CNC-fremføring og -hastigheder for begyndere (træ, akryl, MDF)
Fremføring og hastigheder. De to ord, der får CNC-begyndere til at bryde ud i koldsved.
Alle forumindlæg siger: „få styr på din fremføring og dine hastigheder“. Alle YouTube-kommentarer siger: „tjek din spånbelastning“. Og alle beregnere spytter tal ud, der enten virker for aggressive eller for forsigtige, uden nogen forklaring på hvorfor.
Her er den gode nyhed: Fremføring og hastigheder er ikke komplicerede. Der er præcis fire tal, der betyder noget, og når du forstår, hvad hvert af dem gør, kan du beregne indstillinger til ethvert materiale og enhver fræser. Hvis du allerede har læst vores CNC-begynderguide, kender du det grundlæggende i, hvordan en CNC-router fungerer. Dette indlæg går i detaljer med de indstillinger, der afgør forskellen mellem rene snit og knækkede fræsere.
De fire tal, der styrer alt
1. Spindelhastighed (RPM)
Hvor hurtigt din fræser roterer. En kantfræser som Makita RT0701C kører mellem 10,000 og 30,000 RPM. En rigtig spindel med VFD giver dig mere præcis kontrol.
Højere RPM = glattere overflade, men mere varme. Lavere RPM = grovere overflade, men køligere snit.
Det meste CNC-arbejde med træ udføres ved mellem 16,000 og 24,000 RPM.
2. Fremføringshastighed (mm/min eller IPM)
Hvor hurtigt maskinen fører fræseren gennem materialet. Det er hastigheden på X/Y-aksens bevægelse under et snit.
Hurtigere fremføring = hvert skær tager en større bid = mere aggressiv fræsning. Langsommere fremføring = hvert skær tager en mindre bid = lettere fræsning (men kan medføre varmeophobning).
Ja, at køre for langsomt kan faktisk være værre end at køre for hurtigt. Vi kommer til hvorfor om lidt.
3. Fræsedybde (DOC)
Hvor dybt hvert gennemløb går. Også kaldet „stepdown“. Hvis du fræser en lomme på 12mm, kan du tage gennemløb på 3mm (fire i alt) i stedet for at forsøge at fræse det hele ud på én gang.
Dybere gennemløb = større kraft på fræseren, større belastning på maskinen. Lavere gennemløb = mindre kraft, men længere samlet arbejdstid.
Din maskines stivhed afgør, hvor dybt du kan gå. En robust Onefinity klarer gennemløb på 3-4mm i hårdt træ. En ustabil 3018 bør holde sig til 0.5-1mm.
4. Sideværts overlap (ved lommefræsning)
Når du rydder en lomme, laver fræseren ikke kun ét gennemløb. Den laver flere gennemløb side om side. Sideværts overlap er, hvor meget hvert gennemløb overlapper det foregående, normalt angivet som en procentdel af fræserens diameter.
40-50% sideværts overlap er typisk til grovfræsning (hurtig fjernelse af materiale). 10-20% sideværts overlap bruges til færdiggennemløb (glat overflade).
PRINT. SKÆR. FRÆS.
- Flere formater (SVG, DXF, PNG)
- Maskintestede designs
- Kommercielle licenser
Sponsoreret af PrintCutCarve.com
Spånbelastning: Tallet bag tallene
Her falder det hele på plads. Spånbelastning er tykkelsen på det materiale, hvert skær fjerner pr. omdrejning. Den måles i millimeter (eller tusindedele af en tomme).
Formlen er enkel:
Spånbelastning = Fremføringshastighed / (RPM x Antal skær)
Hvis du altså kører ved 1500 mm/min med en fræser med 2 skær ved 18,000 RPM:
1500 / (18,000 x 2) = 0.042mm spånbelastning
Tallet fortæller dig, om dit snit er sundt eller ej.
Hvad sker der, når spånbelastningen er forkert?
For lille spånbelastning (gnidning): Fræseren skærer ikke, den gnider. Friktion skaber varme. Varme gør fræseren sløv hurtigere, kan brænde materialet og får materialet i plast til at smelte fast på fræseren. Derfor er det nogle gange værre at køre for langsomt end for hurtigt.
For stor spånbelastning (overbelastning): Fræseren tager for store bidder. Du får vibrationer, grove snit, afbøjning og til sidst en knækket fræser. Maskinen stønner, og snittet ser forfærdeligt ud.
Spånbelastning i det optimale område: Rene spåner kommer af fræseren, overfladen er glat, fræseren forbliver kølig, og snittet lyder ensartet. Du ved det, når du hører det.
Info
Lyden fra din CNC er det bedste diagnoseværktøj, du har. Et godt snit har en ensartet, jævn brummen. Et dårligt snit vibrerer, skriger eller laver uensartede smæld. Træn dine ører, så fortæller de dig, når noget er galt, før dine øjne gør.
Anbefalede spånbelastninger efter materiale
Dette er de målte spånbelastningsværdier, du bør sigte efter. Brug dem sammen med formlen ovenfor til at beregne din fremføringshastighed ved enhver RPM.
