CNC-Vorschübe und Drehzahlen für Einsteiger (Holz, Acryl, MDF)

Vorschübe und Drehzahlen. Die zwei Wörter, die CNC-Einsteigern kalten Schweiß auf die Stirn treiben.

In jedem Forenbeitrag heißt es: „Stell deine Vorschübe und Drehzahlen richtig ein.“ In jedem YouTube-Kommentar heißt es: „Prüfe deine Spanlast.“ Und jeder Rechner spuckt Zahlen aus, die entweder zu aggressiv oder zu vorsichtig wirken – ohne jede Erklärung, warum.

Hier die gute Nachricht: Vorschübe und Drehzahlen sind nicht kompliziert. Es gibt genau vier Zahlen, die wichtig sind. Sobald du verstanden hast, was jede davon bewirkt, kannst du Einstellungen für jedes Material und jeden Fräser berechnen. Wenn du bereits unseren CNC-Einsteigerleitfaden gelesen hast, kennst du die Grundlagen zur Funktionsweise einer CNC-Fräse. Dieser Beitrag ergänzt die Details zu den Einstellungen, die den Unterschied zwischen sauberen Schnitten und gebrochenen Fräsern ausmachen.

Die vier Zahlen, die alles steuern

1. Spindeldrehzahl (U/min)

Wie schnell sich dein Fräser dreht. Eine Kantenfräse wie die Makita RT0701C läuft zwischen 10.000 und 30.000 U/min. Eine richtige Spindel mit VFD ermöglicht dir eine präzisere Steuerung.

Höhere U/min = glattere Oberfläche, aber mehr Wärme. Niedrigere U/min = rauere Oberfläche, aber kühlere Schnitte.

Die meisten CNC-Arbeiten für Hobbyanwender in Holz finden zwischen 16.000 und 24.000 U/min statt.

2. Vorschubgeschwindigkeit (mm/min oder Zoll/min)

Wie schnell die Maschine den Fräser durch das Material bewegt. Das ist die Bewegungsgeschwindigkeit der X-/Y-Achse während eines Schnitts.

Höherer Vorschub = jede Schneide nimmt einen größeren Span ab = aggressiverer Schnitt. Niedrigerer Vorschub = jede Schneide nimmt einen kleineren Span ab = leichterer Schnitt (kann aber zu Hitzestau führen).

Ja, zu langsam zu arbeiten kann tatsächlich schlimmer sein als zu schnell. Gleich erklären wir, warum.

3. Schnitttiefe (DOC)

Wie tief jeder Durchgang geht. Auch „Stepdown“ genannt. Wenn du eine 12-mm-Tasche fräst, könntest du Durchgänge von 3 mm machen (insgesamt vier), statt zu versuchen, alles auf einmal herauszufräsen.

Tiefere Durchgänge = mehr Kraft auf den Fräser, mehr Belastung für die Maschine. Flachere Durchgänge = weniger Kraft, längere Gesamtbearbeitungszeit.

Die Steifigkeit deiner Maschine bestimmt, wie tief du fräsen kannst. Eine robuste Onefinity schafft Durchgänge von 3–4 mm in Hartholz. Bei einer wackeligen 3018 solltest du bei 0,5–1 mm bleiben.

4. Seitliche Zustellung (Stepover, beim Taschenfräsen)

Wenn du eine Tasche ausräumst, macht der Fräser nicht nur einen Durchgang. Er macht mehrere nebeneinanderliegende Durchgänge. Die seitliche Zustellung gibt an, wie stark jeder Durchgang den vorherigen überlappt, normalerweise als Prozentsatz des Fräserdurchmessers.

40–50 % seitliche Zustellung sind typisch fürs Schruppen (schneller Materialabtrag). 10–20 % seitliche Zustellung sind für Schlichtdurchgänge (glatte Oberfläche).

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Spanlast: Die Zahl hinter den Zahlen

Hier kommt alles zusammen. Die Spanlast ist die Materialdicke, die jede Schneidkante pro Umdrehung abträgt. Sie wird in Millimetern (oder Tausendstel Zoll) gemessen.

