Fräsarten: 15 Fräsvorgänge erklärt

Es gibt eine große Bandbreite an Frästechniken, vom Planfräsen über die Oberflächenveredelung bis hin zum Schaftfräsen für die Gestaltung komplexer Formen, wobei die Zuverlässigkeit und Präzision der Produkte gewährleistet wird.

Fräsmaschinen werden in der Metallschneideindustrie eingesetzt. Auf einer CNC-Maschine gibt es einen rotierenden Fräser zum Schneiden von Metall. Diese Fräser arbeiten beim Schneiden von Metallen mit hoher Geschwindigkeit, und der Schneidumfang definiert die beabsichtigte Menge des zu bearbeitenden Materials. Fräsmaschinen sind so konzipiert, dass sie mehr als ein Schneidwerkzeug gleichzeitig aufnehmen können, was sie vielseitiger macht als andere CNC-Maschinen. Sie sind aufgrund ihrer Präzision und Effizienz in Werkstätten sehr nützlich und können Metall schneller schneiden als Formmaschinen, Hobel oder Standarddrehmaschinen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über 15 Fräsarten. Legen wir los!

Arten von CNC-Fräsmaschinen

Bevor wir hineingehen CNC-Fräsen Um die verschiedenen Techniken kennenzulernen, sollten wir uns mit den unterschiedlichen Maschinen vertraut machen. CNC-Fräsmaschinen haben sich bemerkenswert weiterentwickelt und ihre Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsbereiche deutlich erweitert. Unterschiedliche Fräsmaschinen erfüllen diverse Produktionsanforderungen und verfügen jeweils über einzigartige Merkmale und Funktionen.

1. Vertikale Fräsmaschinen

Vertikalfräsmaschinen, die oft als häufigster Maschinentyp gelten, verfügen über vertikal ausgerichtete Spindeln. Das bedeutet, dass sich das Schneidwerkzeug auf und ab bewegt und dabei mit der vertikalen Achse der Maschine fluchtet. Revolverfräsmaschinen und Bettfräsmaschinen sind typische Beispiele für Vertikalfräsmaschinen. Eine Revolverfräsmaschine besteht aus einer feststehenden Spindel und einem Tisch, der sich in beide Richtungen bewegt; die Bewegung des Tisches erfolgt jedoch nur senkrecht zur Spindelachse.

Vertikalmaschinen werden aufgrund ihrer Vielseitigkeit im Allgemeinen bevorzugt. Sie sind unverzichtbar bei der Bearbeitung von Einzelteilen und kleinen Losgrößen. Im Gegensatz dazu bewegt sich der Tisch bei Vertikalmaschinen nur senkrecht zur Spindelachse.

2. Horizontalfräsmaschinen

Wie der Name schon sagt, verfügen diese Maschinen über horizontal ausgerichtete Spindeln, die die montierten Schneidwerkzeuge dazu zwingen, sich nach links und rechts zu bewegen. Horizontalfräsmaschinen eignen sich besonders gut zum Schneiden schwerer Teile und zum Bearbeiten größerer Materialstücke. Diese Maschinen sind häufig mit mehreren Schneidwerkzeugen ausgestattet, sodass sie mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen können.

3. Kniefräsmaschinen

Ihren Namen verdanken diese Maschinen einer verstellbaren knieartigen Struktur, die den Arbeitstisch trägt. Dieses Design erleichtert die vertikale Bewegung und Anpassung des Arbeitstisches. Zu den bemerkenswerten Funktionen gehören:

• Ein robustes Design, ideal für schwere Fräsarbeiten.
• Fähigkeit zur Bewältigung verschiedener Vorgänge, von einfachen Aufgaben bis hin zu komplexen Verfahren.

Kniefräsmaschinen sind unglaublich vielseitig und bilden das Rückgrat vieler Fertigungseinrichtungen.

