Wie viel Drehzahl braucht man?

Fräsmotoren / HF-Spindeln, Frequenzumrichter
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Anton
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Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Anton » 07.09.2020, 14:47

Hallo,
mir ist klar, dass man diese Frage nicht einfach beantworten kann, wenn man nicht weiß, was (Holz, Aluminium, Stahl) bearbeitet werden soll.
Es geht mir mehr um Erfahrungswerte, also mit welchen Drehzahlen seid Ihr meist (abhängig vom zu bearbeitenden Material) unterwegs.
Ich habe vor ca. 35 Jahren an Deckel-Maschinen (meist FP3) gearbeitet und da ist man bei den einfachen Stählen von einer Schnittgeschwindigkeit von etwa 25m/min (HSS-Fräser) ausgegangen - was bei einem 16er Fräser ca. 500 - 600 U/min sind. Für einen Dinosaurier wie mich hören sich 24000 U/min utopisch an. Klar, die Fräserdurchmesser werden bei unseren Käsefräsen meist bei 12mm oder kleiner liegen.

Zur Zeit bin ich auf der Suche nach einer Spindel für meine kleine Mineralguss-ALU-Fräse. Ich habe an eine 2,2KW China-Spindel gedacht. Bei den meisten Spindeln dieser Art gibt es kein Drehmoment/Drehzahl-Diagramm. Bei einigen gibt es ab 6000 oder 12000 U/min Angaben zum Drehmoment, aber wie es im unteren Drehzahlbereich mit dem Drehmoment aussieht wird nicht genannt - wahrscheinlich aus gutem Grund.

Eine "LowSpeed" - Spindel mit einem Drehzahlbereich von 1500 bis bis 12000 habe ich bei Aliexpress gefunden und hier gab es auf Nachfrage auch ein Drehmoment-Diagramm.
https://de.aliexpress.com/item/32532549219.html

Was haltet Ihr von dieser Spindel?
Reicht die Drehzahl für ALU und Holz?
Reicht das Drehmoment für leichte Stahlbearbeitung mit kleinem Fräser?
Oder ist man mit 24000U/min doch flexibler?
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Christian Knüll
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Christian Knüll » 07.09.2020, 22:15

Hallo,

die typische Chinaspindel mit 6000 bis 24000 Umdrehungen ist für hobbytypische Arbeiten in Holz, Kunststoff und Alu mit Fräsern bis ca. 8mm sehr gut geeignet. 24000 ist dabei eine alltägliche Drehzahl für kleinere Fräser bis ca. 3mm.

Nach unten hin bricht das Drehmoment allerdings massiv ein - für Stahl und größere Fräser völlig ungeeignet.
Auch Bohren ist kaum möglich - ein 8er Bohrer würgt die Spindel bei korrekter Drehzahl selbst in Buchenholz schon fast ab - in Alu keine Chance mehr.

Es gibt keine bezahlbaren Spindeln die den Drehzahlbereich für Stahl auf der einen Seite und Holz / Alu auf der anderen abdecken können (Asynchronmotoren wie die Chinaspindel haben prinzipbedingt nur ein relativ kleines Drehzahlband / Synchronmotoren sind von Aufbau und Material her vielfach teurer)

Am Ende helfen da nur 2 verschiedene Spindeln (z.B. "Chinaspindel" + Fräskopf eines BF20 Clones)

Christian

Anton
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Anton » 07.09.2020, 23:43

Christian Knüll hat geschrieben:
07.09.2020, 22:15
Hallo,

die typische Chinaspindel mit 6000 bis 24000 Umdrehungen ist für hobbytypische Arbeiten in Holz, Kunststoff und Alu mit Fräsern bis ca. 8mm sehr gut geeignet. 24000 ist dabei eine alltägliche Drehzahl für kleinere Fräser bis ca. 3mm.

Nach unten hin bricht das Drehmoment allerdings massiv ein - für Stahl und größere Fräser völlig ungeeignet.
Auch Bohren ist kaum möglich - ein 8er Bohrer würgt die Spindel bei korrekter Drehzahl selbst in Buchenholz schon fast ab - in Alu keine Chance mehr.

