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Den richtigen Schaftfräser für CNC-Zerspanung wählen: Typen, Materialien & Finish-Tipps

Im Gegensatz zu Bohrern, die nur axial schneiden, sind Schaftfräser (End Mills) für laterale Schnitte ausgelegt – was sie vielseitig macht. Sie erzeugen Nuten, können eintauchen, bohren, konturieren und reiben in alle Richtungen. Bei der Auswahl des Fräsertyps für Ihre CNC-Anwendung beeinflussen mindestens drei Faktoren die Entscheidung: gewünschte Form, Werkstückmaterial, Oberflächenfinish. Es spielen jedoch weitere Variablen eine Rolle.

Im Folgenden detaillieren wir die verschiedenen Fräsertypen und Auswahlkriterien für Ihre Bearbeitungsanforderungen.

Wie man einen Schaftfräser wählt

Hier die Grundgeometrie eines Schaftfräsers und die Bezeichnungen seiner Bereiche, die wir häufiger nutzen:

[Bild: Schaftfräser-Geometrie]

Oft wird man gebeten, Fräser nach Typ, Schneidenanzahl und Beschichtung auszuwählen. Diese Optionen spielen eine wichtige Rolle für den Bearbeitungserfolg.

Verschiedene Fräsertypen und ihre Anwendungen

Typ Kennzeichen Anwendungen
Flachfräser (Square End Mills) Auch Flachfräser genannt; scharfe Kanten an den Ecken, erzeugen 90°-Winkel für flachbodige Nuten Vielseitiges Werkzeug für allgemeine Fräsanwendungen: Profilieren, Nutenfräsen, Stirn- und Umfangsfräsen, Eintauchen
Weldon-Fräser Mit Planfläche am Schaft gegen Verrutschen während der Bearbeitung Für leichtes Ausziehen bei der Bearbeitung harter Metalle wie Titan
Kugelkopffräser (Ball End Mills) Erzeugen Radius = halber Werkzeugdurchmesser Mehrdimensionale Konturen in Formen oder Matrizen
Radiusfräser (Bullnose / Corner Radius) Quadratische Stirn mit leicht gerundeten Ecken für gleichmäßige Schnittkraftverteilung Für definierten Radius, z. B. bei Formfräsoperationen
Schlichtfräser (Finisher End Mills) Eine quadratische Stirn mit hoher Schneidenanzahl für glatte Oberflächen Umfangsfräsen, wo hohe Spanabfuhr und glattes Finish gefordert sind
Bohrfräser (Drill End Mills) 60° oder 90° Spitze mit zwei oder vier Schneiden Ankörnen, Bohren, Fräsen, Senken
Schruppfräser (Roughing End Mills) Zahlreiche Zähne in den Nuten für große Flächenabtragung in einem Zug Große Materialmengen in einem Zug abtragen, auf Kosten der Oberflächengüte
Rundfräser (Rounding End Mills) 90°-Profil mit gerundeten Ecken zum Entfernen scharfer Kanten ohne Bruch Zum Abrunden scharfer äußerer Kanten am Werkstück
Unterschneidfräser (Undercutting End Mills) Kugelkopf mit geschwungenen Kanten an langem Schaft – Lollipop-Form Zum Erzeugen von Unterschnitten bei Mehrachsbearbeitung

Auskraglänge (Stickout) bemessen

„Stickout“ bezeichnet die Gesamtlänge des Fräsers über die Spannzange hinaus. Ein Fräsertyp kann in verschiedenen Längen vorliegen. Die erforderliche Schnitttiefe bestimmt die ideale Auskraglänge. Zu kurz → Kollision von Spindelmutter und Werkstück. Zu lang → Schaft bewegt sich entgegen der Schnittkraft → Werkzeugauslenkung. Ideal: Schnitttiefe immer kleiner als Nutenlänge – als Metrik bei der Fräserwahl nutzen.

Ideale Schneidenanzahl wählen

Schneiden (Flutes) sind die tiefen spiraligen Schneidkanten unter dem Schaft für die Spanabfuhr. Die Anzahl beeinflusst Spanabfuhrrate, Oberflächenfinish und nötigen Vorschub. Hohe Spanabfuhr primär oder weiche Metalle (Aluminium) → weniger Schneiden (2–3) optimal. Mehr Schneiden → hochwertiges Finish, aber höherer Vorschub erforderlich.

Material wählen

Das Schneidmaterial muss härter sein als das Werkstück, um die beim Schneiden entstehende Hitze zu bewältigen. Fräser kommen in zwei Hauptwerkstoffen: HSS (Hochleistungsschnellschnittstahl) und Hartmetall (Wolframcarbid). Vergleich:

HSS Hartmetall (Wolframcarbid)
Preis Günstig Teurer
Empfohlen für Unterbrochene Schnitte Kontinuierliche Schnitte
Schnittgeschwindigkeit Niedrig Hoch
Zusammensetzung Stahl (Metall) Wolfram, Kohlenstoff, Kobalt (Keramik-Metall)
Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen Niedrig Hoch
Finish Schlechter Hochwertig

Wegen Verschleißfestigkeit, hoher Schnittgeschwindigkeit und hochwertiger Oberflächen sind Hartmetallwerkzeuge gefragter als HSS. Zusätzliche Beschichtung mit TiAlN (Titanaluminiumnitrid) kann Schnittgeschwindigkeit um bis zu 25 % steigern.

Richtige Spiralrichtung wählen

Zwei Typen je nach Spiralrichtung: Aufzug (Upcut) und Abzug (Downcut). Upcut schiebt Späne nach oben, franst aber die Oberkante aus. Downcut das Gegenteil. Für glatte Kanten oben und unten: Kompressionsfräser (Compression Cutter) – saubere Kanten an beiden Enden für Sperrholz, Verbundwerkstoffe, Laminate.

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