Die Formel ist einfach:

Spanlast = Vorschubgeschwindigkeit / (U/min x Anzahl der Schneiden)

Wenn du also mit 1500 mm/min und einem 2-schneidigen Fräser bei 18.000 U/min arbeitest:

1500 / (18.000 × 2) = 0,042 mm Spanlast

Diese Zahl zeigt dir, ob dein Schnitt gesund ist oder nicht.

Was passiert, wenn die Spanlast falsch ist

Spanlast zu gering (Reibung): Der Fräser schneidet nicht, er reibt. Reibung erzeugt Wärme. Wärme macht den Fräser schneller stumpf, kann das Material verbrennen und bei Kunststoffen das Material wieder auf den Fräser schmelzen lassen. Deshalb ist zu langsam zu arbeiten manchmal schlimmer als zu schnell.

Spanlast zu hoch (Überlastung): Der Fräser nimmt zu große Späne ab. Es kommt zu Rattern, rauen Schnitten, Durchbiegung und schließlich zu einem gebrochenen Fräser. Deine Maschine ächzt, und der Schnitt sieht furchtbar aus.

Spanlast im optimalen Bereich: Saubere Späne kommen vom Fräser, die Oberfläche ist glatt, der Fräser bleibt kühl und der Schnitt klingt gleichmäßig. Du wirst es erkennen, wenn du es hörst.

Info

Das Geräusch deiner CNC ist dein bestes Diagnosewerkzeug. Ein guter Schnitt hat ein gleichmäßiges, ruhiges Summen. Ein schlechter Schnitt rattert, kreischt oder macht ungleichmäßige Knackgeräusche. Trainiere dein Gehör – es sagt dir, wenn etwas nicht stimmt, bevor du es siehst.

Empfohlene Spanlasten nach Material

Das sind die Zielwerte für die Spanlast. Verwende sie mit der obigen Formel, um deine Vorschubgeschwindigkeit für jede U/min zu berechnen.

Holz

Werkstoff	Spanlast (mm)	Spanlast (Zoll)	Hinweise
Weichholz (Kiefer, Zeder, Linde)	0,04–0,06	0,0015–0,0025	Fehlertolerant, schwer falsch zu machen
Hartholz (Ahorn, Kirsche, Walnuss)	0,03–0,05	0,0012–0,0020	Mehr Kraft erforderlich, moderat vorgehen
Sperrholz (Birke, baltische Birke)	0,03–0,05	0,0012–0,0020	Leimschichten sind hart für Fräser
MDF	0,03–0,05	0,0012–0,0020	Staubig, gleichmäßige Dichte
Bambus	0,03–0,04	0,0012–0,0015	Hart, wie Hartholz behandeln

Kunststoffe

Werkstoff	Spanlast (mm)	Spanlast (Zoll)	Hinweise
Acryl (gegossen)	0,05–0,08	0,0020–0,0030	Einschneider empfohlen
Acryl (extrudiert)	0,04–0,06	0,0015–0,0025	Schmilzt leichter als gegossenes Acryl
HDPE	0,06–0,10	0,0025–0,0040	Sehr fehlertolerant, schneidet sich wie Butter
PVC-Hartschaumplatte (Sintra)	0,05–0,08	0,0020–0,0030	Leicht, Einschneider verwenden

Aluminium (Hobby-CNC)

Werkstoff	Spanlast (mm)	Spanlast (Zoll)	Hinweise
6061-Aluminium	0,02–0,04	0,001–0,0015	Einen einschneidigen Fräser verwenden und zur sicheren Bearbeitung zusätzlich Schmiermittel auftragen

Warnung

Aluminium auf einer Hobby-CNC zu fräsen ist möglich, aber anspruchsvoll. Verwende einen Einschneider-Aufwärtsfräser, halte die Spanlasten konservativ, nutze Schneidflüssigkeit (notfalls funktioniert auch WD-40) und arbeite mit flachen Durchgängen. Wenn deine Maschine eher flexibel ist, warte, bis du zuerst Erfahrung mit Holz gesammelt hast.

Tabellen mit Starteinstellungen

Du möchtest die Formel nicht berechnen? Hier sind sofort nutzbare Einstellungen für die häufigsten Szenarien. Sie setzen eine Hobby-CNC der Mittelklasse (Shapeoko-, X-Carve-, LongMill-Klasse) mit einer Kantenfräse voraus.

