9 unverzichtbare CNC-Schneidwerkzeuge für Präzisionsfertigung

Was macht CNC-Maschinen so präzise und vielseitig?

Diese Frage haben Sie sich vielleicht gestellt, wenn Sie Ihre Teile mit CNC-Maschinen fertigen lassen wollen. Zweifellos spielt die computergesteuerte Natur der CNC-Bearbeitung (Computerized Numerical Control) eine große Rolle für die Genauigkeit der Maschine. Doch was CNC-Maschinen wirklich so vielseitig macht, sind die nahezu endlosen Optionen bei Schneidwerkzeugen.

Dieser Artikel stellt neun verschiedene Werkzeugtypen für CNC-Maschinen und ihre Funktionen vor. Das Verständnis dieser Werkzeugfunktionen ist ein wichtiger Schritt, bevor Sie mit einem CNC-Betrieb Geschäfte machen.

Arten von CNC-Schneidwerkzeugen (mit Illustrationen)

#1 Bohrer (Drill Bits)

Bohrer haben eine kegelförmige Schneidspitze und einen Schaft mit einer oder mehreren Spannuten – den spiralförmigen Nuten, die am Werkzeugaußenlauf verlaufen.

Bohrer

CNC-Bohrer gibt es typischerweise in drei Varianten – Zentrierbohrer, Spiralbohrer und Auswerfbohrer – jeweils mit unterschiedlichen wichtigen Funktionen.

Zentrierbohrer sollten für präzise kleine Anbohrungen auf dem Werkstück genutzt werden, die dann mit einem Spiralbohrer ordentlich gebohrt werden können. Auswerfbohrer eignen sich hingegen besser für Tieflochbohrungen.

#2 Schaftfräser (End Mill)

Schaftfräser ähneln Bohrern, sind aber in ihren Operationen viel vielseitiger. Sie haben typischerweise bis zu acht scharfe Schneiden an Stirn und Umfang, was ihnen erlaubt, große Materialmengen in kurzer Zeit zu entfernen. Ein Schaftfräser sollte Ihre erste Wahl sein, wenn Sie gerade in ein Material schneiden wollen, ohne vorgeborene Löcher (oder Anbohrungen) zu benötigen.

Schaftfräser

Schaftfräser gibt es in vielen Varianten, wobei der Schruppfräser (Roughing End Mill) der häufigste ist. Schruppfräser haben ebenfalls bis zu acht Schneiden, jedoch sind die Schneiden gezahnt, was größere Materialabtragsmengen im Vergleich zu regulären Schaftfräsern ermöglicht.

Schruppfräser

#3 Planfräser (Face Mill)

Meist benötigt das Ausgangsmaterial (Werkstück) in CNC-Fräsmaschinen eine Vorbereitung, bevor Hauptfräsoperationen durchgeführt werden können.

Planfräser sind Spezialwerkzeuge, die ebene Bereiche des Werkstücks vor detaillierten Schneidoperationen erstellen. Dieses Werkzeug besitzt einen massiven Körper mit mehreren austauschbaren Wendeschneidplatten, die bei Bedarf getauscht werden können.

Planfräser

Für anspruchsvollere komplexe Operationen sollten Sie einen „Umfangs- und Planfräser“ (Side and Face Cutter) in Betracht ziehen. Diese erlauben das Schneiden einer Nut oder eines Schlitzes im Werkstück, während gleichzeitig die Seitenwände bearbeitet werden.

Umfangs- und Planfräser

#4 Reibahlen (Reamers)

Angenommen, Sie müssen ein 1/2″-Loch in ein Werkstück bohren. Sie könnten einen 1/2″-Bohrer nehmen, richtig? Falsch! Damit erhalten Sie ein zu großes Loch.

Der ideale Weg: Mit einem kleineren Bohrer beginnen – sagen wir 31/64″ – und das Loch dann mit einer Reibahle auf 1/2″ erweitern. Reibahlen erlauben die Erweiterung bestehender Löcher bei dimensionsgenauer Einhaltung enger Toleranzen.

Reibahlen

#5 Verzahnungsfräser (Gear Cutters)

Wie der Name sagt, werden Verzahnungsfräser zur Herstellung von Zahnrädern für die Fertigungsindustrie eingesetzt. Damit lassen sich diverse Zahnradtypen fertigen: Stirnräder, Kegelräder, Schneckenräder, Schraubenräder und Schrägverzahnungen.

