Rattermarken beim Fräsen

[Tom1972]

Hallo zusammen,
aktuell bin ich dabei, mit dem RF1000 3mm Aluminium (AlCuMg1) zu fräsen. Im Grunde funktioniert das, allerdings habe ich Rattermarken. Nach Versuchen mit verschiedenen Parametern habe ich festgestellt, dass sich der Rattermarkenabstand im Verhältnis zum Fräswinkel verändert. D. h. bei gerader Fräsrichtung in X oder Y habe ich keine Marken. Bei 45° zu X oder Y habe ich den kleinsten Abstand.

Das heißt für mich im Umkehrschluss, dass die Marken nicht aus einer Schwingung, einem Achsspiel, von falschen Parametern oder sonstigen Phänomenen resultieren, sondern der "treppenartige" Verfahrweg der XY-Achse sichtbar wird. Ich habe die Firmware 1.37 (original und unverändert) drauf.

Hat jemand von euch die gleichen Beobachtungen gemacht? Kann man die Stepperschritte in der Firmware noch reduzieren? Oder muss ich damit leben? Mir ist schon klar, dass der RF1000 ein 3D-Drucker und eigentlich keine Fräse ist, aber wenn man es mit einfachen Mitteln noch etwas schöner hinbekäme....

Mein Marken sehen auch anders aus als die aus dem Bericht von wolfkarst. Ehrlich gesagt habe ich auch ein wenig Respekt davor, eine Metallscheibe als Stabilisator bei 20.000 U/Min mitdrehen zu lassen. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, hat der Stabilisator eine Umfangsgeschwindigkeit von ca. 160 km/h. Von sowas möchte man glaube ich nicht getroffen werden

Freu mich auf eure Antworten.
Gruß
Tom

[Nibbels]

Man kann in der originalen Firmware die Microsteps umstellen, aber es sind leider viele "Limits" und "sonstige Maße" in Steps als Standardwert hinterlegt. Ausserdem muss man natürlich seine Steps/mm im EEPROM mitziehen, wenn man die Microsteps ändert.
Ich würde das mit der originalen FIrmware nicht testen, weil ich schon ausprobiert habe wieviel fummelige Arbeit das ist. ^^

Das funktioniert in der Community ModFirmware ab 1.41.xx.
-> Ich hatte vor ein paar Wochen die Achsen-Microsteps in Funktions-Einheiten XY, Z und E0/1 aufgetrennt, dann die Microsteps im Menü einstellbar gemacht.
Die Configuration des Mods ist komplett auf Millimeter umgestellt worden, alle Angaben die Steps beinhalteten sind raus. Das Einstellen macht man nicht zwingend über die Configuration.h/RFx000.h der Firmware, sondern ganz einfach über das Menü am Drucker. (Menü->Configuration->Stepper->Microsteps _E _Z _XY)
Du könntest also die Microsteps im Betrieb umstellen, aber nicht während einem Fräsvorgang, weil ich bei jedem Umstellen die Stepper deaktivieren lasse. (Alle sonstigen Einstellwerte wie das "Z-Offset in Steps", die Z-Matrix, die Steps/mm, die Kompensationslimits usw. werden automatisch mit faktor 2 multipliziert oder dividiert wenn man die Microsteps ändert.)
Man kann nicht jede Achse mit allen Microsteps ausstatten, weil ich das künstlich auf Werte limitiert habe, die ich für einigermaßen sinnvoll gehalten habe. (XY max. 64, Z max. 32, E max. 128 Microsteps.)

Ich weiß, dass es rein informationstechnisch gut funktioniert, aber ich habe die Qualitäten etc. noch nicht verglichen.
Es wäre darum sehr interessant für mich, wenn mir ein unabhängiger Tester sagt, ob feinere oder sogar gröbere Microsteps einen Unterschied machen. Bei dir würde das ja X und Y betreffen.

Für den Fall, dass die Micro-Winkel, die die Microschritte zwischen den Vollschritten darstellen nicht gleichmäßig verteilt sind, kann man natürlich einstellen was man will. -> Dann sollte irgendwer mal mit dem Oszilloskop unsere Stepper-Sinus-Verläufe anschauen und den Stepperdriver besser einstellen. Dazu gibts so Register in denen man das einstellen kann, aber es gibt auch Werte die von der Schaltzeit unserer Mosfets abhängen und diese darf man nicht zu klein einstellen, weil man dann unter Umständen in der Umschaltphase kurze Kurzschlüsse mit einbauen könnte. Ich bin einfach kein Elektroniker darum habe ich mich davon ferngehalten. (-> http://www.ti.com/lit/an/slva637/slva637.pdf)

Generell muss ich sagen, dass ich mit Fräsen kaum Erfahrung habe. Ich habe ein paar Bugs rausgemacht und das Menü angepasst, aber sonst bin ich darin ziemlich grün.
Solltest du irgendwann mal den Mod testen und dich über was ärgern, schreibs mir bitte!