Træ
| Materiale | Spånbelastning (mm) | Spånbelastning (tommer) | Bemærkninger |
|---|---|---|---|
| Blødt træ (fyr, cedertræ, basswood) | 0.04 - 0.06 | 0.0015 - 0.0025 | Tilgivende, svært at gøre noget forkert |
| Hårdt træ (ahorn, kirsebærtræ, valnød) | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Kræver mere kraft, kør moderat |
| Krydsfiner (birk, baltisk birk) | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Limlagene slider på fræsere |
| MDF | 0.03 - 0.05 | 0.0012 - 0.0020 | Støver, ensartet densitet |
| Bambus | 0.03 - 0.04 | 0.0012 - 0.0015 | Hårdt, behandl det som hårdt træ |
Plast
| Materiale | Spånbelastning (mm) | Spånbelastning (tommer) | Bemærkninger |
|---|---|---|---|
| Akryl (støbt) | 0.05 - 0.08 | 0.0020 - 0.0030 | Fræser med ét skær anbefales |
| Akryl (ekstruderet) | 0.04 - 0.06 | 0.0015 - 0.0025 | Smelter lettere end støbt akryl |
| HDPE | 0.06 - 0.10 | 0.0025 - 0.0040 | Meget tilgivende, skæres som smør |
| PVC-skumplade (Sintra) | 0.05 - 0.08 | 0.0020 - 0.0030 | Let, brug ét skær |
Aluminium (Hobby CNC)
| Materiale | Spånbelastning (mm) | Spånbelastning (tommer) | Bemærkninger |
|---|---|---|---|
| 6061-aluminium | 0.02 - 0.04 | 0.001 - 0.0015 | Brug ét skær, tilsæt smøremiddel |
Advarsel
Det er muligt, men krævende, at fræse aluminium på en hobby-CNC. Brug en opskærende fræser med ét skær, hold spånbelastningen konservativ, brug skærevæske (selv WD-40 kan bruges i nødstilfælde), og tag lave gennemløb. Hvis din maskine er lidt fleksibel, så vent, til du har erfaring med træ.
Tabeller med startindstillinger
Vil du ikke køre formlen? Her er indstillinger, du kan bruge med det samme, til de mest almindelige scenarier. De forudsætter en hobby-CNC i mellemklassen (Shapeoko, X-Carve, LongMill-klassen) med en kantfræser.
1/4" (6.35mm) Flad endefræser, 2 skær
| Materiale | RPM | Fremføringshastighed (mm/min) | DOC (mm) | Sideværts overlap (%) |
|---|---|---|---|---|
| Blødt træ | 18,000 | 2000 | 3.0 | 40% |
| Hårdt træ | 18,000 | 1500 | 2.0 | 40% |
| Krydsfiner | 18,000 | 1500 | 2.5 | 40% |
| MDF | 18,000 | 1800 | 2.5 | 40% |
| Støbt akryl | 16,000 | 1200 | 2.0 | 40% |
1/8" (3.175mm) Flad endefræser, 2 skær
| Materiale | RPM | Fremføringshastighed (mm/min) | DOC (mm) | Sideværts overlap (%) |
|---|---|---|---|---|
| Blødt træ | 20,000 | 1200 | 1.5 | 40% |
| Hårdt træ | 20,000 | 1000 | 1.0 | 40% |
| Krydsfiner | 20,000 | 1000 | 1.0 | 40% |
| MDF | 20,000 | 1200 | 1.5 | 40% |
| Støbt akryl | 18,000 | 800 | 1.0 | 40% |
V-bit på 60 grader
| Materiale | RPM | Fremføringshastighed (mm/min) | Maks. DOC (mm) |
|---|---|---|---|
| Blødt træ | 18,000 | 1500 | 3.0 |
| Hårdt træ | 18,000 | 1200 | 2.5 |
| MDF | 18,000 | 1500 | 3.0 |
V-bit på 90 grader
| Materiale | RPM | Fremføringshastighed (mm/min) | Maks. DOC (mm) |
|---|---|---|---|
| Blødt træ | 18,000 | 1800 | 4.0 |
| Hårdt træ | 18,000 | 1400 | 3.0 |
| MDF | 18,000 | 1800 | 4.0 |
Tip
Når du er i tvivl, så start i den forsigtige ende af disse intervaller og arbejd dig op. Det er langt billigere at lave et lidt langsomt snit end at knække en fræser, fordi du var for aggressiv. Øg fremføringshastigheden med 10% ad gangen, indtil snittet lyder og ser rigtigt ud.
Sådan beregner du dine egne indstillinger
Her er metoden trin for trin til at finde fremføring og hastigheder for enhver kombination af fræser og materiale:
Trin 1: Find din målspånbelastning i tabellerne ovenfor.
Trin 2: Vælg din RPM. Til træ på en kantfræser er 18,000 RPM et solidt standardvalg. Til plast kan du prøve 16,000 RPM (mindre varme).
