Nachdem ich die ersten sehr positiven Erfahrungen mit der CNC gesteuerten Styroschneide von Stepfour gemacht hatte, kam das Interesse auf, nicht nur die Styrokerne schneiden, sondern auch die zugehörigen Wurzelrippen, Steckungen, usw. fräsen zu können. Der Damalige Schweizer Importeur von Stepfour hatte ein eigenes Produkt entwickelt "Cutty". Doch konnte mich weder diese, noch die damalige Stepfour Maschine begeistern, da sie beide für meinen Geschmack zu klein und auch zu wenig robust erschienen. Eher per Zufall stiess ich an der Spielwarenmesse in Stuttgart auf die Firma Max-Computer, welche eine ganze Reihe normaler und massiver Tischfräsen in den unterschiedlichsten Grössen präsentierte. Etwas abseits, auf einem Palett, sahen wir schliesslich eine Kosy Massiv im A1 Format, welche im Vergleich zu den anderen A4 und A3- Maschinen schon beinahe gewaltige Ausmasse annahm. Es war jedoch kein Preis angeschrieben, sodass wir uns scheu informierten und schlussendlich sehr positiv überrascht waren. Der Entscheid war gefällt, doch hiess es zuerst einmal sparen. Ein Jahr später war es dann so weit. Nach einem Ausflug nach Schömberg (Region Stuttgart) war die Maschine bestellt und etwa zwei bis drei Monate Später geliefert worden.

Hardware

Bei der Maschine habe ich mich für die Kosy Massiv A1 mit einer von 100 auf 200mm erhöhten Portalhöhe entschieden. Der nutzbare Arbeitsbereich liegt bei 820mm * 620mm * 200mm. Das Grundbett der Maschine ist aus einem robusten Mineralguss (Maschinengewicht ca. 300kg) aufgebaut, der anschliessend mit grauer Farbe lackiert wurde. Da bei CNC-gesteuerten Maschinen das Spindelspiel softwaremässig nicht genügend genau kompensiert werden kann, sind auf allen 3 Achsen absolut spielfreie Kugelrollspindeln montiert. Das Steuergerät ist in den Mineralguss, unter der Maschine, am hinteren Ende eingebaut. Dort werden auch alle Anschlüsse wie serielle Schnittstelle, externe I/0's (Relais, Optokoppler), usw. herausgeführt. An der Forderseite der Maschine befindet sich ein Notausschalter sowie 3 Status-LED's.

Inzwischen habe ich je nach Anwendung zwei unterschiedliche Fräsen im Einsatz:

Metabo Oberfräse (900W)

Für normale Fräsarbeiten in Holz, Metall und Kunststoffen hat sich die Metabo Oberfräse bestens bewährt. Bei einer Maximaldrehzahl von 27000 U/min kann sogar mit einem 1mm Fräser gearbeitet werden. Spannzangen sind in den Grössen 3mm, 6mm, 8mm sowie 1/8" und 1/4" erhältlich. Nach gut 2 Jahren intensiven Fräsarbeiten waren dann die Kohlen des Motors zu ersetzen. Nach 5 Jahren habe ich Oberfräse ersetzt, da die Lärmentwicklung während dem Fräsen massiv zunahm (Kostenpunkt Fr. 260.-). Der einzige Nachteil der Oberfräse ist, dass sie durch den eingebauten Lüfter sehr laut ist.

Vorteile:
  • Super für den harten Alltagseinsatz geeignet
  • Wartungsfrei
  • Günstig
Nachteile:
  • Durch den eingebauten Lüfter sehr laut

Kavo Hochfrequenzspindel

Bei der Kavo-Hochfrequenzspindel handelt es sich um eine Präzisionsspindel mit 180W und einem Drehzahlbereich von 5000 bis 50000 U/min.

Ich verwende die HF-Spindel vorwiegend für sehr präzise Fräsarbeiten mit Fräsern mit einem kleinen Durchmesser (von 0.5mm bis 2mm) oder für Gravierarbeiten. Spannzangen sind bis 4mm Durchmesser nach Wunsch lieferbar.

