Fräsen

Konventionelles-Fräsen

Bezeichnet das spanabhebende Bearbeiten von Metallen, Holz oder Kunststoffen mittels eines Fräswerkzeuges. Es erfolgt auf speziellen Werkzeugmaschinen, in der Regel auf einer Fräsmaschine oder einem Bearbeitungszentrum.

    Im Gegensatz zum Drehen wird die zur Spanabhebung notwendige Schnittbewegung durch Rotation des Schneidewerkzeuges gegenüber dem fest im Maschinentisch eingespannten Werkstück erzeugt. Die hingegen zur Formgebung notwendige Vorschubbewegung wird je nach Bauart entweder durch Verschiebung des Maschinentisches oder durch Bewegung des Fräswerkzeuges um das Werkstück herum erreicht. Vorschubbewegungen können je nach Bauweise – auch kombiniert – in der X-, Y- und Z-Achse oder entlang der jeweiligen Rotationsachsen erfolgen. In der Einteilung der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 zählt das Fräsen als Trennverfahren.

    Beim konventionellen Fräsen werden die Vorschübe wahlweise mit Kurbeln oder einfachen maschinellen Vorschubeinrichtungen geregelt. Die verfahrenen Maße werden an Skalen mit Nonien, die an den Kurbeln angebracht sind, abgelesen. Inzwischen sind fast alle produktiv eingesetzten Fräsmaschinen mit opto-elektronischen Wegmesssystemen nachgerüstet. Der Werkzeugwechsel erfolgt per Hand. Diese Maschinen eignen sich für 0-Serien und den Prototypenbau in der Lohnfertigung.

CNC-Fräsen, Bearbeitungszentren

    Beim CNC-Fräsen können bis zu 5-achsige Maschinen über eine Maschinensteuerung programmiert werden. Die Achsen werden einzeln oder gleichzeitig mit Vorschüben geregelt. Die Verfahrwege werden durch Glasmessleisten gemessen. CNC-Fräsmaschinen laufen mit teilweise extremen Vorschüben von 100 m/min und Drehzahlen von 100.000/min, jedoch liegen die Werte üblicherweise deutlich darunter. ] Die Werkzeuge werden in einem Werkzeug-Wechselmagazin gelagert, automatisch im Bedarfsfall aufgerufen und durch einen Werkzeugwechsler eingewechselt. Die CNC-Technik ermöglicht das 3D-Fräsen, mit dem kompliziertere 3D-Konturen erzeugt werden können. Häufig wird das Werkstück in vielen kleinen nebeneinanderliegenden Zeilen abgefahren. Beim 5-Achsen-Fräsen kann die Maschine den Fräser unter jedem Winkel am Werkstück positionieren und verfahren, wodurch die Fertigung von extrem komplexen 3D-Konturen ermöglicht wird. Kenndaten einer Fräsmaschine sind die Arbeitsraum-Koordinaten, das heißt welche Verfahrwege in den Koordinaten X, Y und Z möglich sind, welche Antriebsleistung und welche Drehzahlbereiche verfügbar sind.

    In der Lohnfertigung werden diese CNC-Maschinen für Klein-Serienproduktion und groß-Serienproduktion eingesetzt