LG

[riu]

Hallo Tom.

Rattermarken können viele Ursachen haben. Wenn du Fotos der Marken einstellst und vielleicht noch die der Späne wird es einfacher dir Tipps zu geben. Welchen Fräser nutzt du? AlCuMg1 ist Baumarktalu. Es hat die Neigung zum Schmieren bei hohen Drehzahlen. Für ALU generell kann ich dir Einschneider empfehlen. Diese haben den Vorteil einer großen Spannut und bleiben durch die eine Schneide eher frei von Aufbauschneiden. Sorotec hat ProAlu Fräser im Programm, welche ich dir empfehlern kann. Diese nutze ich auch und fräse damit auf einer großen CNC Portalfräse mit hohen Standzeiten AlMg3 und 7075.

Lieben Gruß,
Udo

[Tom1972]

Vielen Dank euch beiden für die Infos.

@Nibbels:
Ich habe das Thema mit der Community-Firmware etwas verfolgt, werde aber wohl trotzdem erstmal bei der originalen bleiben. Wenn ich in dem Thema mal so weit sein sollte wie ihr, dann probiere ich es vielleicht doch mal aus.

@riu:
Späne habe ich leider nicht mehr. Ich versuche gleich noch zwei Bilder einzustellen. Allerdings habe ich mit Haltestegen gefräst, die ich anschließend weggefeilt habe. Insofern überlagern die "Feilspuren" teilweise die Rattermarken. Ich weiß, dass Rattermarken viele Ursachen haben können, allerdings hänge ich ein wenig in meiner obigen Argumentation fest, dass sich die Marken im Verhältnis zur Fräsrichtung ändern und in gerader X bzw. Y Richtung keine Marken entstehen.

Baumarktalu? Auf der Seite des Verkäufers steht, dass diese Legierung Bohr- und Fräsqualität und sehr gut zerspanbar sei.

Ich benutze die "normalen" Alu-Zweischneider von Sorotec L2SA. Ich habe ich auch bisher noch nicht getraut den Vorschub bei 20.000 U/Min und einem 1,2mm Fräser höher als 400mm/Min zu stellen. Auch bei der Zustellung bin ich bisher bei 0,3mm geblieben. Die Berechnungstabellen auf der Sorotec-Seite ergeben zwar einen um einiges höheren Vorschub, aber den traue ich der "RF1000-Käsefräse" nicht wirklich zu. Auch der Drehzahleinstellung des Dremel 4000 misstraue ich ein wenig.

Alles in allem habe ich bisher auch wenig Erfahrung mit CNC fräsen insbesondre bei ALU. Ich fräse hier zum ersten Mal Aluminium.

LG
Tom

[riu]

Hallo Tom.

Danke für die Fotos.Sorry habe AlCuMg1 mit AlMg1 verwechselt. CuMg1 ist wie du schreibst eigentlich okay.

Wie hast du gefräst? Sprich in welchen Zustellungen und im Gleich- oder Gegenlauf? Das Sieht mir nach Gleichlauf aus. Das kannst du beim RF1000 nur bedingt. Die Riemen geben ein minimales "spiel" her, wenn du im Gleilauf fräst, zieht sich der Fräser immer etwas ans Werkstück. Wenn du das nur in einer Achse hast ist eventuell der Riemen der anderen Achse etwas zu locker gespannt. Alternativ kannst du den Schlichtgang auch im Gegenlauf fräsen. Zustellung 0,03 mm und schön zügig. Das gibt auch schöne Kanten dann.

[Tom1972]

Hallo riu,

Richtig, im Gleichlauf....das hast Du an den Bildern gesehen??? Respekt und vielen Dank für Deine Mühe. Im Gegenlauf hatte ich aber ein ähnliches Bild. Naja ich habe das ja komischer Weise bei beiden Achsen nicht, solange ich genau in X- oder Y-Richtung fräse. Sobald ich einen Winkel habe - der Fräser sich also gleichzeitig in X- und Y-Achse bewegen muss - gibt es diese Rattermarken. Und bei 45° haben die Marken den geringsten Abstand zueinander. Wenn nun der X-Riemen zu locker ist, müsste ich die Marken dann nicht auch bei "Geradeausfahrt" in Y-Richtung haben?

Ich fräse mit Zustellung 0,3 mm Tiefe und einem 1,2mm Zweischneider bei 300mm/Min und ca. 20.000 Umdrehungen (nach Dremel Einstellrad).

Ich habe jetzt bei Sorotec 1,5mm Alufräser (Zweischneider) bestellt, damit über die komplette Frästiefe schlichten kann. Also quasi nur einen Schlichtgang benötige. Die 1,2 mm Fräser haben laut Datenblatt eine nutzbare Spirallänge von 2,8 mm. Bei 3 mm Material + 0,2 mm Durchfräsen reicht das nicht ganz. Was meinst Du mit schön zügig? Wenn ich mit 0,03mm seitlich zustelle und 20.000 U/Min habe? Hast Du da Erfahrungswerte?

