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--- extras:codikon:anwendungssoftware:easel [2025/11/11 12:52] – Felix Hardmood Beck
+++ extras:codikon:anwendungssoftware:easel [2025/12/01 17:04] (current) – [X-Carve] Felix Hardmood Beck
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 ====== Easel – CNC-Software ======
-Easel ist eine browserbasierte [[..:..:wissikon:prototyping-and-modelmaking:cad|CAD]]/[[..:..:wissikon:prototyping-and-modelmaking:cam|CAM]]-Software zur Steuerung von CNC-Fräsen. Sie vereint Entwurf, Toolpath-Berechnung und Maschinensteuerung in einer integrierten Umgebung. Das System richtet sich sowohl an Einsteigerinnen als auch an fortgeschrittene Anwenderinnen, die Wert auf eine schnelle und übersichtliche Prozesskette von Design bis Fertigung legen.
+{{:teaching:msd:ba:screenshot_easel_kuckuck_bsp.png?direct&650|}}
+Easel ist eine browserbasierte [[..:..:wissikon:prototyping-and-modelmaking:cad|CAD]]/[[..:..:wissikon:prototyping-and-modelmaking:cam|CAM]]-Software zur Steuerung von CNC-Fräsen, wie beispielsweise eine [[https://www.inventables.com/pages/x-carve-pro-cnc-machine|x-carve]]((Einrichtungstips gibt es hier: [[.:easel:x-carve|X-Carve (2021 Upgrade) – Setup-Checkliste für macOS (M1–M3)]])). Sie vereint Entwurf, Toolpath-Berechnung und Maschinensteuerung in einer integrierten Umgebung. Das System richtet sich sowohl an Einsteigerinnen als auch an fortgeschrittene Anwenderinnen, die Wert auf eine schnelle und übersichtliche Prozesskette von Design bis Fertigung legen.
 Anbieter ist [[http://www.inventables.com|Inventables, Inc.]], ein US-amerikanisches Unternehmen, das neben der Software auch CNC-Router und Zubehör vertreibt. Easel wurde 2014 vorgestellt und kontinuierlich weiterentwickelt. Heute existieren verschiedene Versionen, darunter „Easel Pro“ mit erweitertem Funktionsumfang.
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 Das System zeichnet sich durch eine niedrige Einstiegshürde aus. Anwenderberichte verweisen auf eine intuitive Bedienbarkeit, jedoch auch auf funktionale Grenzen bei komplexeren Aufgabenstellungen (z. B. Relief-Fräsen oder individualisierte Toolpaths). Beim Einsatz in Verbindung mit nicht unterstützter Hardware ist besondere Aufmerksamkeit bei den Maschineneinstellungen erforderlich.
-Easel kann als niederschwelliger Einstieg in CNC-basierte Produktionsprozesse dienen, insbesondere in Ausbildungskontexten an Hochschulen und Technologie-Campi.
+Easel kann als niederschwelliger Einstieg in CNC-basierte Produktionsprozesse dienen, insbesondere in Ausbildungskontexten an Hochschulen oder Maker Spaces. Die Kombination aus Entwurf, Simulation und Steuerung in einer webbasierten Umgebung erleichtert den Zugang für Studierende unterschiedlicher Fachrichtungen. Darüber hinaus bietet das System einen geeigneten Rahmen, um Prinzipien digitaler Fertigung praxisnah zu vermitteln – etwa im Zusammenhang mit Prototyping, Rapid Manufacturing oder experimentellen Medieninstallationen.
-Die Kombination aus Entwurf, Simulation und Steuerung in einer webbasierten Umgebung erleichtert den Zugang für Studierende unterschiedlicher Fachrichtungen.
-Darüber hinaus bietet das System einen geeigneten Rahmen, um Prinzipien digitaler Fertigung praxisnah zu vermitteln – etwa im Zusammenhang mit Prototyping, Rapid Manufacturing oder experimentellen Medieninstallationen.
-In weiterführenden Projekten kann Easel als Werkzeug für frühe Entwicklungsphasen eingesetzt werden, während für präzisere Fertigungsprozesse der Übergang zu spezialisierten CAM-Systemen sinnvoll ist.
