Gängige Fräsoperationen verstehen: Leitfaden für präzise Metallbearbeitung

Fräsen ist einer der häufigsten Zerspanungsprozesse in der Metallverarbeitungs- und Fertigungsindustrie. Es mag überraschen, dass Fräsen nicht nur ein einzelnes Verfahren ist – vielmehr gibt es zahlreiche Fräsprozesse, jeweils mit unterschiedlichen Feinheiten, die sie für die Anforderungen des Fertigteils mehr oder weniger geeignet machen. Lassen Sie uns einige dieser Operationen betrachten.

Nutfräsen (Slot Milling)

Bei diesem Prozess ist die Fräserbreite kleiner als die Werkstückbreite: Es wird eine Nut in das Werkstück gefräst. Dünne Fräser erzeugen schmale Nuten. Um das Werkstück in zwei Teile zu trennen, kann ein sehr schmaler Schnitt durch die gesamte Werkstücktiefe geführt werden. Ein anderer Begriff für diesen Prozess ist „Sägefräsen“.

Vertikalfräsen (Vertical Milling)

Vertikalfräsmaschinen haben die Spindel in vertikaler Position oder parallel zur Säulenphase, auf einem verschiebbaren Kopf montiert für mehr Komplexität. Das gängigste Werkzeug beim Vertikalfräsen ist der Schaftfräser oder ein planbodeniger Fräser. In manchen Fällen können auch Rundfräser gemeint sein.

Horizontalfräsen (Horizontal Milling)

Eine Horizontalfräsmaschine eignet sich am besten für die Erzeugung ebener Flächen, Schwalbenschwanzführungen, Nutführungen und Verzahnungen. Diese Maschinen werden am besten im Gegenlauffräsen betrieben, wobei das Metall entgegen der Drehrichtung des Fräsers zugeführt wird. Im Vergleich zum Vertikalfräsen kann das Horizontalfräsen maximale Kraft gegen den Werkstückspanner ausüben.

Seitenfräsen (Side Milling)

Wenn das Ziel eine ebene vertikale Fläche am Werkstück ist, ist Seitenfräsen die Operation der Wahl. Die Schnitttiefe kann durch Drehen der vertikalen Tischvorschubspindel eingestellt werden.

Gruppenfräsen (Gang Milling)

Wenn zwei oder mehr Fräser gemeinsam auf einem Fräserarbor horizontale Flächen bearbeiten, spricht man von Gruppenfräsen. Die übliche Methode besteht darin, Fräser unterschiedlicher Durchmesser, Formen und/oder Breiten auf einem Arbor zu montieren. Die möglichen Fräserkombinationen sind unbegrenzt und werden in jedem Fall durch die Jobanforderungen bestimmt.

Pendelfräsen / Gegenlauf-Fräsen (Straddle Milling)

Wenn Sie zwei oder mehr parallele vertikale Flächen in einem einzigen Schnitt bearbeiten müssen, ist Pendelfräsen die Lösung. Der Prozess wird durch Montage von zwei Seitenfräsern auf demselben Arbor realisiert, so positioniert, dass sie das Werkstück umfassen (straddeln).

Gegenlauf- und Gleichlauffräsen (Up and Down Milling)

Auch als konventionelles Fräsen bezeichnet, liegt beim Gegenlauffräsen (Up Milling) die Drehrichtung des Fräsers entgegen der Tischvorschubrichtung. Demgegenüber steht das Gleichlauffräsen (Down Milling), bei dem der Fräser in Richtung des Tischvorschubs rotiert. Der Unterschied? Beim Gegenlauffräsen nimmt die Spanbelastung an den Zähnen allmählich zu, beim Gleichlauffräsen nimmt sie ab.

Formfräsen

Der Formfräsprozess ermöglicht die Bearbeitung spezieller Konturen aus Kurven und Geraden – oder potenziell nur Kurven – in einem einzigen Schnitt. Dies geschieht mit Formfräsern, die dem Konturprofil des Schnitts angepasst sind, oder mit einem speziell geschliffenen Einzelschneidenfräser (Fly Cutter). Häufigeres Formfräsen beinhaltet das Fräsen von Halbrundnuten am Werkstück.

Planfräsen (Face Milling)

Beim Planfräsen bestimmen Größe und Beschaffenheit des Werkstücks Art und Größe des benötigten Fräsers. Die Zähne am Umfang des Fräsers leisten den Großteil der Arbeit; ist der Fräser jedoch richtig geschliffen, entfernen die Stirnzähne eine kleine Materialmenge, die durch das Durchbiegen von Werkstück oder Fräser zurückbleibt, was zu einer besseren Oberfläche führt.

Revolverfräsen (Turret Milling)

Revolverfräsen wird durch Bohren, Schneiden und Scheren durchgeführt. Die Spindel bleibt während des Fräsprozesses stationär, während sich der Tisch entlang der X- und Y-Achsen bewegt. Dieser Prozess wird häufig für „leichtere“ Operationen eingesetzt.

Wie Sie sehen, ist die Welt des Fräsens vielfältig und enthält viele verschiedene Techniken, Werkzeuge und Ergebnisse. Beim nächsten Mal, wenn Sie an das Fräsen eines Teils denken, behalten Sie die breite Palette an Ansätzen im Hinterkopf, die ein erfahrener Zerspaner zur Verfügung hat, um die Arbeit zu erledigen.