Das Fertigungsverfahren Fräsen

Das Fräsen zählt zu den spanenden Bearbeitungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Hierbei werden mithilfe eines mehrschneidigen rotierenden Fräswerkzeuges, Späne am Werkstück abgetrennt. 

Da die Schneiden des Fräsers nicht ständig im Eingriff sind, kann keine gleichbleibende Zerspankraft erreicht werden. Der Vorschub und die Zustellbewegung werden meist vom Maschinentisch ausgeführt, dies kann jedoch je nach Fräsmaschine variieren.

Fräsen mit einem Hartmetall Messerkopf

Ziele beim Fräsen 

  • Herstellen von ebenen & formveränderten Flächen
  • Fertigung komplexer Bauteile 
  • Erreichen hoher Maßgenauigkeiten & Oberflächengüte

Das Fräsen dient dem Herstellen von ebenen und formveränderten Flächen an Werkstücken. Die Arbeiten werden an einer Fräsmaschine durchgeführt.

Durch die große Vielfalt an unterschiedlichen Fräsern und neuesten Maschinen, ist es möglich, komplexe Bauteile zu fertigen. Das Herstellen von Nuten, Taschen, Radien, Zapfen und Prismen sind nur wenige der vielen Bearbeitungsmöglichkeiten beim Fräsen.

> Mehr Informationen über den Aufbau & die Funktionen von Fräsmaschinen findest du in diesem Beitrag

Konventionelles und CNC gesteuertes Fräsen

Beim konventionellen Fräsen werden die Vorschub- und Zustellbewegungen durch den Bediener manuell (also von Hand) oder durch betätigen des automatischen Vorschubs (z.B durch einen Hebel oder Knopf) ausgeführt. Der Unterschied zu CNC gesteuerten Fräsen ist, dass die wesentlichen Tätigkeiten der Maschine durch den Bediener getätigt oder ausgeführt werden.

Beim CNC gesteuerten Fräsen, führt die Maschine anhand eines CNC Programmes die Vorschub-, Zustell- und Spindelbewegungen, sowie Zusatzfunktionen (z.B Kühlmittel ein-/ausschalten) anhand eines CNC Programmes aus. Dieses Programm wird meist durch den Bediener geschrieben und gibt der Maschine die Verfahrwege anhand von Koordinatenangaben und die Technischen Daten wie u.A Vorschübe, Drehzahlen und auch Werkzeuge vor. Im Gegensatz zum konventionellen Fräsen, kann die Maschine beim CNC gesteuerten Fräsen mehrere Achsen gleichzeitig verfahren.

Arbeitsbewegungen beim Fräsen

Beim Fräsen werden 3 Arbeitsbewegungen ausgeführt.

1. Schnittbewegung
2. Vorschubbewegung
3. Zustellbewegung

Die Schnittbewegung wird vom Fräser ausgeführt. Bei der Vorschub- und der Zustellbewegung sind die Ausführungen abhängig von der Maschine und werden in den meisten Fällen vom Maschinentisch ausgeführt, bei manchen Maschinen aber auch vom Spindelkopf.

Unterschied zwischen Gegenlauf- und Gleichlauffräsen

Beim Gegenlauffräsen rotiert der Fräser entgegen der Vorschubrichtung des Werkstückes. Die Schnittkraft steigt mit der Spanbildung an. Die plötzlich nachlassende Schnittkraft, durch reißen des Spans führt dazu, dass es zu Schwingungen des Fräsers und damit zu Rattermarken im Werkstück kommt.

Beim Gleichlauffräsen rotiert der Fräser in Richtung der Vorschubbewegung. Die Schnittkraft ist beim Eindringen der Schneide in das Werkstück am größten und nimmt mit der immer kleiner werdenden Spandicke ab. Die Entstehung von Rattermarken ist beim Gleichlauffräsen gering, da die Fräserschneide die Oberfläche glättet.

Der Fräser

Fräsarbeiten werden mithilfe eines Fräsers durchgeführt. Fräser sind mehrschneidige, sich um die eigene Achse rotierende Werkzeuge, die dem Abtrennen von Spänen an einem Werkstück dienen. Es gibt eine Vielzahl an unterschiedlichen Fräswerkzeugen die sich hinsichtlich ihres Aufbaus, ihres Materials und Verwendungszwecks unterscheiden.

Was gibt es für Fräser ? 

  • Planfräser
  • Schaftfräser
  • Langlochfräser
  • Scheibenfräser
  • Profilfräser & weitere….

> Mehr dazu findest du im Beitrag über Fräser

Arbeitssicherheit beim Fräsen

Zur Vermeidung von Unfällen beim Fräsen sind einige Sicherheitsbestimmungen zu beachten. Das tragen der richtigen Kleidung spielt dabei eine entscheidende Rolle.

1. Enganliegende Kleidung tragen
2. Kein Schmuck oder Armbänder tragen
3. Richtiges Schuhwerk tragen (Sicherheitsschuhe)
4. Schutzbrille tragen
5. Keine Handschuhe bei laufender Maschine tragen.

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