+In weiterführenden Projekten kann Easel als Werkzeug für frühe Entwicklungsphasen eingesetzt werden, während für präzisere Fertigungsprozesse der Übergang zu spezialisierten CAM-Systemen sinnvoll ist! Durch diesen Vergleich lassen sich Kompetenzen in der digitalen Prozesskette systematisch erweitern und kritisch reflektieren. Dadurch wird Easel zu einem didaktischen Werkzeug, das technisches Verständnis, Entwurfsdenken und handwerkliche Umsetzung miteinander verknüpft.
-Durch diesen Vergleich lassen sich Kompetenzen in der digitalen Prozesskette systematisch erweitern und kritisch reflektieren.
-==== Relevanz für Forschung und Lehre im Kontext Medien-/Design/Technologie ====
-Easel ermöglicht einen praxisorientierten Zugang zu digitaler Fertigung in interdisziplinären Lehr- und Forschungsumgebungen.
-Im Zusammenspiel mit Gestaltungs-, Ingenieur- und Medienstudiengängen können Studierende zentrale Prozesse der digitalen Produktion nachvollziehen und in eigene Entwurfsprojekte integrieren.
-Dadurch wird Easel zu einem didaktischen Werkzeug, das technisches Verständnis, Entwurfsdenken und handwerkliche Umsetzung miteinander verknüpft.
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   * Maschinenanbindung: Unterstützung zahlreicher CNC-Router-Modelle (z. B. X-Carve, Shapeoko) sowie direkter Steuerung über den integrierten Treiber.
   * Webbasierter Betrieb: Nutzung direkt im Browser, ergänzt durch einen optionalen „Easel Driver“ zur lokalen Maschinensteuerung.
-==== Vor- und Nachteile ====
-^ Vorteile ^ Einschränkungen ^
-| Einheitliche Softwarelösung vom Entwurf bis zur Maschinensteuerung. | Begrenzte Steuerungsmöglichkeiten bei komplexen Werkzeugbahnen. |
-| Schnelle Einsatzbereitschaft ohne aufwendige Konfiguration. | Abhängigkeit von einer Internetverbindung durch Cloud-Betrieb. |
-| Plattformunabhängig durch browserbasierten Zugriff. | Lizenzmodell mit Funktionsunterschieden zwischen Basis- und Pro-Version, deren Kostenstruktur individuell bewertet werden sollte. |
-==== Lizenzierung und Kostenstruktur ====
-Easel steht in einer kostenlosen Basisversion sowie als kostenpflichtige Pro-Variante mit erweitertem Funktionsumfang zur Verfügung.
-Die jeweils gültigen Preise und Lizenzbedingungen sind auf der Website des Anbieters einzusehen.
-Für den Einsatz in Forschung, Lehre oder Werkstattbetrieb empfiehlt sich eine Bewertung hinsichtlich geplanter Nutzung, verfügbarer Maschinen und notwendiger Bearbeitungstiefe.
 ==== Technische Hinweise und Integration ====
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   * Die Interoperabilität mit externen CAD-Systemen ist gegeben, jedoch in ihrem Funktionsumfang eingeschränkt.
+====== Fräsgeschwindigkeit und CNC-Einstellungen ======
+{{ :extras:codikon:anwendungssoftware:easel:easel_cut_settings.png?direct&250|}} Die //tatsächliche Arbeitsgeschwindigkeit// und die //Fräsgeschwindigkeit// setzen sich aus verschiedenen Parametern zusammen, die sowohl in Easel, als auch in der Firmware der CNC-Maschine definiert werden. Die wesentlichen Werte werden in Easel unter Cut Settings festgelegt:
+  * **Feed Rate** – horizontale Vorschubgeschwindigkeit in X/Y in mm/min (wie schnell der Fräser seitlich über das Material fährt).
+  * **Plunge Rate** – vertikale Eintauchgeschwindigkeit in Z in mm/min (wie schnell der Fräser nach unten in das Material fährt).
+  * **Depth per Pass** – Zustelltiefe pro Durchgang in mm (wie tief der Fräser in einem Durchgang eintaucht).