4. C-Rahmen-Fräsmaschinen

Diese sind robuster als Kniefräsen und werden meist im industriellen Bereich eingesetzt. Ihr robuster Charakter wird definiert durch: „Eine Einsäulenkonstruktion sorgt für größere Steifigkeit und einen größeren Arbeitsbereich für die Bewältigung wichtiger Vorgänge.“

5. Hobelfräsmaschinen

Diese Maschinen zeichnen sich durch eine Doppelbewegungsfähigkeit aus und verfügen über einen Tisch, der sich linear bewegt, während der Schneidvorgang stationär bleibt. Zu den Highlights dieser Art gehören die gleichzeitige Handhabung mehrerer Werkstücke sowie die Möglichkeit, größere Aufgaben einfach und präzise zu bewältigen.

6. Spezialfräsmaschinen

Spezifische Aufgaben erfordern eine einzigartige Herangehensweise. Betreten Sie die Welt der Sonderfräsmaschinen. Diese sind für bestimmte Aufgaben konzipiert, wie zum Beispiel:

• Rundtischmaschinen: Konzipiert für kreisförmige Schneidvorgänge.
• Trommelfräsmaschinen: Konstruiert für die Nockenwellen- und Werkzeugproduktion.
• Abtastgesteuerte Maschinen: Geeignet für filigrane Designs und die Reproduktion von Modellen.

Nun wollen wir uns im Detail mit sechs primären CNC-Frästechniken befassen.

Entdecken Sie 15 gängige Fräsarten

CNC-Fräsen ist eine der fortschrittliche Bearbeitungstechniken Dazu gehören wichtige Werkzeuge, die aufgrund ihrer hohen Oberflächengüte und Genauigkeit in hochwertigen Produktionsaktivitäten eingesetzt werden. Fräsmaschinen gibt es in verschiedenen Typen, die jeweils für einen bestimmten Fräsprozess ausgelegt sind. Im Folgenden sind einige der wichtigsten Frästypen aufgeführt. 

Schlitzfräsen 

Schlitzgefräste Präzisionsteile

Nutfräsen ist ein Formbearbeitungsverfahren, bei dem eine Nut oder ein Kanal aus dem Werkstückmaterial herausgearbeitet wird. Dies geschieht mithilfe geeigneter Schneidwerkzeuge, wie z. B. Schaftfräsern oder Nutfräsern, um Nuten in das Material zu fräsen. Mit diesen Werkzeugen lassen sich Nuten unterschiedlicher Abmessungen herstellen. Nutfräser sind nur für Innenpositionen verfügbar, während Schaftfräser sowohl innen als auch außen eingesetzt werden können. Schlitzfräsen stellt Blindschlitze her, die von einem Loch ausgehen. 

Neben funktionalen Nuten wird das CNC-Fräsen auch zum Markieren und Branding eingesetzt. Textfräsen wird häufig verwendet, um Buchstaben, Symbole und Logos auf bearbeitete Teile zu gravieren.

Gewindefräsen 

Gewindefräsen

Beim Gewindefräsen werden mit einem scharfkantigen Schneidwerkzeug Gewinde in das Werkstück geschnitten. Dieses Werkzeug wird ähnlich wie Gewindebohrer oder Schneideisen verwendet, ist aber vielseitiger und kann verschiedene Gewindeformen erzeugen und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern. Gewindefräsen wird dort angewendet, wo hohe Genauigkeit und Festigkeit der Gewinde in einem bestimmten Teil oder Bauteil erforderlich sind. 

Tabelle: Gewindefräsparameter

Planfräsen 

Planfräsen

Das Planfräsen Das Verfahren beinhaltet das Schneiden; dabei wird ein Werkzeug, ein sogenannter Planfräser mit flacher Schneide, zum Abtragen des Materials verwendet. Anschließend wird das Werkzeug über die zu fräsende Oberfläche gezogen, um eine glatte, ebene Fläche zu erzeugen. Diese Technik eignet sich für flache und große Flächen wie Motorblöcke und Metallplatten, aber je nach Position des Werkzeugdorns können auch schräge Bereiche bearbeitet werden. Weiterlesen:Planfräsen vs. Peripheriefräsen

