drei bis vier Kenngröße vorgebe und das Programm erzeugt mir den G-Code. Das ist einmal entwickelt und liefert später gleichbleibende und reproduzierbare Qualität.

Diese Idee ist nicht neu. In der Schweiz geben es Firmen die sich auf die automatische Erstellung der Verzierungen (Perlierung und Zierschliffe) spezialisiert haben und solche CNC Maschinen verkaufen (was ich nicht beabsichtige!):

https://pfmachines.ch/machine-d-usinage-compacte-3-4-axes-Nelio-perlage

Grüße aus dem Nordschwarzwald

Michael

Hallo Michael,

Vorerst. Ich finde deine Arbeit super. Du machst wirklich schöne Dinge. Ich finde daher dieses Thread sehr Interessant, lese und kommentiere deswegen auch sehr gerne. G-Code programmierung musst du auch nicht können, mittlerweile gibt es genug hilfreiche Cam Programme. Dazu lernen aufjedenfall Beide seiten, auch sicher andere im Forum. Mach weiter so. Mir gefällt es sehr.

Liebe Grüße
Can

Intarsien fräsen mit der CNC- Fräse
Die feinen und vielfältigen Intarsienarbeiten auf alten fränsösischen Pendulen gefallen mir sehr.
https://www.expertissim.com/pendule-borne-placage-palissandre-marqueterie-bois-clair-12165175
https://www.proantic.com/display.php?mode=obj&id=467123
Auf meiner Wunschliste zukünftiger Projekte steht auch der Bau eines Uhrengehäuses in Holz mit Intarsien zu einem alten Uhrwerk das ich noch habe. Aus meiner Schulzeit blieb mir noch in Erinnerung, wie zeitaufwendig deutlich primitivere Arbeiten mit Intarsien sind. Mit dem neuen Werkzeug "CNC" möchte ich einen einfacheren Weg lernen. Intarsien werden normal mit einem sehr scharfen und dünnen Messer ausgeschnitten. Für die CNC Fräse sind sogenannte Schleppmesser im Handel erhältlich, die ein Ausschneiden erlauben. Ich vermute aber das die sehr kleinen Details und die damit verbundenen Richtungswechseln beim Schneiden mit einem Schleppmesser nicht so einfach möglich sind. Ein Ausschneiden auf Innenkontur und Aussenkontur mit einem sehr dünnen Fräser sollte aber funktionieren. Auch hier möchte ich die Fräsdaten zuerst aus existierenden Bildern erstellen. Selbst bei eigenen Entwürfen moderner Intarsienarbeiten würde ich die Gestaltung als Bild (schwarz/weiss) vorziehen. CAD erscheint mir hier zu träge.

Aufarbeitung des Bildes

Die Software f-engrave, welche ich vorher schon für die Schrift- und Ornamentegravur verwendet hatte, liefert die besten Ergebnissen, wenn das Bild in Schwarz/Weiss und mit dem Datentyp .bmp vorgegeben wird. Um aus einem gewöhnlichen Foto nun ein Scharz/Weiss Bild zu erzeugen kann man das Bildverarbeitungsprogramm gimp verwenden. (kostenlos) https://www.gimp.org/
Das für f-engrave benötigte Bild sieht als Ergebnis in gimp so aus:

Dies war die Ausgangssituation (Detail):

Mit der Funktion Farben - Schwellwert bekomme ich die Helligkeitsverteilung im Bild angezeigt und kann mit dem blauen Balken markieren, welche Helligkeitstöne zu schwarz und was zu weiss gewandelt werden soll. Die Helligkeitsstufen des Palisanderholzes findet man in der Grafik links bis mitte, die Farbe des helleren Ahorns findet man rechts als Anhäufung.



Dies wäre nun schon von f-engrave fräsbar, aber als Mensch ist man gewöhnt das Muster/Ornament in schwarz und den Hintergrund in weiss zu sehen. Mit der gimp Funktion Farben - Invertieren kann man nun schwarz/weiss austauschen.

