Skärguide för Raw CNC maskiner

Om din maskin
Notera att en Aluminium CNC maskin med kuggstång har ett högre mekaniskt ljud är tex en maskin med kulskruv. Anledning till det är att man inte kan smörja en kuggstång utan man löser oftast det med en fjäder som har ett konstant tryck mot kuggstången vilket ger ett gnagande ljud och vibrationer. En stålmaskin absorberar detta ljud samt vibrationer men inte en aluminiummaskin. Ljudet och det mesta av vibrationerna försvinner så fort du skär med maskinen och anledning till det är att motorerna jobbar på ett mjukare sätt än när du kör maskinen fram och tillbaka. Du kan testa detta genom att först köra runt maskinen med piltangenterna och sedan köra tex denna fil: https://rawcnc.com/Calibration_200x200_12mm_MDF_4mm_tool.txt   Du kan spara denna fil som en vanlig .txt fil och ladda in till Mach3 eller annan styrprogramvara.

Som du märker så kör maskinen mjukt och de mesta av vibrationerna försvinner och ger ett fantastiskt skärresultat. Maskinen blir även bättre med tiden då kuggstång och kugghjul anpassar sig efter varandra.

Döpa filer
Om du kikar på namnet på den fil som vi ger som exempel ovan så har vi döpt den till vad den gör, storlek på material, tjocklek på material, material och diameter på skäret. Gör gärna det så håller du isär dina filer. Du kan även fylla i skär och spindelhastighet i filnamnet. Filen ovan skär i 4000mm/min och har en spindelhastighet på 18000rpm som är ganska standard för allt mjukt trä och MDF. Djup per varv har vi satt till Ca 4mm. Tänk på att döpa dina filer utan ÅÄÖ då detta kan påverka de olika program vi använder.


CAD-CAM-Styr
Innan du skär så bör du bekanta dig med CAM programvaran som ställer in filerna för styrprogramvaran. CAM programvaran är steg två i en 3 stegsprocess som ser ut så här: 1. Rita (CAD eller vektor program) – 2. Ställ in filer (CAM) – 3. Ladda och kör i styrprogramvaran (tex Mach3)

Om detta är nytt för dig så bör du se vår film om detta på hemsidan, samma sida där du ställde in din maskin. Eller gå till denna länk: https://youtu.be/XA7l7UXQTio?si=86LvgnqTt9SZ30wj


Förbereda innan skärning
Det är viktigt att maskinen är rak i förhållande till sina axlar och detta åstadkommer du genom att köra hem maskinen (Ref all home) När maskinen är rak så spänner du fast ditt material på bordet. Kör fram skäret en bit in på materialet så att det inte slår i dina klamrar. För ner skäret till ytan av materialet och nollställ alla koordinater genom att dubbelklicka på en koordinat i taget eller använda knappen som nollställer alla på engång (endast i vårt gränssnitt) Se även vår instruktionsvideo som du finner på samma sida där du ställer in maskinen eller gå till denna länk: https://youtu.be/YBqpuifppkw

Innan du skär en ny fil som du skapat så rekommenderar vi att du kör den i luften precis ovanför ditt material för att se att allt stämmer. Om du gör fel så kan maskinen slå av skäret mot klamrarna eller om det går ryckigt eller för fort. Om du vill använda kalibreringsverktyget eller plattan som följer med så bör du kika på videon vi nämner ovan.

Hastigheter
När du ställer dina olika skär i CAM programvaran så vill vi att ni ställer den på MM per minut (Feed rate). Då blir det lättare att följa våra guider och för support etc.

Hastighet på dina skärfiler ställer du in i CAM programmet (Feed rate som du ser till höger) Hastighet på maskin är en helt annan funktion och den kan man ändra i Mach3. Vi rekommenderar att du håller dig till den hastighet vi redan ställt in och den bör ligga på mellan 8000-10000mm/min.

När du skär så har själva filen (Reed rate) tex 4000mm/min i hastighet (vilket är en vanlig hastighet för trä). Mellan skär instruktionerna så flyttar sig maskinen till en annan position i maskinens hastighet på 8000-10000mm min. Man kan oftast inte skära snabbare än 6000mm/min då skären slits och resultaten blir dåliga men att ha en snabb maskin skyndar på arbetet då stor del av skär tiden är flytt av position.