Trin 3: Beregn fremføringshastigheden: Fremføringshastighed = Spånbelastning x RPM x Antal skær
Eksempel: Fræsning i hårdt træ med en 2-skærs 1/4"-endefræser.
- Målspånbelastning: 0.04mm
- RPM: 18,000
- Skær: 2
- Fremføringshastighed = 0.04 x 18,000 x 2 = 1,440 mm/min
Afrund til 1,400 eller 1,500 mm/min. Færdig.
Trin 4: Indstil fræsedybden. En sikker startregel er, at DOC skal svare til fræserens diameter eller være mindre. For en 1/4"-fræser skal du starte ved 3mm (cirka halvdelen af diameteren). For en 1/8"-fræser skal du starte ved 1-1.5mm.
Trin 5: Lav et testsnit i et reststykke. Lyt til lyden, tjek spånerne, og se på snitkvaliteten. Juster derfra.
Læs dine spåner
Spånerne (eller støvet), der kommer fra din fræser, fortæller dig meget om, hvorvidt dine indstillinger er rigtige.
Meget små støvpartikler: Spånbelastningen er for lav. Du gnider i stedet for at skære. Øg fremføringshastigheden, eller sænk RPM.
Pæne, ensartede små spåner: Du er i det rigtige område. Fræseren laver korrekte snit og fjerner materialet effektivt.
Store, grove spåner eller udrivning: Spånbelastningen kan være for høj, eller du tager for dybt et snit. Sænk fremføringshastigheden, eller reducer fræsedybden.
Smeltede eller klistrede spåner (plast): For meget varme. Sænk RPM, øg fremføringshastigheden, eller skift til en fræser med ét skær for bedre spånevakuering.
Antal skær: Derfor betyder det noget
Antallet af skær på din fræser påvirker direkte spånbelastningen og spånevakueringen.
1 skær: Bedst til plast og aluminium. Stor spånkanal. Mindre risiko for at genfræse spåner og skabe varme.
2 skær: Det optimale valg til træ. God balance mellem spånevakuering og overfladefinish. Dette er dit standardvalg til det meste CNC-arbejde i træ.
3 skær: Bedre overfladefinish, men mindre spånkanaler. Fungerer godt ved højere RPM på hårdere materialer. Ikke velegnet til bløde eller klistrede materialer.
Opskærende vs nedskærende vs kompression
Når vi taler om fræsere, dukker dette konstant op:
Opskærende: Trækker spånerne op og ud af snittet. Ren bundoverflade, grovere overkant. Bedst til lommefræsning (spånerne skal kunne evakueres).
Nedskærende: Presser spånerne ned i snittet. Ren overflade, grovere bund. God til overfladegravering og gennemskæringer, hvor oversiden er vigtig.
Kompression: Opskærende på den nederste del, nedskærende på den øverste del. Rene kanter på begge sider. Perfekt til gennemskæring af krydsfiner og pladematerialer, men fungerer kun, når fræsedybden aktiverer både de opskærende og nedskærende dele af skæret.
Almindelige fejl
Indstilling af RPM for lavt. Hobby-CNC-routere er udviklet til at køre ved høje RPM med lave spånbelastninger. At køre ved 8,000 RPM „fordi det virker sikrere“ gør faktisk tingene værre, fordi du har brug for forholdsmæssigt langsommere fremføringshastigheder, hvilket får arbejdet til at tage en evighed og gør fræseren sløv.
Manglende justering efter fræserstørrelse. En 1/8"-fræser kan ikke håndtere samme fræsedybde som en 1/4"-fræser. Den har halvt så stor diameter og derfor omtrent halvt så stor stivhed. Reducer din DOC tilsvarende.
Ignorering af maskinens begrænsninger. Formlerne siger måske, at du skal fremføre ved 3,000 mm/min, men din 3018-desktop-CNC kan ikke faktisk bevæge sig så hurtigt uden at miste trin. Kend maskinens maksimale fremføringshastighed, og hold dig under den.
Brug af samme indstillinger til forskellige materialer. Fyr og ahorn er begge „træ“, men de opfører sig meget forskelligt. Fyr er blødt og harpiksrigt. Ahorn er tæt og hårdt. Brug ikke de samme hastigheder til begge.
Kom i gang med at lave spåner
Her er din handlingsplan:
- Vælg de indstillinger fra tabellerne ovenfor, der ligger tættest på
- Find et reststykke af det materiale, du vil skære i
- Lav et testsnit
- Lyt. Se på spånerne. Tjek overfladekvaliteten
- Juster i trin på 10%, indtil det lyder rigtigt
- Skriv ned, hvad der virkede
Hvis du har brug for vektorfiler til dine CNC-projekter, håndterer File Converter konvertering fra SVG til DXF gratis, så du kan få dine designs ind i din CAM-software uden besværlige formatproblemer.
Tallene i denne guide får dig i gang. Dine ører og dine testsnit hjælper dig med at finjustere indstillingerne.
God fornøjelse med projekterne.
Klar til at prøve disse værktøjer?
Tilmeld dig gratis, intet kreditkort kræves. Gratis værktøjer er tilgængelige med det samme.
Kom gratis i gang