1/4″ (6,35 mm) Schaftfräser, 2 Schneiden

Material	U/min	Vorschubgeschwindigkeit (mm/min)	DOC (mm)	Seitlicher Vorschub (%)
Weichholz	18.000	2000	3,0	40 %
Hartholz	18.000	1500	2,0	40 %
Sperrholz	18.000	1500	2,5	40 %
MDF	18.000	1800	2,5	40 %
Gegossenes Acryl	16.000	1200	2,0	40 %

1/8″ (3,175 mm) Schaftfräser, 2 Schneiden

Material	U/min	Vorschubgeschwindigkeit (mm/min)	DOC (mm)	Seitlicher Vorschub (%)
Weichholz	20.000	1200	1,5	40 %
Hartholz	20.000	1000	1,0	40 %
Sperrholz	20.000	1000	1,0	40 %
MDF	20.000	1200	1,5	40 %
Gegossenes Acryl	18.000	800	1,0	40 %

60-Grad-V-Fräser

Material	U/min	Vorschubgeschwindigkeit (mm/min)	Max. DOC (mm)
Weichholz	18.000	1500	3,0
Hartholz	18.000	1200	2,5
MDF	18.000	1500	3,0

90-Grad-V-Fräser

Material	U/min	Vorschubgeschwindigkeit (mm/min)	Max. DOC (mm)
Weichholz	18.000	1800	4,0
Hartholz	18.000	1400	3,0
MDF	18.000	1800	4,0

Tipp

Wenn du unsicher bist, beginne am vorsichtigen Ende dieser Bereiche und taste dich nach oben. Einen etwas zu langsamen Schnitt zu machen ist viel günstiger, als einen Fräser zu brechen, weil du zu aggressiv warst. Erhöhe die Vorschubgeschwindigkeit jeweils um 10 %, bis der Schnitt richtig klingt und aussieht.

So berechnest du deine eigenen Einstellungen

Hier ist die Schritt-für-Schritt-Methode, um Vorschübe und Drehzahlen für jede Kombination aus Fräser und Material zu bestimmen:

Schritt 1: Finde deine Ziel-Spanlast in den obigen Tabellen.

Schritt 2: Wähle deine U/min. Für Holz mit einer Kantenfräse sind 18.000 U/min ein solider Standardwert. Für Kunststoffe probiere 16.000 U/min (weniger Wärme).

Schritt 3: Berechne die Vorschubgeschwindigkeit: Vorschubgeschwindigkeit = Spanlast x U/min x Anzahl der Schneiden

Beispiel: Hartholz mit einem 2-Schneiden-Schaftfräser mit 1/4″ Durchmesser fräsen.

Ziel-Spanlast: 0,04 mm
U/min: 18.000
Schneiden: 2
Vorschubgeschwindigkeit = 0,04 × 18.000 × 2 = 1.440 mm/min

Runde auf 1.400 oder 1.500 mm/min. Fertig.

Schritt 4: Stelle deine Schnitttiefe ein. Eine sichere Startregel: DOC sollte dem Fräserdurchmesser entsprechen oder kleiner sein. Beginne bei einem 1/4″-Fräser mit 3 mm (etwa die Hälfte des Durchmessers). Beginne bei einem 1/8″-Fräser mit 1–1,5 mm.

Schritt 5: Führe einen Testschnitt in Restmaterial aus. Hör auf das Geräusch, prüfe die Späne, sieh dir die Schnittqualität an. Passe dann entsprechend an.

Deine Späne richtig lesen

Die Späne (oder der Staub), die von deinem Fräser kommen, verraten dir viel darüber, ob deine Einstellungen stimmen.

Winzige Staubpartikel: Die Spanlast ist zu gering. Du reibst statt zu schneiden. Erhöhe die Vorschubgeschwindigkeit oder verringere die U/min.

Schöne, gleichmäßige kleine Späne: Du liegst richtig. Der Fräser macht ordentliche Schnitte und räumt Material effizient ab.

Große, grobe Späne oder Ausrisse: Die Spanlast könnte zu hoch sein oder dein Schnitt ist zu tief. Verringere die Vorschubgeschwindigkeit oder die Schnitttiefe.

