CNC-aanvoer en toerentallen voor beginners (hout, acryl, MDF)

Aanvoer en toerentallen. De twee woorden waarvan CNC-beginners het koude zweet uitbreekt.

In elk forumbericht staat dat je je "aanvoer en toerentallen goed moet instellen". In elke YouTube-reactie staat dat je je "spaandikte moet controleren". En elke calculator spuugt getallen uit die óf te agressief óf te voorzichtig aanvoelen, zonder enige uitleg waarom.

Het goede nieuws: aanvoer en toerentallen zijn niet ingewikkeld. Er zijn precies vier getallen die ertoe doen, en zodra je begrijpt wat elk getal doet, kun je instellingen berekenen voor elk materiaal en elke frees. Als je onze CNC-beginnersgids al hebt gelezen, ken je de basis van de werking van een CNC-router. In dit bericht gaan we dieper in op de instellingen die het verschil maken tussen nette sneden en gebroken frezen.

De vier getallen die alles bepalen

1. Spindeltoerental (RPM)

Hoe snel je frees draait. Een trimrouter zoals de Makita RT0701C draait van 10,000 tot 30,000 RPM. Een echte spindel met VFD geeft je nauwkeurigere controle.

Hoger RPM = gladder oppervlak, maar meer warmte. Lager RPM = ruwer oppervlak, maar koelere sneden.

Het meeste hobbymatige CNC-werk in hout vindt plaats van 16,000 tot 24,000 RPM.

2. Aanvoersnelheid (mm/min of IPM)

Hoe snel de machine de frees door het materiaal beweegt. Dit is de snelheid waarmee de X/Y-as tijdens het frezen beweegt.

Snellere aanvoer = elke snijkant neemt een grotere hap = agressiever frezen. Langzamere aanvoer = elke snijkant neemt een kleinere hap = lichter frezen (maar kan warmteopbouw veroorzaken).

Ja, te langzaam gaan kan daadwerkelijk erger zijn dan te snel gaan. Zo meteen leggen we uit waarom.

3. Snedediepte (DOC)

Hoe diep elke freesgang gaat. Dit wordt ook wel "stepdown" genoemd. Als je een pocket van 12mm freest, kun je gangen van 3mm nemen (in totaal vier) in plaats van alles in één keer weg te halen.

Diepere gangen = meer kracht op de frees, meer belasting voor de machine. Ondiepere gangen = minder kracht, maar een langere totale werktijd.

De stijfheid van je machine bepaalt hoe diep je kunt gaan. Een stevige Onefinity kan gangen van 3-4mm in hardhout aan. Een wiebelige 3018 moet het bij 0.5-1mm houden.

4. Stepover (voor pocketfrezen)

Bij het uitfrezen van een pocket maakt de frees niet slechts één gang. Hij maakt meerdere gangen naast elkaar. Stepover is hoeveel elke gang de vorige overlapt, meestal uitgedrukt als percentage van de freesdiameter.

40-50% stepover is gebruikelijk voor voorfrezen (snel materiaal verwijderen). 10-20% stepover is voor nabewerkingsgangen (glad oppervlak).

Premium-assets

PRINT. SNIJD. GRAVEER.

Meerdere indelingen (SVG, DXF, PNG)
Door machines geteste ontwerpen
Commerciële licenties

Bekijk minstens 5.000 ontwerpen

Gesponsord door PrintCutCarve.com

Spaandikte: het getal achter de getallen

Hier komt alles samen. Spaandikte is de dikte van het materiaal die elke snijkant per omwenteling verwijdert. De waarde wordt gemeten in millimeters (of duizendsten van een inch).

De formule is eenvoudig:

Spaandikte = Aanvoersnelheid / (RPM x Aantal snijkanten)

Dus als je draait op 1500 mm/min met een frees met 2 snijkanten bij 18,000 RPM:

1500 / (18,000 x 2) = 0.042mm spaandikte

Dat getal vertelt je of je snede gezond is of niet.

Wat gebeurt er als de spaandikte niet klopt

Spaandikte te klein (wrijven): De frees snijdt niet, maar wrijft. Door wrijving ontstaat warmte. Warmte maakt de frees sneller bot, kan het materiaal verbranden en laat bij kunststoffen het materiaal weer aan de frees smelten. Daarom is te langzaam gaan soms erger dan te snel gaan.

Spaandikte te groot (overbelasting): De frees neemt te grote happen. Je krijgt trillingen, ruwe sneden, doorbuiging en uiteindelijk een afgebroken frees. Je machine kreunt en de snede ziet er verschrikkelijk uit.

Spaandikte in de ideale zone: Er komen nette spanen van de frees, het oppervlak is glad, de frees blijft koel en de snede klinkt gelijkmatig. Je hoort het vanzelf.

Info

Het geluid van je CNC is het beste diagnose-instrument dat je hebt. Een goede snede heeft een gelijkmatige, rustige zoemtoon. Een slechte snede trilt, krijst of maakt onregelmatige plopgeluiden. Train je oren; ze vertellen je dat er iets mis is voordat je ogen dat doen.

