7. Juni 2013

Fehler bei der Arbeit - Bündigfräsen

Angeregt durch einen weiteren Punkt in Andis Fazit über seine letzten 6 Monate als Blogger, möchte auf meinem Blog eine neue Beitragsreihe (in der Rubrik "Sonstiges" zu finden) starten. Sie soll meine Fehler darstellen, analysieren und so hoffentlich anderen eine Warnung sein, damit der gleiche Fehler nicht wieder passiert, oder zumindest nicht so häufig.

Beginnen möchte ich mit einem Zwischenfall an meinem Frästisch heute Nachmittag. Um das im Voraus zu klären - ich hatte keine Eile, wollte nicht mal eben schnell und habe so wie immer meine Schritte zuerst im Kopf durchgespielt, bevor ich an die Maschine gegangen bin. Jedenfalls benötige ich vier von den gezeigten Teilen:

Teil 1 von 4

Die Umrissform habe ich bereits mit der Kreissäge zugeschnitten. Im Detail geht es nun um die Aussparung für die Standfüßchen. Ich habe mir gedacht, dass ich ein Stück aufwendig herstelle und die restlichen drei mit dem Bündigfräser kopiere. Anschließend werden die Ecken mit einem Stechbeitel sauber ausgestochen und ich habe vier identische Teile. Dieses Vorgehen benutze ich häufig und bin damit auch vertraut, was ich meinem Fräser zumuten kann und was nicht. Allerdings habe ich bisher größtenteils Plattenwerkstoffe verarbeitet, bei denen es keine Faserrichtung gibt, die beim Fräsen zu beachten ist.
Dies ist kein Problem gewesen, da ich vor Beginn der Arbeit daran gedacht habe das Holz so zu drehen, dass ich mit dem Fräser in Faserrichtung (Lektion gelernt - vom Bau der Nachttischplatten für meine Tante) an der Kante entlang fahre. Das folgende Bild straft mich dieser Aussage Lügen und ich möchte auch erklären warum:

Zerstörtes Werkstück mit "Bissstellen" des Fräsers

Nachtrag:
Die Aussparung ist natürlich vorab bis auf ungefähr 3mm (+-1mm) zum Riss ausgesägt worden, damit nicht ins volle Material gefräst werden muss.

Ich habe das erste Seitenteil mit temporären Anschlägen aus doppelseitigem Klebeband und Holzresten gefräst. Die Holzleisten habe ich am Anriss der Form aufgeklebt und danach bündig gefräst. Die folgende Teile wollte ich dann mit diesem fertigen Teil als Schablone in einem Stück fräsen. Die Verbindung der beiden Seitenteile erfolgte ebenfalls mit doppelseitigem Klebeband. Mit dieser Methode habe ich zwei Seitenteile fehlerfrei und problemlos herstellen können. Beim dritten Teil habe ich aus Versehen die Schablone verkehrt herum aufgeklebt, wodurch das Werkstück nun quasi auf der Vorderseite liegt und an den Fräser geführt wird. Eigentlich hätte es mir spätestens bei Fräsbeginn auffallen müssen, so kann aber aus einem Versehen und einer kleinen Unachtsamkeit ein Zwischenfall mit unbestimmbarem Ende werden.

Rekonstruktion des Fehlers

Das obige Bild veranschaulicht die Folgen dieses Fehlers. Die Drehung des Fräsers ist beim Einbau einer Oberfräse in den Tisch immer gegen den Uhrzeigersinn. Durch die Schräge, die ich herstellen möchte, hat der Fräser nun nicht die Holzfasern gekappt und dann abgetragen, sondern hat mit der Schneide in die noch zusammenhängenden Faserbündel gehackt (gleiches Prinzip wie beim Hobeln gegen die Faser).

Als Folge wurde mir das Werkstück aus der Hand geschlagen und ist an mir vorbei über die Tischkante hinaus geschleudert worden. Ich bin mir nicht sicher, ob das Holz erst beim Aufschlag auf dem Boden abgeschert ist, oder schon durch den Schlag der Fräse.
Im ersten Moment habe ich jedenfalls überhaupt nicht begriffen, wo mein Werkstück plötzlich hin ist. An dieser Stelle möchte ich noch einmal dringend empfehlen bei jeder Arbeit sich gut zu überlegen, wo die Finger auf dem Werkstück hin dürfen und wo nicht. Ich halte meine Finger immer so (trotz ausreichendem Abstand), dass sie auch im Falle eines Rückschlages vom Werkzeug weggerissen werden und nicht zum Werkzeug hin!

Unterm Strich habe ich durch vorherige Überlegung zumindest meine Finger gerettet und muss so keinen Schaden an mir selber beklagen. Das Werkstück ist bei der Aktion natürlich zerstört worden und ein weiteres Zeichen für die Kräfte die bei solchen Zwischenfällen wirken, mein Fräser ist verbogen! Der Fräser ist am Übergang zum Schaft minimal (nicht sichtbar) verbogen und eiert nun.
Mehr als ein Recycling der Schneiden und des Kugellagers ist hier nicht zu machen... Seufz... Die Fräse hat zum Glück (hoffentlich!) keine Schäden abgekommen. Ein vorsichtiger Test in kontrollierter Umgebung mit einem langem (anderen) Fräser in der Spannzange hat keinerlei sichtbare Unwucht des Fräsers durch eine Beschädigung der Lager oder Spindel ergeben. Merkwürdige Geräusche und eine ungewöhnliche Erwärmung der Spindel habe ich auch nicht beobachten können.