Verzahnungsfräser

#6 Hohlfräser (Hollow Mill)

Hohlfräser sind rohrförmige Schneidwerkzeuge mit drei oder mehr Schneidkanten, die einen zylindrischen Werkstück umschließen und um es herum rotieren. Dieses Werkzeug ermöglicht die schnelle und effiziente Erstellung eines konsistenten Vor-Gewindedurchmessers. Sie können auch in Bohrmaschinen für das Fertigstellen von Vorsprüngen eingesetzt werden, die in einer bestimmten Position sein müssen.

Hohlfräser

#7 Gewindefräser (Thread Mill)

Wie der Name andeutet, sind Gewindefräser CNC-Schneidwerkzeuge für das Schneiden von Gewinden. Sie ähneln Gewindebohrern in ihrem Zweck. Im Gegensatz zu Gewindebohrern, die nur Innengewinde schneiden, können CNC-Maschinen mit Gewindefräsern sowohl Innen- als auch Außengewinde schneiden.

Sie sollten Gewindefräser wählen, wenn Sie harte Metalle oder asymmetrische Teile bearbeiten wollen.

Gewindefräser

#8 Scheibenfräser (Slab Mill)

Scheibenfräser (auch Scheibenschneider oder Plandrehfräser genannt) dienen zum Schneiden ebener Flächen. Diese Fräser haben typischerweise nur Zähne am Umfang und eignen sich ideal für breite und schmale Schnitte in kurzer Zeit.

Scheibenfräser

#9 Einzelschneiden-Fräser (Fly Cutter)

Einzelschneiden-Fräser sind eischneidige Drehwerkzeuge, die breite oder flache Schnitte erzeugen und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit liefern. Im Vergleich zu den meisten Planfräsern sind Einzelschneiden-Fräser günstiger und bieten eine bessere Oberflächenqualität. Sie sollten Ihr Werkzeug der Wahl für Ebenenbearbeitung sein.

Einzelschneiden-Fräser

Sehen wir uns nun einige Materialien an, aus denen diese Werkzeuge gefertigt werden.

Einige Materialien für CNC-Schneidwerkzeuge

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl ist eine Stahllegierung mit bis zu 1 % Kohlenstoff und bis zu 1,6 % Mangan nach Gewicht. Schneidwerkzeuge aus Kohlenstoffstahl sind günstig und bieten hohe Zerspanbarkeit. Sie eignen sich ideal für niedrige CNC-Schnittgeschwindigkeiten bei weichen Metallen wie Aluminium, Messing und Magnesium (Verwandter Beitrag: CNC-Bearbeitung von Magnesium: Was sind die Sicherheitsbedenken?).

Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS)

Hochgeschwindigkeitsstahl ist Kohlenstoffstahl, legiert mit zusätzlichen Elementen wie Molybdän, Wolfram, Chrom, Kobalt und Vanadium. Diese Legierungselemente verleihen HSS seine hohe Temperatur- und Verschleißfestigkeit sowie Haltbarkeit.

Schneidwerkzeuge aus HSS eignen sich ideal für kontinuierliches Hochgeschwindigkeitsschneiden. Sie können sowohl ferro- als auch nicht-ferrolegierte Metalle schneiden.

Hartmetall (Carbide)

Hartmetall besteht aus einer Kombination von Kohlenstoff und Wolfram. Hartmetall-Schneidwerkzeuge sind generell hitze-, rost- und kratzfest. Tatsächlich halten sie unter extremen Bedingungen weit länger als Stahlwerkzeuge.

Keramik

Keramik-Schneidwerkzeuge bieten Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Sie sind auch chemisch stabil, da Keramik nicht mit den meisten Metallen reagiert, die als Werkstücke dienen können.

Keramikwerkzeuge haben hohe Schneideffizienz und eignen sich ideal für hochgeschwindiges Halb- und Endschlichten von harten Stählen, Gusseisen und Superlegierungen.

Die richtigen CNC-Schneidwerkzeuge wählen: Gensun kann helfen

Während dieser Artikel wertvolle Informationen zu verschiedenen CNC-Werkzeugtypen liefert, gibt es noch viele weitere Faktoren, die Sie vor der Bestimmung der richtigen Werkzeuge für Ihren Job berücksichtigen müssen.

Wie wir unseren Kunden immer sagen: Die richtige Wahl hängt von der geometrischen Komplexität Ihres Designs, der Materialwahl, der Oberflächenbeschaffenheit und dem akzeptablen Toleranzbereich ab – um nur einige zu nennen. Manchmal reicht ein einzelnes Schneidwerkzeug; andere Male müssen Sie auf zwei oder mehr Werkzeuge zurückgreifen, um Ihre Teile zu fertigen.

Kontaktieren Sie uns und erzählen Sie uns von Ihrem Projekt – wir helfen Ihnen, die idealen Schneidwerkzeuge zu bestimmen und begleiten Sie durch unseren hochwertigen Fertigungsprozess.