Handoberfräse als Portalfräse nutzen

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Fertiges Fräsportal
  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    40 €
  • Dauer
    2-3 Tage
  • Öffentliche Wertung

Bei meinen begrenzten räumlichen Möglichkeiten, habe ich schon sehr häufig für eine Dicktenhobelmaschine geschwärmt. Leider fehlt mir hierzu der Platz.
Da ich mir aber vor einiger Zeit aus einer mobilen Werkbank, einen mobilen Frästisch baute, den ich bei Nichtgebrauch zusammenklappen und platzsparend verstauen kann, entwickelte sich die Idee, mir eine Portalfräse zu bauen. Die Grundidee hierzu ist nicht neu, da es im Netz einige Lösungen hierzu gibt, Baumscheiben oder Bretter mit einer Handoberfräse zu planen.

Hierzu habe ich meinen Frästisch um eine Fräsportal erweitert, dass es mir erlaubt Bauteile bei Bedarf von Stärke zu fräsen.

Du brauchst

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Materialliste
  • 4 x Vierkantmutter | VA (13 x 13 x 4 mm)
  • 1 x Gleitplatte | PMMA (170 x 170 x 5 mm)
  • 1 x Portalgleitplatte | Siebdruckplatte (800 x 170,2 x 12 mm)
  • 2 x Anschlagplatte | Siebdruckplatte (170,2 x 113,5 x 14 mm)
  • 2 x Aluprofil | AlMn1Mg0,5 (800 x 30 x 30 x 2 mm)
  • 4 x Gewindestange M8 | VA (M8 x 250 mm)
  • 4 x Knopfgriff | Kunststoff (M8)
  • 4 x Druckfedern | Federstahl (1,4 x 14,8 x 64 mm)
  • 4 x U-Scheiben DIN 9021 | Stahl (8,4)
  • 2 x Portalauflagen | Kunststoff (174 x 50 x 30 mm)
  • 2 x Portalauflagen | Kunststoff (174 x 50 x 40 mm)
  • 2 x Portalauflagen | Kunststoff (174 x 50 x 50 mm)

Los geht's - Schritt für Schritt

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Planung und Materialbeschaffung

Der mobile Frästisch als Grundlage für das Portal
Planung des Fräsportals am CAD

Folgende Überlegungen habe ich mir bei der Planung gemacht:
• Das Portal soll in der Höhe dem Werkstück angepasst werden können.
• Das Portal soll entweder durch Alu-Strangpressprofile geführt werden können, sodass das Werkstück am Frästisch zu fixieren ist oder...
• Das Portal soll im Bedarfsfall starr sein, sodass das Werkstück darunter frei Hand bewegt werden kann.
• Die Gleitplatte an der Fräse ist durch eine PMMA-Platte auszutauschen und führt sich zwischen den Alu-Profilen.
• Um in der Höhe einen größeren Hub des Fräsers nutzen zu können und um eine bessere Sicht auf den Fräser zu haben, was der Arbeitssicherheit dient, soll ggf. eine Fräserverlängerung zum Einsatz kommen.

Da dieses Projekt entstand, als ich von 1-2-do.com noch keine Ahnung hatte, kann ich zu dem Werdegang leider keine Bilder zeigen. Aber das Prinzip sollte klar verständlich sein, um alles nachvollziehen zu können.


Planung und Vorbereitung
Wichtig, für das Portal war es mir, dieses möglichst flach aber auch verwindungsfrei auszuführen. Jede stärkere Bauweise des Portals, mindert die mögliche Frästiefe. Hier galt es einen gesunden Kompromiss zu finden.
Die grobe Höheneinstellung erfolgt über Distanzklötze aus einem Polyurethan-Blockmaterial, von dem ich noch ein Produktmuster besaß. Diese werden auf insgesamt vier Gewindestangen gesteckt, die am unteren Ende punktgeschweißte Vierkantmuttern verbindet. Diese Muttern lassen sich auf die Aluprofile schieben, die im Tisch eingelassen sind.
Auf die variabel kombinierbaren Distanzklötze steckt sich das eigentliche Portal. Dieses wird durch vier Klemmmuttern fixiert, wenn das Portal unbeweglich sein soll. Soll es sich bewegen können, werden zwischen Portal und Klemmmuttern Druckfedern gesteckt, sodass das Portal beweglich wird, aber das Ganze an den Frästisch gepresst wird.

