Fräsen
Gleichlauf, Gegenlauf, Fräsarten, Schnittdaten – kompakt erklärt.
1. Grundprinzip des Fräsens
Beim Fräsen rotiert das Werkzeug (Fräser), während das Werkstück linear bewegt wird. Die Schneiden greifen periodisch ein.
Beim Drehen dreht das Werkstück, beim Fräsen dreht das Werkzeug. Beim Fräsen sind die Schneidkräfte unterbrochen (jede Schneide greift nur kurz ein) → Stoßbelastung auf das Werkzeug!
2. Gleichlauf vs. Gegenlauf
Das ist eine der wichtigsten Entscheidungen beim Fräsen! Immer wissen, was man einstellt 👇
- Fräser dreht in gleicher Richtung wie Vorschub
- Span wird dick → dünn (günstiger Schnitt)
- Bessere Oberfläche
- Geringere Wärmeentwicklung
- Nur bei spielfreier Maschine!
- Fräser dreht entgegen der Vorschubrichtung
- Span wird dünn → dick
- Mehr Wärme, schlechtere Oberfläche
- Sicherer bei ältere Maschinen mit Spiel
- Mehr Vibrationen
Gleichlauf an Maschinen mit Kugelumlaufspindeln (CNC) = Standard und empfohlen.
Gegenlauf an alten Fräsmaschinen mit Trapezspindeln (haben Spiel) = empfohlen, sonst Rattern/Zug ins Spiel!
3. Fräsarten
| Fräsart | Werkzeug | Beschreibung | Anwendung |
|---|---|---|---|
| Stirnfräsen | Planfräskopf | Stirnflächen des Fräsers arbeiten, große Flächen | Grundflächen, große ebene Flächen |
| Umfangsfräsen | Walzenfräser | Umfangsflächen des Fräsers arbeiten | Nuten, Konturen |
| Nutenfräsen | Schaftfräser | Volleingriff oder Teileingriff in Nutbreite | T-Nuten, Passfedern-Nuten |
| Kopierfräsen | Kugelfräser | 5-Achsen oder 3-Achsen Konturbearbeitung | Formen, Freiformflächen |
| Gewindefräsen | Gewindefräser | Helixförmige Bewegung | Gewinde in gehärtetem Material |
4. Schnittgrößen beim Fräsen
| Symbol | Name | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|---|
| vc | Schnittgeschwindigkeit | m/min | Umfangsgeschwindigkeit des Fräsers |
| n | Drehzahl (Spindel) | min⁻¹ | Spindeldrehzahl |
| fz | Vorschub je Zahn | mm/Z | Weg pro Schneidenzahn pro Umdrehung |
| vf | Vorschubgeschwindigkeit | mm/min | Tischvorschub, Einstellung am CNC |
| ap | Axiale Schnitttiefe | mm | Tiefe des Eingriffs (Z-Richtung) |
| ae | Radiale Eingriffsbreite | mm | Breite des Eingriffs (< Fräserdurchmesser) |
| zn | Zähnezahl | – | Anzahl Schneiden des Fräsers |
Als Faustregel: fz ≈ d/100 bis d/50 für Stahl-Schruppen. Bei einem 10mm-Fräser: fz ≈ 0,05–0,1 mm/Z. Immer Herstellerkatalog prüfen!
5. Richtwerte Fräsen (Schaftfräser HSS/HM)
| Werkstoff | vc [m/min] HM | fz [mm/Z] Schruppen | ap max [mm] (Fräser-∅) |
|---|---|---|---|
| Baustahl S235 | 100–200 | 0,04–0,10 | 0,5 × d |
| Vergütungsstahl 42CrMo4 | 80–150 | 0,03–0,07 | 0,3 × d |
| Edelstahl 1.4301 | 60–120 | 0,02–0,05 | 0,3 × d |
| Aluminium | 300–1500 | 0,05–0,2 | 1,0 × d |
| Gusseisen GJL | 120–200 | 0,05–0,12 | 0,5 × d |