Aanbevolen spaandiktes per materiaal

Dit zijn de richtwaarden voor de spaandikte waar je op mikt. Gebruik ze met de bovenstaande formule om je aanvoersnelheid voor elk RPM te berekenen.

Hout

Materiaal	Spaandikte (mm)	Spaandikte (inches)	Opmerkingen
Zachthout (grenen, ceder, linde)	0.04 - 0.06	0.0015 - 0.0025	Vergevingsgezind, moeilijk om iets fout te doen
Hardhout (esdoorn, kers, walnoot)	0.03 - 0.05	0.0012 - 0.0020	Meer kracht nodig, werk gematigd
Multiplex (berken, baltisch berken)	0.03 - 0.05	0.0012 - 0.0020	Lijmlagen zijn zwaar voor frezen
MDF	0.03 - 0.05	0.0012 - 0.0020	Stoffig, gelijkmatige dichtheid
Bamboe	0.03 - 0.04	0.0012 - 0.0015	Hard, behandel het als hardhout

Kunststoffen

Materiaal	Spaandikte (mm)	Spaandikte (inches)	Opmerkingen
Acryl (gegoten)	0.05 - 0.08	0.0020 - 0.0030	Een snijkant aanbevolen
Acryl (geëxtrudeerd)	0.04 - 0.06	0.0015 - 0.0025	Smelt makkelijker dan gegoten acryl
HDPE	0.06 - 0.10	0.0025 - 0.0040	Zeer vergevingsgezind, freest als boter
PVC-schuimplaat (Sintra)	0.05 - 0.08	0.0020 - 0.0030	Licht, gebruik één snijkant

Aluminium (hobby-CNC)

Materiaal	Spaandikte (mm)	Spaandikte (inches)	Opmerkingen
6061-aluminium	0.02 - 0.04	0.001 - 0.0015	Gebruik één snijkant, voeg smeermiddel toe

Waarschuwing

Aluminium frezen met een hobby-CNC is mogelijk, maar veeleisend. Gebruik een opwaarts snijdende frees met één snijkant, houd de spaandiktes voorzichtig, gebruik snijvloeistof (zelfs WD-40 werkt als het nodig is) en neem ondiepe gangen. Als je machine aan de flexibele kant is, wacht dan tot je eerst ervaring met hout hebt opgedaan.

Tabellen met startinstellingen

Wil je de formule niet gebruiken? Hier zijn direct bruikbare instellingen voor de meest voorkomende situaties. Deze gaan uit van een hobby-CNC uit het middensegment (klasse Shapeoko, X-Carve, LongMill) met een trimrouter.

Vlakke vingerfrees van 1/4" (6.35mm), 2 snijkanten

Materiaal	RPM	Aanvoersnelheid (mm/min)	DOC (mm)	Stepover (%)
Zachthout	18,000	2000	3.0	40%
Hardhout	18,000	1500	2.0	40%
Multiplex	18,000	1500	2.5	40%
MDF	18,000	1800	2.5	40%
Gegoten acryl	16,000	1200	2.0	40%

Vlakke vingerfrees van 1/8" (3.175mm), 2 snijkanten

Materiaal	RPM	Aanvoersnelheid (mm/min)	DOC (mm)	Stepover (%)
Zachthout	20,000	1200	1.5	40%
Hardhout	20,000	1000	1.0	40%
Multiplex	20,000	1000	1.0	40%
MDF	20,000	1200	1.5	40%
Gegoten acryl	18,000	800	1.0	40%

V-frees van 60 graden

Materiaal	RPM	Aanvoersnelheid (mm/min)	Max. DOC (mm)
Zachthout	18,000	1500	3.0
Hardhout	18,000	1200	2.5
MDF	18,000	1500	3.0

V-frees van 90 graden

Materiaal	RPM	Aanvoersnelheid (mm/min)	Max. DOC (mm)
Zachthout	18,000	1800	4.0
Hardhout	18,000	1400	3.0
MDF	18,000	1800	4.0

Tip

Begin bij twijfel aan de voorzichtige kant van deze bereiken en werk omhoog. Een iets te langzame snede is veel goedkoper dan een gebroken frees doordat je te agressief te werk ging. Verhoog de aanvoersnelheid telkens met 10% totdat de snede goed klinkt en eruitziet.

Je eigen instellingen berekenen

Hier is de stapsgewijze methode om de aanvoer en toerentallen voor elke combinatie van frees en materiaal te bepalen:

Stap 1: Zoek je gewenste spaandikte op in de bovenstaande tabellen.

Stap 2: Kies je RPM. Voor hout met een trimrouter is 18,000 RPM een goede standaard. Probeer voor kunststoffen 16,000 RPM (minder warmte).

Stap 3: Bereken de aanvoersnelheid: Aanvoersnelheid = Spaandikte x RPM x Aantal snijkanten

Voorbeeld: hardhout frezen met een vingerfrees van 1/4" met 2 snijkanten.