Geschmolzene oder klebrige Späne (Kunststoffe): Zu viel Wärme. Verringere die U/min, erhöhe die Vorschubgeschwindigkeit oder wechsle zu einem Einschneider für eine bessere Spanabfuhr.

Schneidenzahl: Warum sie wichtig ist

Die Anzahl der Schneidkanten (Schneiden) an deinem Fräser beeinflusst die Spanlast und Spanabfuhr direkt.

1 Schneide: Am besten für Kunststoffe und Aluminium. Großer Spanraum. Weniger wahrscheinlich, dass Späne erneut geschnitten werden und Wärme entsteht.

2 Schneiden: Der optimale Bereich für Holz. Gute Balance zwischen Spanraum und Oberflächenqualität. Das ist dein Standard für die meisten CNC-Holzarbeiten.

3 Schneiden: Bessere Oberflächenqualität, aber kleinere Spanräume. Funktioniert bei höheren U/min in härteren Materialien gut. Nicht ideal für weiche/klebrige Materialien.

Aufwärtsfräser vs. Abwärtsfräser vs. Kompressionsfräser

Da wir gerade über Fräser sprechen: Das kommt ständig auf:

Aufwärtsfräser: Zieht Späne nach oben und aus dem Schnitt. Saubere Unterseite, rauere Oberkante. Am besten fürs Taschenfräsen (Späne müssen abgeführt werden).

Abwärtsfräser: Drückt Späne nach unten in den Schnitt. Saubere Oberseite, rauere Unterseite. Gut für Oberflächengravuren und Durchschnitte, bei denen die Oberseite wichtig ist.

Kompressionsfräser: Aufwärtsfräser im unteren Bereich, Abwärtsfräser im oberen Bereich. Saubere Kanten auf beiden Seiten. Perfekt zum Durchtrennen von Sperrholz und Plattenmaterial, funktioniert aber nur, wenn deine Schnitttiefe sowohl den Aufwärts- als auch den Abwärtsbereich der Schneide erfasst.

Häufige Fehler

U/min zu niedrig einstellen. Hobby-CNC-Fräsen sind dafür ausgelegt, bei hohen U/min mit niedrigen Spanlasten zu arbeiten. Bei 8.000 U/min zu arbeiten, „weil es sicherer wirkt“, verschlimmert die Sache tatsächlich, weil du entsprechend langsamere Vorschubgeschwindigkeiten brauchst. Dadurch dauert die Bearbeitung ewig und dein Fräser wird stumpf.

Fräsergröße nicht berücksichtigen. Ein 1/8″-Fräser kann nicht dieselbe Schnitttiefe bewältigen wie ein 1/4″-Fräser. Er hat den halben Durchmesser und damit ungefähr die halbe Steifigkeit. Verringere deine DOC entsprechend.

Die Grenzen deiner Maschine ignorieren. Die Formeln könnten einen Vorschub von 3.000 mm/min ergeben, aber deine 3018-Desktop-CNC kann sich möglicherweise nicht wirklich so schnell bewegen, ohne Schritte zu verlieren. Kenne die maximale Vorschubgeschwindigkeit deiner Maschine und bleibe darunter.

Für unterschiedliche Materialien dieselben Einstellungen verwenden. Kiefer und Ahorn sind beide „Holz“, verhalten sich aber sehr unterschiedlich. Kiefer ist weich und harzhaltig. Ahorn ist dicht und hart. Verwende nicht für beides dieselben Geschwindigkeiten.

Mach Späne

Hier ist dein Aktionsplan:

Wähle die passendsten Einstellungen aus den obigen Tabellen
Nimm ein Reststück des Materials, das du schneiden möchtest
Führe einen Testschnitt aus
Hör hin. Sieh dir die Späne an. Prüfe die Oberflächenqualität
Passe in 10-%-Schritten an, bis es richtig klingt
Notiere, was funktioniert hat

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Die Zahlen in diesem Leitfaden helfen dir beim Einstieg. Dein Gehör und deine Testschnitte bringen dich zur optimalen Einstellung.

Viel Spaß beim Werkeln!