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Was genau ist Fräsen? Alles was Sie wissen sollten

Das Fräsen ist eine Art der maschinellen Bearbeitung, die zur Herstellung verschiedener mechanischer Komponenten aus Materialien wie Kunststoff und Metall verwendet wird. Dank der präzisen Werkzeuge, die zur Herstellung verwendet werden, führt dieses Verfahren zu hochpräzisen Endprodukten.

In diesem Artikel werden die Maschinentypen, die beim Fräsen verwendet werden, die verschiedenen Werkzeuge und die Formen, die durch Fräsen hergestellt werden können, vorgestellt.

Was genau ist Fräsen?

Beim Fräsen handelt es sich um ein Bearbeitungsverfahren, bei dem sich Schneidwerkzeuge, sogenannte Fräser, mit hoher Geschwindigkeit drehen und in ein auf einem Arbeitstisch befestigtes Werkstück schneiden.

Durch den Einsatz verschiedener Arten von Schneidwerkzeugen kann eine Vielzahl von Anforderungen erfüllt werden. Um nur einige zu nennen: ebene Flächen, gekrümmte Flächen, Lochbohrungen und Nutenschneiden.

Dank der dreidimensionalen Bewegung können mit diesem Verfahren auch komplexe Formen hergestellt werden. Während der Fertigung bewegen sich die Fräser vertikal, während der Arbeitstisch, auf dem das Werkstück liegt, horizontal gleitet. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass die Fähigkeit, bestimmte Formen zu bearbeiten, von der jeweiligen Fräsmaschine abhängt, sodass eine sorgfältige Prüfung erforderlich ist.

Fräsmaschinen werden in zwei Haupttypen unterteilt: Die „vertikale“ Fräsmaschine hat eine Spindel, die senkrecht zum Arbeitstisch steht, und ist die häufigste Art von Fräsmaschine. Bei einer „horizontalen“ Fräsmaschine hingegen befindet sich die Spindel parallel zur Oberfläche des Arbeitstisches.

Die wichtigsten Maschinen für das Fräsen

Beim Fräsen kommen verschiedene Maschinen zum Einsatz, von denen jede ihre eigenen Fertigungsmerkmale hat. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Fräsmaschinen näher erläutert.

Universalfräsmaschine

Bei der Universalfräsmaschine handelt es sich um einen Frästisch, an dem die Bediener die Schneidwerkzeuge manuell anbringen und den Prozess von Hand steuern. Die Qualität des Ergebnisses kann je nach Erfahrung und Geschick des Bedieners variieren. Wenn sie von einem erfahrenen Fachmann bedient wird, kann sie präzise und hochwertige Ergebnisse erzielen. Sie eignet sich daher für die Bearbeitung komplexer Formen, Prototypen oder Aufträge, die eine hohe Präzision erfordern.

NC-Fräsmaschine

Die NC (Numerische Steuerung) Fräsmaschine wird von einem Computer gesteuert, der es dem Bediener ermöglicht, die Bearbeitungsbedingungen numerisch festzulegen. Durch die numerische Steuerung konnten die Schwankungen in der Fertigungsqualität erheblich reduziert werden. Während bei der Universalfräsmaschine für jeden Schritt manuelle Einstellungen erforderlich waren, verbesserte die NC-Fräsmaschine die Qualität und Geschwindigkeit des gesamten Prozesses.

Bearbeitungszentrum

Das Bearbeitungszentrum ist eine Art Fräsmaschine, die nicht nur eine numerische Steuerung, sondern auch einen automatischen Werkzeugwechsel ermöglicht. Im Gegensatz zu anderen Maschinen kann das Bearbeitungszentrum mehrere Werkzeuge gleichzeitig aufnehmen. Diese Innovation ermöglicht einen automatischen Werkzeugwechsel, der den manuellen Werkzeugwechsel überflüssig macht und die Arbeitseffizienz verbessert.