Die gesamte Front der Pendule sieht nun so aus:

Da dieses Layout für die inneren Ahornteile recht viel Furnier benötigt, schiebe ich die Details in gimp mit dem Werkzeug Verschieben etwas zusammen.

In f-engrave kann man nun auswählen, ob man die Kontur innen oder aussen fräsen möchte und den G-Code erzeugen.

Erster Fräsversuch
Zum Ausfräsen der inneren Intarsienteile wählte ich einen spitzen 20° Gravierfräser. Die Überlegung hierfür war, dass Furnier in der Regel 0.4mm dick ist und eine 20° Gravierspitze auf einer Seite des Furniers höchstens eine Schnittbreite von 0.1mm und auf der anderen Seite 0.3mm erzeugt. Gravierspitzen sind aus Hardmetall und schon recht robust. Auf einer konventionellen Fräsmaschine hatte ich schon oft durch zu schnelles Zustellen dünne Fräser abgebrochen, so dass ich dies auch auf der CNC scheute.

Anstelle des Ahornfurnier verwendete ich einen Rest von Eichenholzfurnier mit grober Masserung. Dieses wurde mit Klebestreifen auf eine kleine Sperrholzplatte geklebt, damit ich nicht durch das Furnier hindurch meine Arbeitsplatte wieder fräse. Diese Sperrholzplatte wurde nun auf die Arbeitsplatte gespannt. Und los gehts:

Während dem Fräsvorgnag konnte man beobachten, dass das Furnier durch die Luft 1mm hoch gezogen wurde.



Deutlich kann man erkennen, dass die Schnittbreite durch das hochstehende Furnier größer wurde.

Unter dem Furnier war das Sperrholz leicht eingefräßt und damit die Gravierspitze nicht exakt auf der Furnieroberseite ausgerichtet. Bei Holz kann man nur mit Lupe optisch ausrichten. Nur bei metallende Werkstücke kann mit der Gravierspitze bis Stromschluss zuverlässig ausgerichtet werden.


Zusammengefasst hatte diese Vorgehensweise nun folgende Nachteile

konische Gravierspitze vergrößert automatisch Schnittbreite bei falscher Tiefeneinstellung
feine Fräser mit konstantem Durchmesser verwenden

Falsche Tiefeneinstellung
Bisher hatte ich immer mit der Lupe zu tief eingestellt. Dies könnte ich ausgleichen, indem ich in mehreren Schichten in der Tiefe ausfräse und nicht in einem durch. Dies erlaubt den letzten Fräsgang abzubrechen, wenn man die Tiefe schon hat.

Furnier war 0.6mm dick und nicht wie angenommen 0.4
Nachmessen bevor man sich auf einen Standard/Erfahrungswert verläßt

Furnier liegt bei Klebestreifen nicht eben überall auf
Statt Klebeband schwere Klemmleisten verwenden.
Furnier mit Metallstücke in schon bearbeiteten Bereichen beschweren

Furnier biegt sich seitlich zur Masserung stärker als längs
Klemmleisten an den Furnierseiten senkrecht zur Maserung anbringen
Notfalls alle vier Seiten der Länge nach fixieren

Sperrholz war leicht gebogen bei Verwendung von nur zwei Spannpratzen
Sperrholz mit einer Klemmleiste eben fixieren

Den ersten Versuch hatte ich nach kurzer Zeit abgebrochen, nachdem ich die Mängel erkannte. Prinzipiell erzeugte die Gravierspitze schon einen sauberen Schnitt ohne das Holz zu zerreissen. Auch die gefrästen Formen lassen erkennen, dass das Erreichen des Ziels möglich ist.
... und nochmals optimieren....

Hallo Michael,

vielen Dank für deinen ausführlichen und super bebilderten Beitrag. Ich finde es sehr spannend wie du dich in die Tiefe der Materie arbeitest und uns an deinen Ergebnissen teilhaben lässt.