Vorteile:
  • Sehr hohe Drehzahl möglich (bis 50000 U/min)
  • Praktisch keine Laufgeräusche
  • Extrem genauer Rundlauf
Nachteile:
  • Sehr teuer
  • Keramiklager sind sehr anfällig

Software

Das zur Fräse mitgelieferte Softwarepaket NCCad ist ein sehr ausgereiftes Produkt. Gestartet mit der Version 4.5 bis zur aktuellen Version 7.0 hat sich einiges getan. In NCCad ist neben der Fräsensteuerung ein komplettes CAD-Programm integriert, welches einem ermöglicht, einfache Zeichnungen schnell zu erstellen. Für komplexere Konstruktionen verwende ich jedoch lieber ein reines CAD Programm (z.B. Rhino3D), aus dem ich dann eine DXF-Datei erstelle und in NCCad importiere. Ist die Zeichnung einmal erstellt, gilt es noch die Technologiedaten zu setzen. Diese beinhalten die Art des Fräsens (einfache Bahn, Sachloch, Bohrung, Tasche, usw), Bahnkorrektur, Vorschub, Fräserdurchmesser, maximale Eintauchtiefe, Schrittweite beim Eintauchen und viele weitere Parameter. Die Technologie kann entweder für jede einzelne Linie definiert werden (sehr mühsam) oder für einen ganzen Layer (praktisch). Sind alle Technologien gesetzt, kann die Simulation gestartet werden. Hier werden die verschieden Achsen (X,Y,Z) Dargestellt, sodass einfach kontrolliert werden kann, ob der Fräsablauf den gewünschten Vorstellungen entspricht. Dann heisst es nur noch Material aufspannen, Nullpunkt setzen und den Fräsvorgang starten.

Neben den eigentlichen Zeichnungsdaten können auch Dateien in der Maschinensprache DIN 66025 (G-Code) importiert werden. Diese Möglichkeit ist sehr praktisch im Zusammenhang mit 3D-Zeichnungen. Diese Zeichnungsdaten können über einen Postprozessor (z.B. Deskproto) in den Maschinencode umgerechnet, importiert und gleich gefräst werden.

Fazit

Die Kosy-Fräse ist wohl die am vielfältigsten einsetzbare Maschine in meiner Werkstatt. Neben den eigentlich Arbeiten für den Modellbau, habe ich die ganze Praxisbeschilderung meiner Schwester aus Aluminium, ein 3D-Landschaftsmodell für ein Architekturmodell, diverse Möbelmodifikationen, Lautsprechergehäuse und vieles mehr gefräst. Obwohl ich am Anfang gedacht hatte, dass ich grössenmässig nie an die Grenzen dieser Maschine kommen werde, musste ich schon bald zittern, dass die Teile noch Platz auf dem Arbeitstisch haben. Das einzige Problem dieser Maschinenauslegung ist, dass Metalle nur sehr eingeschränkt bearbeitet werden können. Der Hersteller sagt jedoch auch klar und deutlich, dass die Maschine auch nicht für schwere Metallarbeiten geeignet ist! Eine weitere sehr positive Erfahrung habe ich mit dem NCCad gemacht. Wird ein Teil fehlerfrei simuliert, kann man die Maschine mit gutem Gewissen über Nacht laufen lassen. Das Problem beim Arbeiten mit einer gesteuerten Fräse liegt im Wesentlichen darin, dass man schon die einfachsten Teile, welche von hand sehr einfach herzustellen wären, mit der Maschine fräst und somit viel Zeit verliert. Man verfällt wörtlich in eine teils unnötige Präzision! Auch wenn ich nun sicher doppelt so lange habe, um ein Modell zu bauen, erfreue ich mich jedes Mal, wenn ich auf dem Flugfeld die Kabinenhaube meines Fliegers öffne und die Vereinskollegen aus dem Staunen nicht mehr heraus kommen ;-).