Tabelle: Momentaufnahme der Bearbeitungsparameter für das Planfräsen

Profilfräsen 

Profilfräsen

Profilfräsen Profilfräsen ist ein einzigartiges Verfahren zur Erzeugung verschiedener Formen und Kanten auf der gewünschten Oberfläche eines Materials. Dabei kommt ein Werkzeug mit mehreren Schneiden zum Einsatz; es hat eine kugelförmige Spitze und arbeitet entlang einer vorgegebenen Bahn. Das kugelförmige Werkzeug ist besonders nützlich zum Entfernen scharfer Kanten, wie sie an den Ecken anderer Werkzeuge auftreten können. In der Regel wird die gewünschte Form durch mehrere Maschinenachsen erzeugt, wobei einige Bearbeitungsschritte mit weniger Achsen durchgeführt werden können. Diese Technik findet breite Anwendung in der Formen- und Werkzeugindustrie sowie bei der Fertigung von Teilen mit komplexen Oberflächenformen. Profilfräsen ist aufgrund seiner hohen Maßgenauigkeit und Präzision ein beliebtes Fräsverfahren. Daher wird es zur Herstellung komplizierter Formen eingesetzt. Ein weiteres Anwendungsgebiet für CNC-Maschinen ist das Profilfräsen, da diese Maschinen mehrere Achsen steuern können, was manuell schwierig ist. Weiterlesen:Diamantfräsen

Tabelle: Momentaufnahme der Bearbeitungsparameter für das Profilfräsen

Zahnradfräsen

Verzahnungsfräsen

Zahnradfräsen – ein spezielles Fräsverfahren, bei dem Zahnräder oder Zahnradzähne mithilfe von Zahnradfräsern wie Wälzfräsern oder Zahnradfräsern erzeugt werden. Dieses Verfahren ist insbesondere in der Automobil- und Maschinenbauindustrie von entscheidender Bedeutung, da die Zahnradverzahnung für die Kraftübertragung und Bewegungssteuerung unerlässlich ist. Zahnräder können auf CNC- und konventionellen Fräsmaschinen gefräst werden, wobei zahlreiche Zahnradtypen wie Stirn-, Schräg- und Kegelräder hergestellt werden können. Weiterlesen:Spiralfräsen 

Schulterfräsen 

Eckfräsen Das Schulterfräsen ist ein Verfahren zum Abtragen von Material an der Seite oder Schulter des Werkstücks. Dies geschieht mit einem Seitenfräser, der Material abträgt, um eine ebene Form gemäß der Konstruktion zu erzeugen. Durch das Schulterfräsen lassen sich effektiv die richtigen Schulterabstände und Stufen an verschiedenen Teilen und Details herstellen. 

Sägefräsen 

Beim Sägen wird ein Fräser mit großem Durchmesser und mehreren Zähnen am Umfang verwendet, um ein Werkstück in dünne Platten oder Teile zu hobeln. Diese Werkzeuge, die Kreissägeblättern ähneln, können in verschiedenen Modi schneiden: um das Material quer oder längs zur Achse zu bearbeiten. konventionelles oder Gleichlauffräsen Sie werden auch als Spalträder bezeichnet, der Vorgang selbst wird jedoch als Spalten und nicht als Sägen bezeichnet. 

Seitenfräsen 

A Seitenfräsen Das Werkstück wurde mithilfe eines Fräsers oder Schaftfräsers von den Seiten her bearbeitet. Es dient zur Herstellung von Formen, ebenen Flächen oder zur Fertigung von Konturen wie Nuten, Rillen oder Taschen. 

Bandenfräsen 

Beim Gruppenfräsen werden mehrere Schneidwerkzeuge, darunter Schaft- und Plattenfräser, auf derselben Spindel montiert. Dadurch können einige Vorgänge gleichzeitig ausgeführt werden, was die Bearbeitungs- und Effizienzrate verbessert. Gruppenfräsen kann Formen und dünne Materialabschnitte wie Motorkurbelgehäuse, Getriebegehäuse usw. ausfräsen und ist bei Teilen hilfreich, bei denen mehrere Vorgänge in einem Zyklus ausgeführt werden müssen, wie z. B. beim Spritzgießen. 

Winkelfräsen 

Winkelfräsen

Beim Winkelfräsen werden Merkmale an einem Werkstück in einem Winkel zur Fräserachse bearbeitet. Das Werkstück wird auf eine Winkelplatte oder Vorrichtung gelegt, sodass unerwünschtes Material auf die erforderliche Größe abgeschnitten wird. Mit dieser Methode können Merkmale wie Fasen, Abschrägungen, Schlitze und in gewissem Maße auch Schwalbenschwanzschlitze entwickelt werden. Dabei werden hauptsächlich Komponenten mit einem konstanten Querschnitt oder Querschnittsprofil hergestellt. 