Dieter

Zweiter Fräsversuch

Aus den Erfahrungen, bzw. Fehler des ersten Versuchs wird ein neues Blatt Eichenfurnier diesmal etwas sorgfältiger aufgespannt. Die Messingleisten aus der Grabbelkiste pressen nun das Furnier und die Sperrholzplatte gleichmäßiger auf die Arbeitsplatte. Edelstahlstreifen mit 4x40mm Querschnitt sind schon als Ersatz für die Messingleisten bestellt.


Zum Fräsen wähle ich nun einen VHM Fräser mit Fischschwanzanschliff und 0.6mm Durchmesser aus. Der Durchmesser wirkt sich bei den Intarsiendetails nur in den Ecken aus. Entlang von Kanten wird innen oder aussen seitlich exakt an die Vorgabekurven gefräßt. D. h. die Fräsdaten sind um den halben Fräserdurchmesser seitlich versetzt. Der Fischschwanzanschliff erlaubt ein besseres Eintauchen in das Material. Die rechts drehenden Fräserschneiden saugen bei hohen Drehzahlen das Material an. (Luftstrom) Im Modellbau verwendet man daher auf der CNC- Fräse für Balsaholz Fräser mit linksdrehender Schneide. Bei meiner Bestellung vor einigen Wochen waren diese aber nicht mehr lieferbar.
Hier nochmal der Vergleich der einzelnen Gravierstichel mit 60°,45°,20° und den Fräser mit 0.4, 0.6, 0.8mm:


Gefräst wird nun mit einem Vorschub von 80mm/min. Beim Fräsen hatte ich den Eindruck, dass man hier den Vorschub deutlich vergrößern kann. Die Fräsdaten sind nun in drei Frässchichten von 0.2mm aufgebaut. Aber den zweiten Fräsdurchgang konnte ich stoppen, da das Furnier beim ersten Durchlauf voll durchdrungen wurde.


Ein leichtes nach oben Ansaugen des Furniers durch den Fräser wirkt sich durch den konstanten Fräsquerschnitt nicht mehr aus. Auf den Bildern ist nicht zu erkennen dass ich kleine Metallgewichte auf dem Furnier verteilte. Wie eine Nadel bewegt sich der Fräser durch das Holz.



Mit einem Vorschub von 80mm/min benötigte die Fräse nun ca. 60 Minuten um alles auszuschneiden. Der Vorgang war stabil. Für diese Intarsienarbeit hätte ich manuell meine Freizeit von Monaten benötigt.


Mit dem Ergebnis war ich zufrieden:


Ein Detail etwas größer:


Die Edelstahlleisten zum Aufspannen sind mitlerweile auch da und mit Befestigungsbohrungen versehen. Was noch fehlt sind zusätzliche Einschlaggewinde zum Befestigen auf der Aufspannplatte. Die Befestigungslöcher im Abstand von 20mm sind einach zu weit auseinander.


Meinem Uhrengehäuse- Projekt steht nichts mehr im Wege. Palisanderfurnier habe ich schon, Ahornfurnier wird demnächst bestellt.

An den prinzipiellen Arbeiten mit der CNC- Fräse habe ich nun alles für mich interessante ausprobiert und etwas Erfahrung gesammelt. Kleinere Verbesserungen werden es sicher immer wieder bei der Nutzung der Fräse geben und die werde ich hier im Forum nachdokumentieren.

Ich danke allen für ihr Interesse an dem Thema

Grüße aus dem Nordschwarzwald

Michael

Das Fixieren der dünnen Furniere nur am Rand erscheint mir ungünstig.

Die Profi-Maschinen saugen mittels Vakuum durch eine MDF-Platte das Werkstück an.

Für den Heimbedarf würde ich einen stark verdünnten wasserlöslichen Kleber verwenden, so stark verdünnt, dass er gerade noch etwas "anbackt".

Alternativ könnte auch ein herkömmlicher Kontaktklebstoff geeignet sein, der nur auf die Grundplatte aufgetragen wird. Damit vermeidet man Verwerfungen durch Feuchtigkeit.

Roland