Här ställer du även in spindelhastighet (Spindle speed) som i detta fall är 18000RPM vilket är en vanlig hastighet för trä. Du bör sällan gå över 20000RPM även om spindeln klarar 24000RPM. Anledning är slitage och det är sällan man behöver dessa hastigheter. Vill du att spindeln ska hålla länge så bör du överväga detta.

Med en luftkyld spindel så bör du heller inte skära under 10000RPM då luften inte räcker till för att kyla. Man skär väldigt sällan under 10000RPM och är mest då du skär i hårda material så som sten.

I videon där vi går igenom CAM delen så nämner vi att vi gör två inställningar för samma skär, en som går sakta tex 1000mm/min och en som går snabbare tex 4000mm/min Vi döper dom till tex ”4mm hål” samt ”4mm profil”. När du skapar en fil med flera små hål under 20mm i diameter så använder du ”4mm hål” inställningen och sedan den snabbare på raksträckor. Anledningen är att en CNC maskin har svårt med snabba ryckiga rörelser utan att tappa steg. Ett 4mm hål i hastigheter på 4000mm/min får maskinen att kränga för mycket då den snabbt försöker förflytta 50kg. En tumregel är om maskinen fungerar som den ska men dina hål blir ovala, sänk hastigheten och prova igen.

Pocket och in lays
Om du ska skära en fyrkantig pocket eller ficka i tex MDF och går för fort så märker du att hörnen blir rundade. Om du sedan skär ett mönster som ska passa i din pocket så märker du snabbt att de inte passar vid hörnen. Detta har inget med maskinen att göra utan programvaran. En CNC maskin har svårt att skära innerhörn  i snabba hastigheter då den måste bromsa in innan den vänder. I mach3 så gör den det med en radie för att få en mjuk gång. Du kan avaktivera denna funktion eller skära sakta och under 1000mm/min vid pocketskärning men detta tar givetvis längre tid.

Vi rekommenderar att du skär din pocket i hög hastighet och sedan gör ett sista varv med en låg hastighet för hörnens skull. Om du gör två skärfiler som vi nämner så kan du baka in dom i samma fil så länge skäret är samma diameter. I tex Vcarve CAM programvara så kan du baka in alla skärningar i samma fil då du sparar filen för Mach3, se vår video vi nämner ovan.

Alternativt är att du stänger av funktionen som heter CV (Constant Velocity) men då blir maskinen väldigt ryckig, men det går i vissa fall. Se bild ovan, höger

Nedan ser du exempel på resultat med olika inställningar

Storlek på skär
Vi jobbar uteslutet med små skär i en diameter mellan 3-4mm. Anledning till detta är, ljud, damm, innerhörn samt pris per skär. Många tror att man ska använda stora skär då man arbetar med trä men mindre skär har fler fördelar. I vissa fall, då du skär i tex ek så kan en 6mm spiralskär göra jobbet bättre, då skäret inte blir lika varmt och bränner eken. Alla jobbar olika men detta är hur vi arbetar.

Då vi graverar i fina detaljer så börjar vi med så stort skär som möjligt för att få bort material fort, sedan går vi över till en ”Tapered ball nose” skär som har en diameter på 6mm i skaft, men endast 0.25mm i spets.

Ska du skara i tjocka material så måste du givetvis gå upp till 6 eller 8mm för att skäret inte ska vibrera för mycket.

Val av skär

Att välja skär kan vara svårt när du är ny men vi kan ge exempel på hur vi skär, sedan kan du testa dig fram och hitta egna inställningar.

Du kan öppna denna sida “Olika typer av Pinnfräsar” samtidigt som du läser nedan så ser du alla våra olika skär som vi går igenom. (öppnas i nytt fönster)

Raka skär
När vi arbetar med mjukt trä tex Furu, MDF, Plywood och liknande så använder vi alltid raka skär utan spiral, se bild till höger.

Raka skär är billiga och ger en fin yta på både under och översida. Resultatet blir oftast så bra att man knappt behöver bearbeta stycket efter den lämnat maskinen. Raka skär lämnar även kvar spånet i spåret och hjälper till att stabilisera stycket man skär i.

