4 typische CNC-Fräsfehler & ihre Ursachen: Praxishandbuch

Veröffentlicht am 26. August 2020 | Von WayKen Rapid Manufacturing

CNC-Fräsen ist das gängigste Verfahren für hochpräzise Bauteile. Moderne Fräszentren ermöglichen komplexe Freiformflächen schnell und präzise – sogar spiegelfinish ist möglich, wenn man sie richtig bedient. Doch Zerspanung ist ein Handwerk, das man ein Leben lang lernt; viele Fehler können Werkstück oder Werkzeug ruinieren. Hier die häufigsten Fehler beim CNC-Fräsen mit Lösungen.

1. Spannspuren (Dellen) nach dem Fräsen

Fehlerbild: Bei Messing, Kupfer, Bronze oder Aluminiumlegierungen zeigen sich Dellen an den Spannstellen.

Ursache: Zu hohe Spannkräfte. Bei manueller Spannung (Schraubstock, Schrauben) einfach weniger fest anziehen oder Drehmomentschlüssel nutzen. Viele CNC-Maschinen nutzen pneumatische/hydraulische Spannsysteme mit konstanten, oft höheren Kräften.

Lösungen:

• Günstig: Zwischenplatte aus Stahl zwischen Werkstück und Spannbacken – verteilt Druck gleichmäßig, vergrößert Kontaktfläche, verhindert Verformung. Selbst bei zu hoher Kraft bleiben Dellen auf der Platte, nicht am Teil.
• Weichere Spannbacken/Spezialfutter – schonen das Werkstück bei Verformung.
• Weitere Lösungen: Aluminium-CNC-Bearbeitung – Kerntechnologie.

2. Schwankende Oberflächengüte auf einer Fläche

Fehlerbild: Uneinheitliche Rauheit auf einer bearbeiteten Fläche.

Ursachen:

• Rattern (Chatter). Übermäßige Schwingungen an Maschine oder Werkzeug → ruinöse, unebene Oberfläche. Gründe: stumpfes Werkzeug (verformt Werkstück vor Spanabrieb → höhere Schnittkräfte, tieferer Eintritt, abruptes Abbrechen → Mikrolöcher), falsche Frässtrategie (Gleichlauf vs. Gegenlauf). Gleichlauf: Schnittgeschwindigkeit und Vorschub gleichgerichtet → Werkzeug tritt mit Schlag ein, verlässt Fläche sanft → beste Güte. Gegenlauf: entgegengesetzte Richtungen → Werkzeug tritt von der Fertigfläche ein → leichte Beschädigung. Anfänger fahren oft hin und her → beide Strategien auf einer Fläche → wechselnde Güte.
• Falscher/fehlender Kühlschmierstoff. Viele unterschätzen die Rolle. Passendes Kühlschmiermittel hebt Güte um eine ganze Klasse; Fehlen führt zu Überhitzung, verkürzter Standzeit.

Lösung: Werkzeug scharf halten, korrekte Strategie (einseitiger Ein-/Austritt), passenden Kühlschmierstoff wählen.

3. Anlaufspuren (Burns) auf der Werkstückoberfläche

Fehlerbild: Verfärbungen/Anlauffarben entlang der Bearbeitungsspur – Werkstück überhitzt.

Ursache: Falsche Schnittparameter (Vorschub/Schnittgeschwindigkeit) → thermische Schäden an Werkstück, Werkzeug, ggf. Maschine.

Lösung: Schnittgeschwindigkeit/Vorschub-Verhältnis reduzieren → langsamerer Prozess, niedrigere Temperatur. Kühlung verbessern (Hochdruckkühlung). Bei extremen Fällen (Titan, schlechte Wärmeleitung) beides kombinieren.

4. Grate (Burrs)

Fehlerbild: Materialüberstände an Kanten nach dem Schneiden – typisch an Bohrungsausgängen, bei Fräsungen. Häufig bei zähen, weichen Werkstoffen.

Ursache: Letzte MaterialsSchicht verformt sich vom Werkzeug weg und kann in gleicher Spannlage nicht mehr abgetragen werden. Verformter Grat bleibt als scharfer Film an der Kante – muss entfernt werden.

Lösung: Entgraten – eigenes Kapitel der Fertigungstechnik. Einfach: manuell. Fortgeschritten: thermisches Entgraten, Vibrationsentgraten.

Fazit

CNC-Fräsen ist komplex. Jahrzehntelange Erfahrung schützt nicht vor Fehlern. Ein teures, zeitaufwändiges Werkstück zu ruinieren ist ärgerlich. Besser: professionelle CNC-Fräsdienstleister beauftragen. Qualifizierte Zerspaner, die täglich an derselben Maschine arbeiten, fertigen fehlerfrei.

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Weiterführende Artikel: CNC-Fräsprojekte, CNC-Fräsen in der Automobilteilefertigung.