Mittwoch, Februar 8, 2023
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CNC Fräsen – Welche Varianten gibt es?

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Unter die Kategorie der spannenden Fertigungsmethoden fällt unter anderem das CNC-Fräsen. Bei diesem werden automatisierte CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt. Diese sind dazu in der Lage, mithilfe innovativer Steuerungstechnik Werkstücke zu produzieren, die sich durch die höchste Präzision auszeichnen. 

Besonders in der metallverarbeitenden Industrie ist das CNC-Fräsen überaus weit verbreitet. Verwunderlich ist diese Beliebtheit kaum, denn die Fertigungsmethode zeigt sich als überaus kostengünstig und erlaubt dabei dennoch, sehr komplexe und präzise Werkstücke herzustellen. 

Die Schnittgeschwindigkeiten, welche durch die modernen CNC-Fräsmaschinen erreicht werden können, liegen pro Minute bei bis zu 10.000 Umdrehungen. Dadurch ergeben sich große wirtschaftliche Vorteile, vor allem, wenn es um umfassende Serienproduktionen geht. Jedoch kann mit den CNC-Fräsmaschinen längst nicht nur Metall bearbeitet werden, sondern außerdem andere Werkstoffe, wie etwa Holz oder Kunststoff. Somit erlaubt diese Fertigungsmethode eine äußerst hohe Flexibilität. 

Welcher grundlegenden Technik sich das moderne CNC-Fräsen generell bedient und welche verschiedenen Arten des CNC-Fräsens heute existieren, erklärt der folgende Beitrag. 

CNC-Fräsen: Diese Technik steckt dahinter

Durch den Einsatz des CNC-Fräsens lassen sich Werkstücke herstellen, die eine bestimmte geometrische Gestalt aufweisen. Genutzt wird dabei eine Fräse, mit der von einem Rohteil kontinuierlich Material abgetragen wird. Für den Spanabtrag dreht sich der Fräser mit großem Tempo um seien eigene Achse. Gleichzeitig erfolgt eine Bewegung des Werkstückes oder des Werkzeuges abhängig davon, welche Kontur erzielt werden soll. 

Die Grundlage des CNC-Fräsens bildet dabei – wie es die Bezeichnung bereits vermuten lässt – CNC, also die Computerized Numerical Control. Ein CAD-Programm sorgt im ersten Schritt dafür, dass die Konstruktion der gewünschten Kontur des Werkstücks erfolgt. Im Anschluss kommt ein CAM-System zum Einsatz, welches für die Überführung der verschiedenen Parameter, wie etwa der Schnitttiefe, des Vorschubs oder der Drehzahl, in die CNC-Software verantwortlich ist. 

Heutzutage sind die eingesetzten CNC-Fräsmaschinen mit bis zu sechs Bearbeitungsachsen ausgestattet. Drei von ihnen dienen dabei als Hauptachsen, während die weiteren drei Hilfsachsen bilden. 

Es lassen sich jedoch durchaus auch alternative Methoden in der modernen Industrie finden, die für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall eingesetzt werden. Zu diesen gehört etwa das Titan laserschneiden.

Die unterschiedlichen Arten des CNC-Fräsens

In dem Bereich des CNC-Fräsens wird abhängig davon, welche Laufrichtung die Fräse der Maschine aufweist, zwischen Gleichlauffräsen und Gegenlauffräsen vorgenommen. Das Gegenlauffräsen zeichnet sich dadurch aus, dass der Fräser entgegen der Vorschubrichtung des Werkstückes rotiert. Das Schneiden führt somit zu einem sich verdickenden Span. Geeignet ist diese Art des CNC-Fräsens vor allem für Werkstücke, deren Randzonen sehr hart ausfallen, da dabei ein sehr hoher Druck entsteht. 

Im Gegensatz dazu wird bei dem Gleichlauffräsen durch die Schneide in der Vorschubrichtung des Werkstückes ihre rotierende Bewegung ausgeführt. Die höchste Krafteinwirkung findet statt, wenn die Schneide in das Werkstück eintritt. Auf diese Weise lassen sich äußerst glatte Oberflächen realisieren. Aus diesem Grund eignet sich diese CNC-Fräsmethode vor allem dann, wenn besonders hohe Anforderungen an die Beschaffenheit der Oberfläche des Werkstückes bestehen.

Weitere Unterscheidungen im Bereich des CNC-Fräsens werden jedoch auch abhängig von der jeweiligen Werkzeuggeometrie vorgenommen. So bestehen etwa spezielle Unterschiede zwischen dem Tauchfräsen, dem Formfräsen, dem Profilfräsen, dem Schraubfräsen, dem Wälzfräsen und dem Planfräsen.

Foto von Destina/stock.adobe.com

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