Tabelle: Momentaufnahme der Bearbeitungsparameter für das Winkelfräsen

Formfräsen 

Beim Formfräsen werden Fräser mit Kanten verwendet, die eine Formrelief aufweisen; diese Fräser haben eine Geometrie, die der gewünschten Form ähnelt. Diese Formfräser verwenden das Schneidwerkzeug, um das Werkstück zu drehen und Formen zu erzeugen, die sich gegenseitig auf dem Werkstück durchdringen können. Beispielsweise können durch Formfräsen Turbinenschaufeln oder eine Komponente eines bestimmten Modells eines bestimmten Produkts hergestellt werden. Der Fräser hat die richtige Designform, die geschnitten und für die weitere Verwendung vorbereitet werden muss. 

Spreizfräsen 

Das Überbrückungsfräsen wird dort eingesetzt, wo das Werkstück zwei flache Oberflächen im rechten Winkel hat und beide gleichzeitig gefräst werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass sich zwei oder mehr Seitenfräser auf derselben Welle befinden, da diese gleichzeitig geschnitten werden sollen. Es eignet sich am besten zum Herstellen paralleler Schlitze, Nuten und anderer hochpräziser Profile. Einige der Fräsanwendungen umfassen die Herstellung von Vorrichtungen, Halterungen, Autoteilen und vielem mehr. 

Schaftfräsen 

Stirnfräsen Das Schaftfräsen ist eine der gängigsten Bearbeitungstechniken. Dabei wird ein zylindrisches Schneidwerkzeug mit umlaufender Verzahnung verwendet. Es eignet sich zur Herstellung feiner Strukturen wie Nuten, Rillen und anderer Merkmale am Werkstück. Der Schaftfräser kann auch schräg über die Oberfläche des zu bearbeitenden Materials schneiden. Erwartet wird zudem eine glatte Oberfläche und präzises Schneiden der verschiedenen Flächen.

Für ultrapräzise Bauteile wie medizinische Mikroteile, Mikroformen und Elektronik, Mikrofräsen wird häufig verwendet, um extrem kleine Strukturgrößen und enge Toleranzen zu erreichen.

CAM-Fräsen 

CAM-Fräsen wird zur Herstellung von CAM-Teilen eingesetzt, die Bewegungen in mechanischen Systemen umwandeln. Bei diesem Verfahren wird ein Tauchkopfwerkzeug verwendet, um das Werkstück zu schwenken und Material in die erforderliche CAM-Form zu entfernen. CAM-Fräsen wird auch eingesetzt, um korrekte und vorteilhafte CAM-Umrisse für mechanische Systeme und Geräte zu erzeugen. 

Umfangsfräsen

Umfangsfräsen Das Verfahren entfernt Material an den Seiten eines Werkstücks, im Gegensatz zur Oberfläche. Es eignet sich ideal für präzise Kanten, die Reduzierung der Materialstärke und die Herstellung von Längsnuten. Die Verwendung von Spiralverzahnung am Fräser trägt zur Verringerung der Schnittkräfte bei und sorgt für eine sauberere Oberfläche.

Vergleich verschiedener CNC-Frästechniken

Die Nuancen zwischen den einzelnen Fräsmethoden sind erheblich und beeinflussen Entscheidungen von der Werkzeugauswahl bis hin zu Betriebsparametern. Während bei einigen Techniken die Oberflächenbeschaffenheit im Vordergrund steht, betonen andere die Komplexität des Designs oder die Schaffung spezifischer Geometrien. Die folgende Tabelle bietet einen vergleichenden Überblick und beleuchtet die einzigartigen Eigenschaften und Anwendungen von sechs zentralen CNC-Frästechniken.

Tabelle: Vergleich verschiedener CNC-Frästechniken

Wie wählt man den richtigen Fräsprozesstyp aus?