Es gibt keine bezahlbaren Spindeln die den Drehzahlbereich für Stahl auf der einen Seite und Holz / Alu auf der anderen abdecken können (Asynchronmotoren wie die Chinaspindel haben prinzipbedingt nur ein relativ kleines Drehzahlband / Synchronmotoren sind von Aufbau und Material her vielfach teurer)

Am Ende helfen da nur 2 verschiedene Spindeln (z.B. "Chinaspindel" + Fräskopf eines BF20 Clones)

Christian
Hallo Christian,

vielen Dank für die ausführlich Antwort.
Das eine 2,2KW Spindel beim Bohren mit einem 8mm Bohrer in die Knie geht hätte ich nicht gedacht :shock:

VG Anton
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Christian Knüll
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Christian Knüll » 08.09.2020, 01:26

Hallo,

2,2kW hat so eine Spindel nur in der Nähe der Maximaldrehzahl.
Drunter geht die maximal abrufbare Leistung schnell runter.

Laut Tabelle wären 2000 Umdrehungen eine akzeptable Drehzahl für einen 8er HSS Bohrer in Alu.
Den FU kann man auch durchaus entsprechend parametrieren um so niedrige oder noch niedrigere Drehzahlen nutzen zu können.
Macht der Spindel an und für sich auch erst mal nichts aus - sie hat dabei allerdings so gut wie keine Kraft mehr - da sind vielleicht noch 100 Watt übrig. Entsprechend bleib der Bohrer kurz nach dem eintauchen einfach stecken und bricht ab weil er von der Maschine weiter runter gedrückt wird.

Selbst meine 4-polige 4,2kW Spindel (ca. 4x mehr Drehmoment als die 2-poligen 2,2kW Spindeln) lässt sich bei 100 Umdrehungen locker von Hand festhalten.

Christian

Anton
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Anton » 11.09.2020, 18:05

Christian Knüll hat geschrieben:
08.09.2020, 01:26
Hallo,

2,2kW hat so eine Spindel nur in der Nähe der Maximaldrehzahl.
Drunter geht die maximal abrufbare Leistung schnell runter.

Laut Tabelle wären 2000 Umdrehungen eine akzeptable Drehzahl für einen 8er HSS Bohrer in Alu.
Den FU kann man auch durchaus entsprechend parametrieren um so niedrige oder noch niedrigere Drehzahlen nutzen zu können.
Macht der Spindel an und für sich auch erst mal nichts aus - sie hat dabei allerdings so gut wie keine Kraft mehr - da sind vielleicht noch 100 Watt übrig. Entsprechend bleib der Bohrer kurz nach dem eintauchen einfach stecken und bricht ab weil er von der Maschine weiter runter gedrückt wird.

Selbst meine 4-polige 4,2kW Spindel (ca. 4x mehr Drehmoment als die 2-poligen 2,2kW Spindeln) lässt sich bei 100 Umdrehungen locker von Hand festhalten.

Christian
Hallo Christian,

mir geht es nicht um ein großes Zeitspanvolumen - dies ist direkt proportional zur Leistung. Ich schaue gerade etwas mehr auf das Drehmoment und da finde ich obige Spindel herausragend gegenüber anderen China-Spindeln. Diese Spindel hat im niedrigen Drehzahlbereich bereits ein hohes Drehmoment (wenn die Angaben des Verkäufers stimmen), vielleicht mehr als eine 4KW-Spindel - wird ja oft nicht angegeben oder erst ab hoher Drehzahl.

Bei 8mm in Alu habe ich folgende Parameter gewählt
d=8
kc=kc1.1hoch mc=1071N/mm²
f ca 0,1mm pro Umdrehung
M=d² *kc *f / 8000 = 0,86 Nm

Formel: https://waltertools.blaetterkatalog.de/ ... en_dr.html
Werte aus Tabelle.

Damit müsste die oben gezeigte Spindel, bei einem Vorschub von 0,1mm pro Umdrehung, locker in ALU bohren können - oder habe ich da einen Denkfehler?

VG
Anton
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von 1.AVM » 11.09.2020, 19:19

Die Spindel hat nur knapp unter 1 Nm.
Über 5 mm bohre ich in Alu mit der 2.2 kW auch nicht mehr. Vorbohren + Auffräsen oder Aufbohren hilft.
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Anton » 12.09.2020, 00:01

1.AVM hat geschrieben:
11.09.2020, 19:19
Die Spindel hat nur knapp unter 1 Nm.
Über 5 mm bohre ich in Alu mit der 2.2 kW auch nicht mehr. Vorbohren + Auffräsen oder Aufbohren hilft.
Die Kurve läuft doch von 1,96 Nm nach 1,2 Nm - weshalb nur knapp ein Nm?

VG
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Re: Wie viel Drehzahl braucht man?

Beitrag von Willhelm B. » 12.09.2020, 10:30

ich glaube er meint die Normale. Nicht die verlinkte.

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