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Herstellen der Distanzklötze

Fertiger Distanzklotz
Unterschiedliche Distanzklotzpaare

Die Distanzklötze schnitt ich an einer Formatkreissäge eines Bekannten zurecht. Hier legte ich Wert auf präzise Schnitte, da die Klötze absolut parallel und jeweils zwei der Klötze die gleiche Höhe zueinander haben müssen. Damit die Höhe flexibel grob voreingestellt werden kann, fertigte ich je zwei 30, 40 und 50 mm hohe Distanzklötze an. Anschließend riss ich die Bohrlochmitten an und bohrte die Distanzklötze jeweils mit einem Durchmesser von 8,2 mm zweifach pro Klotz durch.
Die senkrechten Kanten fräste ich mit einem 10er Radiusfräser rund. Die waagerechten Kanten erhielten mit einem Fasenfräser eine Fase angerfräst.
Anstelle von dem Kunststoffblockmaterial, welches wohl die meisten nicht besorgen können, lässt sich problemlos auch Holz verwenden.

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Herstellen der Nutenschrauben

Angeschweißte Vierkantmutter
Fertige Nutenschrauben

Die an dem Frästisch eingelassenen C-Profile für den Parallelanschlag verwende ich zur Führung des Portals. So ergab es sich fast von selbst, die Profile ebenfalls für das Portal zu verwenden.
Die notwendigen Nutensteine erwiesen sich als verhältnismäßig teuer, sodass ich M8er Vierkantmuttern mit den Maßen 13 x 13 x 4 mm besorgte, die sauber in die Aluprofile einzuführen sind.
Eine M8er Gewindestange aus V2A-Stahl längte ich auf vier Stücke à 250 mm ab, schliff an der Tellerschleifmaschine die Schnittflächen sauber und winkelig, welches anschließend beidseitig an der Schleifscheibe gefast wurde.
Ein Kollege in der Firma, punktete mir die Gewindestangen mit den Vierkantmuttern an. Alternativ lassen sich die Teile auch mit einem Körner fügen, falls keine Schweißmöglichkeiten vorhanden sind.

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Herstellung des Portals

Fertiges Fräsportal von der Oberseite
Fertiges Fräsportal von der Unterseite
Ausgearbeitete Nut
Anschlagplatte...
...bündig verschraubt
Alu-Profile verschraubt und gebohrt

Das Herzstück des Portals ist die Fläche, auf der die Oberfräse gleitet, bzw. befestigt wird. Diese stellte ich aus einer 12 mm starken Siebdruckplatte her.
Nach dem Anreißen der Bohrlöcher und des großen Langlochs für den Fräser fing ich an, die Konturen auszuarbeiten. Die Enden des Langlochs stellte ich mit einem 50 mm Forstnerbohrer her. Den Bereich zwischen den Löchern sägte ich mit der Stichsäge aus. Hier ließ ich noch ein bisschen Material stehen, um es an der Tischfräse auf Maß zu fräsen. Nachdem die Löcher gebohrt und einige Kanten gefast waren, ging es an die Herstellung der beiden Anschlagsplatten.
Die Anschlagsplatten begrenzen die Gleitfläche. Die beiden Platten schraubte ich mit Holzschrauben an die Enden der Portalgleitplatte, sodass dies bündig sind. Erst jetzt bohrte ich die Durchgangslöcher für die Gewindestangen von der Portalgleitplatte durch die Anschlagsplatten durch.
Um die Fräse auf der Portalgleitplatte sauber führen zu können, verwendete ich zwei Alu-Winkelprofile 30 x 30 x 2 mm. Diese schraubte ich seitlich an die Siebdruckplatte der Portalgleitplatte.