MDF som kan vara hälsofarligt bör skäras med raka skär så att dammet inte kastas upp i luften och andas in. Raka skär finner du här (öppnas i ny flik/fönster)

Nackdelar med raka skär är ljudet då den hugger sig fram i stället för att skära. Ytan blir heller inte lika slät då den jobbar på detta sätt men det duger bra vid träbearbetning.
Med en 4mm rakt skär så skär vi mellan 1000-6000mm min (4000 vanligast) Djupet sätter vi på 4mm per varv och spindelhastighet på 18000rpm. Ett rakt skär i dessa hastigheter som skär dagligen räcker länge om den inte blir skadad. Kom ihåg att sänka hastighet vid små detaljer under 20mm

Uppåt, neråt spiralskär med 2 eller flera ”Flutes”
Spiralskär som skär uppåt ger en dålig topp yta på trä då den tvingar upp träfiber. ”Uppåt-skär” har även en egenskap att lyfta tunna material då den skär, därför väljer många ”neråt-skär” eller ”down cut” skär.  Spiralskär som skär neråt ger en dålig yta åt det andra hållet. Men skär du i hårt trä så måste du ha ett skär som har spiral upp, ner eller båda (Kompression)

Då vi skär i Ek eller annan trä med hårda fibrer så väljer vi ett 6mm spiral med 2 skär (two flute)  och kör den i en hastighet av 1000-6000mm/min. Djupet sätter vi på 4-6mm djup och spindelhastighet på ca 15000RPM. I ek bör du skära aggressivare för att inte bränna den. Kör du för sakta och med en för hög spindelhastighet så bränner du eken.

Spiralskär med flera ”flutes” än 2 får finare snitt men måste ha en lägre spindelhastighet för att inte bli för varma. Vi använder sällan fler än 2 Flutes men vi rekommenderar att du provar så att du ser skillnad själv.

Uppåt spiralskär med 1 ”Flute”
Används flitigt vid aluminiumbearbetning, HPL samt mjuka plaster med låg smältpunkt så som Akryl. Desto färre skär, desto mindre värmebildning. Skär som består av 1 flute hugger sig fram precis som med raka skär men då de är spiralformade så blir ytan slipad och väldigt slät. Man kan skära aluminium med 2 och fler flutes men vi föredrar 1 flute och i 3.175mm i diameter. Anledning till 3.175mm är att 3mm är ovanligt mått för CNC maskiner, det går oftast från 1,2, 3.175, 4 osv… varför? Ingen aning…. 3.175 är 1/8 tum
Uppåt skär finner du här finns även i andra typer med Ball nose etc. Se övriga skär.
Neråt skär finner du här
Upp och ned skär (Compression) finner du här

Aluminium
Vid aluminiumskärning så finns det olika tekniker beroende på resultat. Du behöver även rätt aluminium, En bra sort är:  AW-5754. Recepten nedan är utan kylmedel och för torrkörning.

Vill du ha en fin yta så skär du sakta och ett recept kan se ut så här:
Skär: 3.175mm ”1 flute”
Hastighet: 500mm/min
Plunge rate (hur snabbt ner i materialet): 500mm/min
Djup: 0.5mm per varv
Spindel hastighet: 12000rpm
Du behöver även ställa in så att du går ner med skäret i en vinkel och inte rakt ner. Vid hål välj ”Spiral”

Denna variant ger en dålig ”Chip load” men resultatet blir fint. Har man ett dåligt chip load så är det lätt för aluminium att smälta fast i skäret och resultatet kan bli att skäret kan gå av. Du kan lösa detta genom att spraya lite spraysmörj på skäret då och då medan man skär. ”Chip load” är spånet som ligger kvar. Man vill gärna ha ganska stora bitar lite som miniatyr spån.

Aluminium/Akryl/plast skär finner du här (man använder oftast samma skär som Aluminiumskär till plast)

Vill du skära snabbt med mindre bra resultat men med bra ”Chip load”så kan receptet vara
Skär: 3.175mm ”1 flute”
Hastighet: 800mm/min
Plunge rate (hur snabbt ner i materialet): 600mm/min
Djup: 2mm per varv
Spindel hastighet: 20000rpm
Du behöver även ställa in så att du går ner med skäret i en vinkel
och inte rakt ner. Vid hål välj ”Spiral”

Nu skär du fort och med bra Chip load. Du behöver sällan smörja utan maskinen sköter det mesta själv. Resultatet blir lite sämre än ovan

Att tänka på vid aluminiumskärning.
-Alla hål som lämnar kvar en mittbit måste ha tabbar (lite material som håller fast biten), annars går skäret av när mittbiten nyper fast skäret.
-Vid mindre hål som lämnar kvar så små mittbitar att tabbar inte är möjligt löser man med Pocket utskärning där hela hålet blir bearbetat.
-När skäret går ner så bör det ske med en vinkel och inte rakt ner.
-Gör inte större utskärningar. Ska du skära konsoler som exempel så skär en i taget, det är lätt att skären går av.

