CNC Fräsen

Montag, 23. Februar 2009 von admin

Das Fräsen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Werkstücke mittels Zerspanung in die gewünschte Form gebracht werden. Eingesetzt wird das Fräsen bei Holz, Metallen und Kunststoffen, wobei je nach Material unterschiedliche Frästechniken und Werkzeuge zum Einsatz kommen. Während beim Drehen das Werkstück rotiert und an feststehenden Werkzeugen bearbeitet wird, geschieht die Bearbeitung beim Fräsen durch rotierendes Werkzeug am fest eingespannten Werkstück. Der nötige Vorschub kann beim Fräsen entweder durch Bewegung des Werkzeugs oder durch Bewegen des Maschinentischs erfolgen, in den das Werkstück eingespannt ist.

Zur Bearbeitung mittels Fräsen kommen verschiedene Arten von Fräsmaschinen zum Einsatz, wobei die computergesteuerten CNC Fräsen eine immer weitere Verbreitung finden. Sie bieten ein größtmögliches Anwendungsspektrum und ermöglichen auch das Fräsen komplexer Konturen, mit dem konventionelle Fräsmaschinen überfordert sind.

In Ihrer Grundstruktur sind jedoch alle Fräsmaschinen ähnlich aufgebaut. Als Grundlage dient ein Gestell mit einem Maschinenständer, in dem je nach Bauart Maschinentisch oder Fräsbett Platz finden. Dazu kommen der Fräskopf, der bei CNC Fräsen mit hydraulischen Werkzeugspannsystemen für den automatischen Werkzeugwechsel ausgestattet ist und der Vorschub.

CNC Fräsen unterscheiden sich von konventionellen Fräsen in erster Linie durch ihre Steuerung per Computer. Mit ihnen lassen sich die Werkstücke sehr schnell und sehr exakt bearbeiten. Mit fünfachsigen Fräsmaschinen lässt sich das Fräswerkzeug in jeder Position ans Werkstück führen, sodass das Fräsen von komplexen 3D-Konturen ermöglicht wird. Seit kurzem gibt es sogar achtachsige CNC Fräsmaschinen, die eine noch feinere und effektivere Bearbeitung ermöglichen. CNC Fräsen können dabei in hohen Drehzahlbereichen und mit hohen Vorschüben arbeiten.

Vorschub und Drehzahl hängen jedoch nicht nur von der Fräse, sondern vor allem vom Material des Werkstückes ab. So wird beispielsweise Holz mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit bearbeitet, wobei jedoch darauf geachtet werden muss, dass es auf Grund der hohen Wärmeentwicklung beim Fräsen nicht zu Brandspuren kommt.

Während Werkstücke aus Kunststoffen meist mit einer mittleren Schnittgeschwindigkeit gefertigt werden, hängt die Geschwindigkeit bei Metallen stark von den spezifischen Eigenschaften des einzelnen Metalls, aber auch vom Einsatzort der Fräse ab. So wird in der Serienfertigung üblicherweise mit höheren Drehzahlen gearbeitet, als beispielsweise bei Sonderanfertigungen.

Auch die verwendeten Fräswerkzeuge unterscheiden sich abhängig vom zu bearbeitenden Werkstoff in Formgebung und Material. Generell müssen Fräswerkzeuge aus einem Material gefertigt sein, das starken Temperaturschwankungen und den beim Eintauchen in den Werkstoff entstehenden Schlagwirkungen gut standhalten kann. Das kann beispielsweise der als HSS- oder HS-Stahl bekannte Schnellarbeitsstahl sein, aber auch Hartmetall und Keramik kommen hier zum Einsatz.

Allgemein bieten sich CNC Fräsmaschinen auf Grund ihrer Eigenschaften gleichermaßen für die Fertigung von komplizierten Einzelstücken wie für die Serienanfertigung an, worin auch die weite Verbreitung dieser Fräsen begründet ist.

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