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Herstellung der Gleitplatte für die Fräse

Fertige Gleitplatte
Standard-Gleitplatte der Fräse...
...abschrauben...
...und durch die Gleitplatte für das Portal ersetzen

Damit die Fräse sich zwischen den beiden Aluprofilen führen kann, muss die Gleitplatte unter der Fräse durch eine quadratische Acrylglasplatte ausgetauscht werden.
Nachdem die Platte auf die erforderlichen Außenmaße gefertigt ist, wird die Originalgleitplatte der Fräse mit Hilfe eines Messchiebers ausgerichtet und mit Doppelklebeband an der Acrylglasplatte fixiert. So können sämtliche Bohrungen an der Tischbohrmaschine abgebohrt und somit übertragen werden. Das zentrale Loch wird mit einem Forstnerbohrer deutlich kleiner durchgebohrt und mit der Kantenfräse und einem Bündigfräser nachgefräst.
Die Löcher mit denen die Fräse montiert werden soll erhielten mit einem Stirnsenker die passende Senkung. Vier Löcher an den Ecken der Platte erhalten M5er Gewinde eingeschnitten. Mit diesen Gewinden lässt sich die Fräse optional an dem Portal festschrauben.
Die Kanten erhalten an den Ecken 25 mm Radien angearbeitet, damit die Platte sich nicht verkanten kann. Das zentrale Loch und die Außenkanten erhalten eine Fase.

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Montage der Einzelteile

Distanzklötze und Nutenschrauben werden zusammengesteckt
Das Portal wird aufgesteckt
Die U-Scheiben werden aufgesteckt
Optional werden die Druckfedern aufgesteckt...
...und die Knopfgriffe aufgeschraubt
Optional wird die Gleitplatte an das Portal geschraubt...
...wenn die Variante ohne Druckfedern genutzt wird

Es gibt zwei Varianten das Fräsportal zu nutzen. Die eine Variante wird benötigt, wenn man z. B. einen Gegenstand mit unebener Unterseite planen möchte und ihn fest auf dem Frästisch montiert. Das Portal ist ebenso wie die Fräse beweglich gelagert. Hierbei gleiten die Distanzklötze auf dem Frästisch und die Gleitplatte der Fräse auf der Portalgleitplatte. Mit den M8er Knopfgriffen, die auf die Gewindestange geschraubt werden, wird Druck auf die Druckfedern ausgeübt und es lässt sich die Leichtgängigkeit des Gleitens einstellen.
Bei der zweiten Variante, werden die Druckfedern entfernt und das Portal am Frästisch mit den Knopfgriffen fixiert. Ebenso wird die Fräse mit der Gleitplatte an der Portalgleitplatte festgeschraubt. Die Fräse ist nun fixiert. Das Werkstück wird nun von Hand an die Fräse geführt. Hierbei ist unbedingt darauf zu achten, dass die Hände immer ausreichenden Abstand zum Fräser haben. Alternativ habe ich das Werkstück auch schon auf eine ebene beschichtete Spanplatte geschraubt oder mit Doppelklebeband geklebt. Wenn das Brett groß genug ist, bleiben die Hände in sicherer Entfernung zum Fräser.

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Fazit

Fräser mit Wendeschneidplatten
Schaftverlängerung
Eingesetzter Fräser mit Schaftverlängerung
Von unten betrachtet
Fräsen einer 10°-Fläche
Im Detail
Mit Hilfe eines 10°-Podestes

Um einen breiten Fräser zum Planen von Flächen einzusetzen habe ich mir einen Fräser mit Wendeplatten und 8 mm Schaft besorgt. Trotz der hohen Anschaffungskosten ist die Nutzungsdauer des Fräsers sehr lang. Die Schneidplättchen können bei Abnutzung gedreht und schlussendlich ausgetauscht werden.
Um ein bisschen mehr Frästiefe realisieren zu können, habe ich mir auch noch eine Fräser-Verlängerung zugelegt. Für mich bedeutet die Verlängerung mehr Arbeitssicherheit, da ich beim Freihandfräsen den Fräser sehen kann und dieser durch das Portal nicht verdeckt wird.
Abschließend lässt sich sagen, dass das Portal nicht sehr häufig zum Einsatz kam, jedoch wenn es nötig war, empfand ich es als Goldwert.
Bei einem besonderen Anwendungsfall habe ich auf eine Fläche eine 10°-Schräge anfräsen wollen. Hierzu habe ich mir aus MDF-Platten ein 10°-Podest gebaut, auf dem das zu fräsende Werkstück befestigt war. Dies habe ich mit Doppelklebeband an dem Podest fixiert. Die Spanabnahme muss hier maßvoll geschehen. Also nicht zu viel, damit das Werkstück sich nicht löst. – Dann funktioniert das auch…


Leider ist das Projekt schon so lange her, dass ich die Kosten nur grob schätzen kann.


Rechtlicher Hinweis

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