+Diese drei Werte bestimmen maßgeblich die Geschwindigkeiten während eines Fräsjobs.
+Darüber hinaus kann bei der **Fill Method** gewählt werden:
+  * ''Offset'': spiralförmig, gut für Taschen
+   * ''Raster'': paralleles Hin- und Herfahren
+* Und bei **Plunge** wird die Methode des Eintauchens bestimmt:
+    * ''Vertical'': direkt von oben
+    * ''Ramp'': schräges Einfahren (mechanisch schonender, empfohlen für Holz, Kunststoffe und Aluminium).
+Die im Projekt gewählten Vorschubgeschwindigkeiten werden durch die [[.:easel:GRBL-Parameter|GRBL-Parameter]]
+  * $110,
+  * $111 und
+  * $112
+begrenzt, welche die '''maximal zulässigen Achs-Geschwindigkeiten''' für X-, Y- und Z-Achse darstellen. Die '''Beschleunigungsparameter''' ($120–$122) beeinflussen zudem, wie schnell die Maschine Geschwindigkeitsänderungen umsetzen kann; höhere Werte ermöglichen dynamischere Bewegungen, erfordern jedoch eine stabile Mechanik und Materialspannung, um Schrittverluste zu vermeiden. Für einen zuverlässigen Betrieb müssen die im Projekt definierten Parameter stets mit den '''technischen Maximalwerten''' der CNC-Maschine abgestimmt sein.
+===== X-Carve =====
+Siehe auch [[.:easel:x-carve|diese Anleitung (X-Carve 2021 Upgrade)]], um die x-Carve an einem Apple Rechner zum Laufen zu bekommen.
+Felix x-Carve benutzt als Fräsmotor/Spindel ein DeWalt D26200 (16 000–27 000 min⁻¹, 6-stufiger Drehzahlregler).
+  * Aufnahme: 6mm und 8mm Spannzange
+  * Leistung: ca. 900 W Eingangsleistung (Nennaufnahme)
+  * Leerlaufdrehzahl: ca. 16 000–27 000 min⁻¹, stufenlos bzw. über 6 Raststufen am Stellrad einstellbar
+  * Gewicht: etwa 2,9 kg
+  * LED-Arbeitslicht, integrierte Spindelarretierung für einfachen Fräserwechsel
+===== Auswahl des Fräser (CNC Bits) =====
+Für die konkrete Auswahl helfen meist folgende Schritte: gewünschtes Material bestimmen, dann entscheiden, ob primär schnelle Spanabfuhr (Upcut), perfekte Sichtkante (Downcut/Compression), 3D-Geometrie (Kugelfräser) oder Gravur/Schrift (V-Bit/Gravierstichel) im Vordergrund steht und anschließend Durchmesser nach Detailgrad (kleiner) bzw. Stabilität und Bearbeitungszeit (größer) wählen.
+Untere Tabelle auch {{ :extras:codikon:anwendungssoftware:easel:cnc-bits-overview.pdf |hier als PDF}} (deutsch/english).