NC Verzahnungsmaschine

Eine NC-Verzahnungsmaschine ist eine Art von Fräsmaschine, die für die Bearbeitung von Zahnrädern verwendet wird. Sie verwendet ein spezielles Schneidwerkzeug, den sogenannten „Wälzfräser“, der sich dreht, um die Bearbeitung durchzuführen.

Zahnräder haben komplizierte Formen und sind hochpräzise Bauteile. NC-Verzahnungsmaschinen ermöglichen eine einfache Einstellung der Zähnezahl und können das Wälzfräsen automatisch durchführen. Dadurch sind sie ideal für die effiziente und präzise Herstellung von Zahnrädern.

Arten von Fräswerkzeugen

Neben den Fräsmaschinen selbst ist das andere Kernelement, das das Fräsen zu einem einzigartigen und präzisen Verfahren macht, das verwendete Werkzeug. Je nach den benötigten Endbauteilen können verschiedene Werkzeuge verwendet werden, von denen jedes eine spezifische Funktionalität aufweist.

Planfräser

Der Planfräser verfügt über mehrere Klingen entlang der Außenkante eines Kreises. Er erreicht eine ebene Oberfläche durch Rotation, während er sich parallel zum Werkstück bewegt.

Dieses Werkzeug bietet einen effizienten Materialabtrag über einen großen Bereich und eignet sich daher für hocheffizientes Schneiden. Außerdem ermöglicht es eine hochpräzise Bearbeitung von ebenen Flächen.

Es wird hauptsächlich auf Vertikalfräsmaschinen eingesetzt und ist das am häufigsten verwendete Werkzeug.

Schaftfräser

Der Schaftfräser hat eine schlanke, bohrerähnliche Form und ist ein vielseitiges Werkzeug, das für verschiedene Bearbeitungsaufgaben geeignet ist, einschließlich Flach-, Stufen- und Nutenbearbeitung.

Während Planfräser für die Bearbeitung großer ebener Flächen verwendet werden, werden Schaftfräser für kleinere und komplizierte Formen eingesetzt. Sie können verschiedene Formen bearbeiten, wodurch sich die Notwendigkeit eines häufigen Werkzeugwechsels verringert.

Rillenfräser

Der Rillenfräser arbeitet mit rotierenden kreisförmigen Messern, die sich parallel zum Werkstück bewegen, um Nuten zu erzeugen. Die Breite und Tiefe der Nuten werden bis zu einem gewissen Grad durch die Breite und den Außendurchmesser der Klinge bestimmt. Rillenfräser bieten im Vergleich zu Schaftfräsern schnellere Schnittgeschwindigkeiten und hohe Präzision. Sie eignen sich besonders für die Bearbeitung zahlreicher langer und tiefer Rillen.

Glattfräser

Ein Glattfräser hat Klingen entlang der Außenfläche seiner zylindrischen Form. Er wird an horizontalen Fräsmaschinen angebracht und für die Bearbeitung von ebenen Flächen verwendet. Glattfräser ermöglichen einen effizienten Materialabtrag, obwohl sie im Vergleich zu Planfräsern eine etwas geringere Präzision aufweisen können.

Fazit

Das Fräsen ist ein grundlegender Prozess im Bereich der Herstellung kundenspezifischer mechanischer Bauteile. Es bietet Vielseitigkeit, Präzision und Effizienz bei der Herstellung komplizierter Formen und Strukturen. Die Wahl der Fräsmaschine hängt von der Komplexität der Aufgabe ab – von der klassischen handbetriebenen Universalfräse bis hin zu den modernen automatisierten CNC-Fräsen und Bearbeitungszentren. Ebenso ist die Wahl des richtigen Fräswerkzeugs entscheidend für das Erreichen der gewünschten Ergebnisse. Das Fräsen ermöglicht es Ingenieuren und Herstellern, ihre innovativen Entwürfe zum Leben zu erwecken und sicherzustellen, dass kundenspezifische mechanische Bauteile den höchsten Anforderungen an Qualität und Funktionalität entsprechen. Da die Technologie immer weiter voranschreitet, bleibt das Fräsen an der Spitze der Herstellung von Präzisionskomponenten, die verschiedene Branchen vorantreiben.