Gewenste spaandikte: 0.04mm
RPM: 18,000
Snijkanten: 2
Aanvoersnelheid = 0.04 x 18,000 x 2 = 1,440 mm/min

Rond af naar 1,400 of 1,500 mm/min. Klaar.

Stap 4: Stel je snedediepte in. Een veilige vuistregel: de DOC moet gelijk zijn aan de freesdiameter of kleiner. Begin voor een frees van 1/4" met 3mm (ongeveer de helft van de diameter). Begin voor een frees van 1/8" met 1-1.5mm.

Stap 5: Maak een testsnede in restmateriaal. Luister naar het geluid, controleer de spanen en bekijk de kwaliteit van de snede. Pas vanaf daar aan.

Je spanen lezen

De spanen (of het stof) die van je frees komen, vertellen je veel over de vraag of je instellingen goed zijn.

Kleine stofdeeltjes: De spaandikte is te klein. Je wrijft in plaats van te snijden. Verhoog de aanvoersnelheid of verlaag het RPM.

Mooie, gelijkmatige kleine spanen: Je zit goed. De frees maakt nette sneden en voert het materiaal efficiënt af.

Grote, grove spanen of uitbreeksels: De spaandikte is mogelijk te groot, of je neemt een te diepe snede. Verlaag de aanvoersnelheid of beperk de snedediepte.

Gesmolten of kleverige spanen (kunststoffen): Te veel warmte. Verlaag het RPM, verhoog de aanvoersnelheid of stap over op een frees met één snijkant voor een betere spaanafvoer.

Aantal snijkanten: waarom het belangrijk is

Het aantal snijkanten op je frees heeft rechtstreeks invloed op de spaandikte en de spaanafvoer.

1 snijkant: Het beste voor kunststoffen en aluminium. Een groot kanaal voor spaanafvoer. Minder kans dat spanen opnieuw worden gesneden en warmte veroorzaken.

2 snijkanten: De ideale keuze voor hout. Goede balans tussen spaanafvoer en oppervlakteafwerking. Dit is je standaard voor het meeste CNC-werk in hout.

3 snijkanten: Betere oppervlakteafwerking, maar kleinere spaankanalen. Werkt goed bij hogere RPM's in hardere materialen. Niet geschikt voor zachte of kleverige materialen.

Upcut versus downcut versus compressie

Nu we het toch over frezen hebben, dit komt voortdurend ter sprake:

Upcut: Trekt spanen omhoog en uit de snede. Nette onderkant, ruwere bovenrand. Het beste voor pocketfrezen (spanen moeten worden afgevoerd).

Downcut: Duwt spanen omlaag in de snede. Nette bovenkant, ruwere onderkant. Goed voor oppervlaktegraveren en doorfrezen waarbij de bovenkant belangrijk is.

Compression: Upcut op het onderste deel, downcut op het bovenste deel. Nette randen aan beide kanten. Perfect voor het doorfrezen van multiplex en plaatmateriaal, maar werkt alleen als je snedediepte zowel het upcut- als het downcut-gedeelte van de snijkant benut.

Veelgemaakte fouten

Het RPM te laag instellen. Hobby-CNC-routers zijn ontworpen om met hoge RPM's en lage spaandiktes te werken. Draaien op 8,000 RPM "omdat het veiliger lijkt" maakt de zaken juist erger, omdat je proportioneel langzamere aanvoersnelheden nodig hebt. Daardoor duurt de klus een eeuwigheid en wordt je frees bot.

Geen rekening houden met de freesdiameter. Een frees van 1/8" kan niet dezelfde snedediepte aan als een frees van 1/4". De diameter is de helft, dus de stijfheid is ongeveer de helft. Verlaag je DOC evenredig.

De grenzen van je machine negeren. De formules kunnen zeggen dat je met 3,000 mm/min moet aanvoeren, maar je desktop-CNC 3018 kan niet echt zo snel bewegen zonder stappen te verliezen. Ken de maximale aanvoersnelheid van je machine en blijf daaronder.

Dezelfde instellingen gebruiken voor verschillende materialen. Grenen en esdoorn zijn allebei "hout", maar ze gedragen zich heel verschillend. Grenen is zacht en harsachtig. Esdoorn is dicht en hard. Gebruik voor beide niet dezelfde toerentallen.

Ga spanen maken

Dit is je actieplan:

Kies de instellingen uit de bovenstaande tabellen die het dichtst in de buurt komen
Pak een stuk restmateriaal van het materiaal dat je wilt frezen
Maak een testsnede
Luister. Bekijk de spanen. Controleer de kwaliteit van het oppervlak
Pas aan in stappen van 10% totdat het goed klinkt
Schrijf op wat werkte

Als je vectorbestanden nodig hebt voor je CNC-projecten, verwerkt File Converter gratis SVG-naar-DXF-conversies, zodat je je ontwerpen zonder gedoe met bestandsindelingen in je CAM-software krijgt.

Met de getallen in deze gids kun je beginnen. Met je oren en je testsneden krijg je de instellingen precies goed.

Veel maakplezier.