Lieben Gruß
Tom

[riu]

Hallo Tom.

Da es nur bei den Diagonalen zum rattern kommt ist der Tipp von Nibbels wohl nicht übel. Die Steps sind an der Stelle eventuell zu heftig. Du kannst das unter Umständen prüfen. Nimm eine abgeschnittene Kugelschreibermine aus Kunststoff (die ganz billigen) und spann die anstelle eines Fräsers in deine Spannzange und fahr ohne drehende Spindel natürlich deine Wege mal auf einem Blatt Papier ab. Dann schnappst du dir eine Lupe und schaust ob du "Treppen" erkennen kannst. Das würde es zumindest erklären.

Mit zügig meine ich 100mm/sek. Bei 20000 U/min mmit 2 Schneiden kannst du ruhig die Schnittdaten von Sorotec einhalten. 1,2mm ist natürlich kein stabiler Fräser. Der kann dir natürlich bei solchen Schnittgeschwindigkeiten auch mal brechen. Das ist dann sehr ärgerlich. Es kommt auf die Präzision der Verfahrwege an. Ich weiss nicht ob der RF1000 das hinbekommt.

Wie Nibbles schon schrieb kannst du die Microsteps erhöhen, was aber an allen Ecken und Enden in der Firmware Auswirkungen hat.

Lieben Gruß,
Udo

[AtlonXP]

Hallo zusammen,

meine gewerblich, praktischen Erfahrungen über das Fräsen sind leider sehr bescheiden.
Der Umbausatz für den RF1000 liegt schon über ein Jahr im Regal.
Irgendwie bin ich abgekommen den RF1000 umzurüsten.

Aus diesem Grund habe ich mir ein billiges China Fräsle zusammen gebaut.
Es ist zu 95 % fertig.

Zu den Rattermarken habe ich eine Theorie:
@ Tom, kannst du die Abstände der Rattermarken messen?

Ich könnte mir vorstellen, wenn du im Gleichlauf fräst, dass die Abstände ziemlich genau 3mm sind auf nur eine Fahrachse bezogen.
Dies entspräche genau dem Modul von unserem Zahnriemen.
Bei einer Diagonalen Fahrachse dürfte der Abstand jedoch anders sein.

LG AtlonXP

[Tom1972]

@ AtlonXP
Auf nur einer Fahrachse habe ich keine Rattermarken. Beim Diagonalfräsen ist der Abstand wesentlich kleiner - unter einem halben Millimeter. Die Idee klingt zwar gut, scheint mir aber nicht der Grund zu sein. Sieht wohl eher nach Stepper-Schritten aus. Aber trotzdem Danke für Deinen Beitrag.

@ Udo
Wolltest du wirklich 100mm/sek. schreiben also 6000mm/Min? Wow, das hätte ich so nie in Betracht gezogen, selbst bei nur 0,03mm Zustellung. Ich bin mir auch gar nicht sicher, ob der RF1000 mit der Masse des Dremels oder des T-Nuten-Tisches da noch die Schritte sicher halten kann. Oder unterschätze ich ihn da?
Könnte es auch sein, das ich zu langsam fräse und nach jedem Schritt so eine Art "Verweildauer" des Fräsers habe und der sich dann immer so ein wenig "eingräbt"? Wenn die dickeren Fräser da sind, werde ich das mal testen. Hätte vielleicht doch einige mehr bestellen sollen

@ Nibbels
Ist Deine Community-Firmware von einem "Nicht-Informatiker" beherrschbar? Ich würde es bei Gelegenheit nochmal mit Udo's Vorschlag - einem turboschnellen Schlichtdurchgang - versuchen. Wenn das aber nichts bringt, weil es wirklich die zu groben Schritte der Stepper sind, bleibt mir ja nicht viel übrig. Dann muss ich die Schritte verkleinern, wenn ich ein besseres Fräsbild will.

@alle
Vielleicht kann ja einer der anderen "RF1000-Fräser" nochmal was dazu schreiben. Habt ihr auch das Problem?

Wünsche euch allen ein schönes Wochenende
Tom

[riu]

Hallo Tom.

Ja, 6m/min ist zum Schlichten okay. Ich denke du musst dich da langsam rantasten. Es bringt nichts wenn du dir einen Fräser nach dem anderen himmelst. Ich bezweifle auch das der RF1000 so schnell verfahren kann. Aber du kannst die Drehzahl z.B. runternehmen und langsamer verfahren. Mit den Einschneidern kann man so mit 15.000 U/min mich 40-60 mm/sek fräsen und es gibt schöne Späne, keinen Staub. Ich fräse diese Daten aber mit einer P2 von Mixware (EMS-Möderl)

Lieben Gruß,
Udo