Verbogener Fräser

Fazit:
Zur Vermeidung des Fehlers gehört die sorgsame Überlegung, in welche Richtung die Fasern verlaufen. Die Fräsrichtung sollte immer der Faserrichtung entsprechen und niemals entgegen dieser laufen. In Ausnahmefällen bei stark geschwungenen Werkstücken lässt es sich trotzdem nicht vermeiden. An diesem Punkt sollte nur mit minimalen Spanabnahmen gearbeitet werden (0,5 bis maximal 1mm). Auch für die Arbeit in Faserrichtung sorgt eine geringere Spanabnahme 1-2mm für ein besseres Ergebnis. Dabei wird gleichzeitig das Werkzeug und die Maschine entlastet. Für symmetrische Werkstücke, bezogen auf das gesamte endgültige Werkstück (z.B. Seitenteile), lässt sich das Problem durch die Drehung der Werkstücke beheben. Wenn das Werkstück auf die Ober-, bzw. die Unterseite gelegt wird, ändert sich auch der Faserverlauf im Verhältnis zur Drehrichtung des Fräsers. Nachteil ist der nötige Seitenwechsel der Schablone oder der Wechsel des Fräsers (Kugellager und Schablone oben, Kugellager und Schablone unten).



Kommentare :

  1. Hallo Tobi,

    Mensch, Glück gehabt. Vielen Dank für Deinen Beitrag, vielleicht rettet es die eine oder andere Hand oder Fräser.

    Es ist nett, Mich und mein persönliches Ansinnen zu erwähnen. Mein Fazit kam aber auch aus einer Situation heraus, die mich und Dich ganz klar unterscheidet.

    Dein Können und Wirken hat ein vielfach höheres Niveau wie meine "Basteleien", die ich als "nicht Schreiner" so fabriziere.

    Vielen Dank für Deine Beiträge und Deinen Blog.

    Gruß Alwaysworkingman - Andi


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    1. Hi Andi,

      jetzt bringst du mich aber in Verlegenheit ;)

      Selbst wenn wir unterschiedliche Hintergründe und Absichten haben, wie wir unsere Berichte verfassen, so finde ich den Ansatz der Fehlerdokumentation überaus wichtig. Wir müssen uns dabei nichts vormachen, wir haben ein gefährliches Hobby, bei dem ganz schnell gehörig was schief gehen kann. Aufklärung verhindert bestimmt den einen oder anderen Unfall in Hobbywerkstätten. Nichts anderes macht die BG in ihren Zeitschriften für die Schreiner.

      Gruß und sicheres Arbeiten
      Tobi

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  2. Mein Beileid ich hoffe du baust einen kleinen Sarg für den Fräser - aber Gott sei Dank ist Dir nix passiert.

    Ciao und hoffentlich bis bald

    Martin :O)

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  3. Hallo Andi!

    Mit Interesse verfolge ich deine Beiträge. Bei dem Malheur, das dir passiert ist, sieht es auf dem Bild für mich so aus, als hättest du das Werkstück auf dem Frästisch im Gleichlauf an dem Fräser vorbeigeführt. Ich kann mich natürlich auch aufgrund des Bildes täuschen, aber bei Handvorschub ist das Fräsen im Gleichlauf untersagt, da genau dann der Fräser das Werkstück nicht durch die eigene Drehbewegung zu sich und dem Anschlag hinzieht, sondern sich im Werkstück einhackt und, wie du beschrieben hast, dieses dann wegschleudert. Ich kenne das von Maschinenkurs aus meinem Studium. Da hat man uns mal vorgeführt, was bei Gleichlauf an einer Tischfräse so passieren kann.
    Ich möchte jetzt nicht als Besserwisser daherkommen, nur mal den Unterschied zwischen Gleichlauf und Gegenlauf erwähnen. Bevor ich mit meinem Holztechnikstudium begonnen hatte, kannte ich den Unterschied zwischen Gleichlauf und Gegenlauf ganz und gar nicht. So hab ich mir dann auch mit der Oberfräse ein Werkstück versaut.

    Auf jeden Fall vielen Dank für deine tollen Beiträge.

    lg Ralf

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    1. Hi Ralf,

      das Bild täuscht und keine Sorge, du kommst nicht als Besserwisser daher. Ich brauche dabei auch immer meine grauen Zellen, um das richtig zu bestimmen.

      Ich hätte im Gleichlauf fräsen müssen, um mit der Faser zu schneiden (Bild 3: Werkstückbewegung nach links). Ich habe mich aber an die Regel gehalten im Gegenlauf zu fräsen und damit blöderweise gegen die Faser (Bild 3: Werkstückbewegung nach rechts). Unterm Strich wäre es, glaube ich, egal gewesen - beides wäre/ist mit einem Unglück zu Ende gegangen.

      Deswegen habe ich diesen Beitrag geschrieben, um aufzuzeigen, wie wichtig die Beachtung der korrekten Fräsrichtung (im Gegenlauf) und des Faserverlaufes (in Faserrichtung) ist.

      Viele Grüße
      Tobi

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