+^ Werkzeugtyp / Name ^ Geometrie / Form ^ Übliche Durchmesser (mm) ^ Geeignete Materialien ^ Typische Anwendung ^ Hinweise zur Auswahl ^
+| 1-schneidiger Spiral-Schaftfräser (Upcut) | Spiral, eine Schneide, Spannut nach oben | 1 – 3,175 – 4 – 6 | Holz, MDF, Sperrholz, Kunststoffe | Schnelles Schruppen, tiefe Nuten, Konturschnitte | Sehr gute Spanabfuhr, hohe Vorschübe möglich, Oberfläche oben eher ausrissanfällig. |
+| 2-schneidiger Spiral-Schaftfräser (Upcut) | Spiral, zwei Schneiden, Spannut nach oben | 2 – 3,175 – 4 – 6 – 8 | Holz, MDF, Kunststoffe, weiches Alu | Universeller Standardfräser für Konturen und Taschen | Gute Balance aus Schnittqualität und Spanabfuhr, oft „Allround“-Werkzeug für den Anfang. |
+| Downcut-Spiralfräser | Spiral, Schneiden drücken nach unten | 3,175 – 4 – 6 | Sperrholz, Multiplex, beschichtete Platten | Sichtkanten oben, Decklagen sauber halten, dünne Platten | Sehr saubere Oberkante, Späne bleiben eher in der Nut → kleinere Zustellungen, gute Absaugung nötig. |
+| Compression-Fräser | Unterer Teil Upcut, oberer Teil Downcut | 4 – 6 – 8 | Multiplex, beschichtete Platten, HPL | Durchfräsen von Platten mit sauberen Kanten oben und unten | Schnitttiefe so wählen, dass die „Compression-Zone“ komplett im Material liegt; ideal für Sichtteile. |
+| Kugelfräser (Ballnose) | Halbkugelige Spitze | 1 – 2 – 3 – 4 – 6 | Holz, MDF, Modellwerkstoffe, Kunststoffe | 3D-Reliefs, Freiformflächen, Topografien | Für 3D-Oberflächen, geringere Zustellung nötig, Oberfläche von Schichthöhe (Step-Over) abhängig. |
+| Schaftfräser mit flacher Stirn (Flat End Mill) | Flache Stirn, zylindrisch | 3,175 – 4 – 6 – 8 | Holz, MDF, Kunststoffe, Metalle (geeignete Sorte) | Planflächen, Taschen, Konturen mit geraden Wänden | Standard für 2D- und 2,5D-Bearbeitung; Durchmesser nach Detailgrad und Stabilität wählen. |
+| V-Nut-Fräser (V-Bit) | Konische Spitze, typ. 30–90° | 0,5–1 (Spitze) / 6–12 (Schaft) | Holz, MDF, Schaumstoff, Kunststoffe | Gravuren, Schriften, Fasen, V-Carving | Winkel bestimmt Charakter der Gravur; kleinere Spitze für feine Schriften, größere Winkel für breite Fasen. |
+| Gravierstichel / Engraver | Sehr feine, spitze oder leicht verrundete Spitze | 0,1–0,5 (Spitze) / 3,175 (Schaft) | Kunststoffe, Metalle (gravurfähig), Lackschichten | Feine Linien, Schriften, Platinen, Markierungen | Nur geringe Zustellung, kleine Vorschübe; ideal für feine Detailarbeit, weniger für Materialabtrag. |
+| Schruppfräser (Roughing End Mill) | Zahngeometrie mit „Wellen“/Serration | 4 – 6 – 8 | Hartholz, MDF, Kunststoff, Metall | Grober Materialabtrag vor Schlichtgang | Erzeugt kurze Späne, reduziert Schnittkräfte; Oberfläche rau → nachher mit Schlichtfräser nacharbeiten. |
+| Planfräser / Surfacing Bit | Mehrschneidig, großer Durchmesser | 12 – 20 – 25 | Holz, MDF, Plattenwerkstoffe | Ausrichten und Planen der Opferplatte, große Flächen | Großer Durchmesser für plane Flächen, nur sehr geringe Zustellung in Z; nicht für feine Details geeignet. |
+===== Welche Parameter? =====
+Unten eingefügtes Online-Tool (https://ct-lab.info/cnc-helper/) dient als **CNC-Vorschub-Assistent** und wurde entwickelt, um Anwendern von simplen CNC-Fräsen konservative und materialgerechte Startparameter zu liefern. Basierend auf der Auswahl des **Materials**, der **Materialdicke** sowie dem **Fräserdurchmesser** und -**typ** berechnet die Applikation optimierte Werte für die **Vorschubgeschwindigkeit** (Feed Rate), die **Einstechgeschwindigkeit** (Plunge Rate) und die **optimale Zustelltiefe** pro Durchgang. Darüber hinaus ermittelt das Tool die notwendige **Spindeldrehzahl** und die resultierende **Spanlast pro Zahn (Chip Load)**, welche ein entscheidender Indikator für einen effizienten und werkzeugschonenden Fräsprozess ist. Die Ergebnisse werden mit Hinweisen zur Fräserwahl und zur Bearbeitung des jeweiligen Materials ergänzt.
+{{url>https://ct-lab.info/cnc-helper/ 100%,750 noscroll border=1 alignment|Intro-Bilder}}