Das Planfräsen, Stirnfräsen und Fräsen von Zahnrädern in Autogetrieben gehört zu den komplexen und kritischen Herstellungsverfahren. Alle haben Einfluss auf den Endteil; daher muss das Projekt mit der richtigen Herangehensweise angegangen werden. So treffen Sie die richtigen Entscheidungen für Fräsvorgänge 

1. Materialtyp 

Die Art des Materials, das in einem bestimmten Projekt verwendet wird, ist ein entscheidender Faktor für die durchzuführenden Fräsvorgänge. Einige Materialeigenschaften sind Härte und Wärmeleitfähigkeit, die die Bearbeitbarkeit bestimmen. Beispielsweise gehört Werkzeugstahl zu den Materialien, die bei Anwendung herkömmlicher Fräsmethoden schwierig zu bearbeiten sind. Um das beste Ergebnis für das Werkzeug und das Material zu erzielen, stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Vorgang geeignet ist. 

2. Gewünschtes Finish 

Die andere Überlegung, die man bei der Auswahl eines Fräsverfahrens anstellen muss, ist der Grad der Oberflächengüte. Alle Verfahren bieten eine Oberflächenrauheit, die die Endbearbeitung und den Zweck des Teils bestimmt. Wählen Sie ein Verfahren basierend auf dem erforderlichen Rauheitswert (Ra) des Endprodukts: 

• Planfräsen: Ra 0.8 – 3.2 μm 
• Schaftfräsen: Ra 0.8 – 6.3 μm 
• Nutenfräsen: Ra 1.6 – 6.3 μm 
• Gewindefräsen: Ra 1.6 – 3.2 μm 
• Zahnradfräsen: Ra 1.6 – 3.2 μm

3. Geometrische Komplexität 

Nicht alle Fräsarten sind für die Produktion feiner Details ideal. Die grundlegenden Fräsoperationen sind Planfräsen, Schlitzfräsen und  Einfaches Fräsen. Diese sind am besten für Formen ohne Kurven geeignet, während die anderen das End-, Gewinde- und Zahnradfräsen sind, das für Formen mit Kurven geeignet ist. Berücksichtigen Sie den Detaillierungsgrad im Design und CNC-Fräsanwendungen und stellen Sie fest, ob die gewählte Operation damit zurechtkommt. 

4. Maschinenparameter und Einstellungen 

Parameter wie Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe bestimmen die Leistung Ihrer Fräsmaschine. Die wichtigsten Faktoren im Bearbeitungsprozess sind Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe. Zu diesen Faktoren gehören auch die Oberflächenbeschaffenheit, die Oberflächengüte und die Bearbeitungsgeschwindigkeit. Stellen Sie sicher, dass die Maschine die richtigen Funktionen für den von Ihnen verwendeten Fräsvorgang hat. Sie sollte jedoch stabil sein und die Werkstückspannung sollte so eingestellt sein, dass sie den Anforderungen des Vorgangs entspricht.  

5. Den richtigen Cutter wählen 

Fräsen kann auf viele Arten erfolgen, für die jeweils ein anderer Fräser erforderlich ist. Um die richtigen Ergebnisse zu erzielen und das Werkzeug oder das Werkstück nicht zu beschädigen, sollte ein geeigneter Fräser verwendet werden. Bei Schaftfräsvorgängen werden beispielsweise Flachfräser, Kugelfräser oder Eckradiusfräser verwendet. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Fräser erhalten, der für die Art des Fräsens geeignet ist, die Sie durchführen möchten.  

Fazit

Das Recht auswählen CNC-Fräsen China Unternehmen für die Fräsprozesse ist sehr wichtig für die optimalen Ergebnisse Ihres Fräsprojekts. Allerdings alle Arten des Fräsens haben ihre Vorteile und können auf einige Geometrien und Oberflächen angewendet werden. Boda bietet kundenspezifisches CNC-Fräsen, einschließlich Designverbesserung, verschiedener Fräsoptionen und Polierverfahren. Unsere Qualitätskontrollabteilung ist immer bereit, sicherzustellen, dass alle Teile Ihren Spezifikationen entsprechen. Kontaktieren Sie uns noch heute für unser Angebot und beginnen Sie mit Ihrem CNC-Fräsdienst und Boda-Technologie.