Aluminium/Akryl/plast skär finner du här (man använder oftast samma skär som Aluminiumskär till plast)

Stål
Att skära stål med en aluminiummaskin är inte att rekommendera men det går. Längst ner på denna guide så kan ni se ett exempel på när vi skär stål. Detta är svårt och kräver kylmedel, rätt hastighet och skär. Vi kan tyvärr inte ge något recept på det men skäret vi använder är ett 4mm spiralskär men 4 flutes.

Stålskär finner du här

HPL (högtryckslaminat) eller annan hårdplast eller laminat
HPL är nästan omöjligt att bearbeta utan en CNC maskin. Du kan skära i det med såg men resultatet blir dåligt. Med rätt inställningar för din maskin så blir skärytan glasklar och otroligt fin. Vi skär mycket HPL med perfekta resultat. Här använder vi samma skär som ovan

Ett recept på det kan se ut så här:
Skär: 3.175mm ”1 flute”
Hastighet: 1500mm/min
Plunge rate (hur snabbt ner i materialet): 1500mm/min
Djup: 3mm per varv
Spindel hastighet: 16000rpm
Du behöver även ställa in så att du går ner med skäret i en vinkel
och inte rakt ner. Vid hål välj ”Spiral”

Aluminium/Akryl/plast skär finner du här (man använder oftast samma skär som Aluminiumskär till plast)

Att tänka på vid HPL, hårdplast eller annat laminat
Man vill undvika tabbar (lite material som håller fast biten). Så fort du försöker slipa bort en tabb i HPL eller hårdplast så blir det märken och det är svårt att få det blankt som resten av biten. För att undvika tabbar så kan du ställa in så att du sparar ca 2mm innan du går igenom och tar resterande 2mm i ett svep. Det finns en inställning för det i Vcarve som heter ”Edit passes” då du ställer in din fil.

Mjuk plast, Akryl eller plast med låg smältpunkt.
Att skära mjukplast är ganska svårt då det gärna smälter. Här använder vi samma skär som ovan. Ett skär med ”1 flute” har låg värmebildning och är perfekt för detta.

Ett recept på detta kan se ut så här:
Skär: 3.175mm ”1 flute”
Hastighet: 1000mm/min
Plunge rate (hur snabbt ner i materialet): 1000mm/min
Djup: 3mm per varv
Spindel hastighet: 15000rpm
Du behöver även ställa in så att du går ner med skäret i en vinkel
och inte rakt ner. Vid hål välj ”Spiral”


Att tänka på när du skär i mjuk plast
Undvik värmebildning, ha gärna hög hastighet på maskin men låg spindelhastighet. Använd endast ”1 flute” så håller du värmen nere. All akryl har olika egenskaper så du måste testa dig fram. Märker du att plasten smälter det minsta, så är det fel.

Aluminium/Akryl/plast skär finner du här (man använder oftast samma skär som Aluminiumskär till plast)

3D skärning
Att skära i 3D är kul och resultaten med rätt inställningar blir fantastiska. Precis som med aluminium så finns det olika sätt att göra det på. I stället för att vi försöker att förklara hur man gör på bästa sätt så bör du titta på en film från Vectric, resultatet blir väldigt bra. Innan du kikar på det så kan jag tipsa om vilka skär vi använder.

-För att ta bort yta och massa så använder vi ett 6mm spiralfräs.
-För detalj använder vi en ”Tapered Ball nose” skär men 6mm skaft och 0.25-1mm topp. Köp gärna hela spannet för att testa dvs 0.25, 0.5, 0.75 samt 1mm topp.
– Du kan även använda en vanlig “Ball nose skär” dom är oftast lite billigare.

Tappered ball nose skär finner ni här
Ball nose skär finner ni här

Länken till videon är: https://www.youtube.com/watch?v=vAyEqistur8

Detta var en kort guide så att ni kommer i gång. Ni behöver själv testa er fram och hitta inställningar som passar det ni skär.

Lycka till!

-Raw CNC teamet