Fräsen, ein Begriff, der eine Vielzahl von Bearbeitungsprozessen umfasst, beinhaltet das Abtragen von Material von einem Werkstück durch den Einsatz von Rotationsfräsern. Diese vielseitige Technik bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl von Materialien zu formen, zu bearbeiten und die Oberflächenbeschaffenheit zu verfeinern, wobei verschiedene Ausrüstungsklassen zum Einsatz kommen, die der übergreifenden Beschreibung entsprechen.
Mit Anwendungen, die von der Massenproduktion über Kleinserien bis hin zu Reparaturarbeiten reichen, ist das Fräsen ein wichtiger Bearbeitungsprozess, der in zahlreichen Branchen, einschließlich der Fertigungsindustrie, eingesetzt wird, Luft- und Raumfahrt, Automobilund Formenbau. Das Fräsen ist bekannt für seine Anpassungsfähigkeit, Präzision und Fähigkeit, Teile mit komplizierten und gleichbleibend präzisen Formen und Abmessungen zu fertigen.
In diesem Artikel werden das Wesen des Fräsens, seine Funktionsprinzipien, seine unzähligen Anwendungen und die Feinheiten des Verfahrens selbst erläutert.
Was ist Fräsen?
Definition von Fräsen
Das Fräsen, eine Technik, die ihre Wurzeln in der antiken Kornbearbeitung mit Quadersteinen hat, hat sich zu einem grundlegenden Bearbeitungsprozess in der modernen Fertigung entwickelt. Mit Hilfe eines rotierenden Fräsers wird beim Fräsen strategisch Material von einem Werkstück abgetragen, um präzise Formen und Abmessungen zu erzielen, was die Essenz der subtraktiven Fertigung verkörpert.
Von seinen bescheidenen Anfängen bis zu seiner heutigen Anwendung hat das Fräsen bedeutende Fortschritte gemacht, insbesondere durch die Integration von Numerische Computersteuerung (CNC). Diese Automatisierung revolutioniert den Fräsprozess und bietet präzise und konsistente Kontrolle über jeden Aspekt des Materialabtrags.
So ist das Fräsen ein Zeugnis für die Entwicklung der maschinellen Bearbeitung und verbindet nahtlos alte Techniken mit modernster Technologie, um die Welt um uns herum zu gestalten.
Entwicklungsgeschichte des Mahlens
Die Fräsmaschine hat eine reiche Geschichte, die von Innovation und technischem Fortschritt geprägt ist. Die Fräsmaschine, die auf Eli Whitneys Erfindung im Jahr 1818 zurückgeht und durch den dringenden Bedarf an der Herstellung von Feuerwaffen angeregt wurde, revolutionierte die Fertigung, indem sie die präzise Bearbeitung von Metall nach vordefinierten Mustern ermöglichte. Vor ihrer Einführung erforderten manuelle Werkzeuge wie Feilen außergewöhnliche Fähigkeiten, aber die Fräsmaschine ermöglichte es auch weniger qualifizierten Arbeitern, hochwertige Teile herzustellen.
Mitte des 20. Jahrhunderts veränderte John T. Parsons mit seiner Pionierarbeit auf dem Gebiet der Computer Numerical Control (CNC)-Technologie das Fräsen weiter. Durch die Nutzung von Daten zur Definition von Konturflächen von Hubschrauberschrauben legte Parsons den Grundstein für moderne CNC-Fräsmaschinen. Heute ist die CNC-Technologie in der Werkzeugmaschinenindustrie allgegenwärtig und bietet unübertroffene Präzision und Automatisierung.
Was ist der Unterschied zwischen CNC-Fräsen und Drehen?
Unterschied zwischen den Verfahren Drehen und Fräsen: Sowohl das Drehen als auch das Fräsen sind gängige Metallbearbeitungsverfahren. Der Hauptunterschied zwischen Drehen und Fräsen liegt im Verfahren. Beim Fräsen rotiert das Werkzeug mit hoher Geschwindigkeit, während das Werkstück relativ unbeweglich bleibt.
Beim Drehen wird das Werkstück unter Ausnutzung seiner Drehbewegung und der linearen oder gekrümmten Bewegung des Werkzeugs auf einer Drehmaschine geformt und kalibriert. Es ist die grundlegendste und am häufigsten verwendete Zerspanungsmethode, die in der Produktion eine entscheidende Rolle spielt. Das Drehen eignet sich für die Bearbeitung rotierender Oberflächen, und die meisten Werkstücke mit rotierenden Oberflächen können mit diesem Verfahren bearbeitet werden, wie z. B. innere und äußere zylindrische Oberflächen, innere und äußere konische Oberflächen, Stirnflächen, Nuten, Gewinde und rotierende Formflächen. Das wichtigste Werkzeug ist der Drehmeißel.
Beim Fräsen hingegen wird das Werkstück fixiert und ein mit hoher Geschwindigkeit rotierender Fräser verwendet, um die gewünschten Formen und Merkmale aus dem Werkstück herauszuschneiden. Das herkömmliche Fräsen wird häufig für das Fräsen einfacher Formen/Merkmale wie Konturen und Schlitze verwendet, während CNC-Fräsmaschinen komplexe Formen und Merkmale bearbeiten können.
Wenden wird für die Bearbeitung von Drehteilen verwendet, wobei das Teil über ein Dreibackenfutter auf der Maschinenspindel eingespannt und mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Dann wird der Drehmeißel verwendet, um die Konturen des Produkts entsprechend der Achse des Teils zu schneiden. Operationen wie Bohren, Gewindeschneiden und Rändeln können ebenfalls auf der Drehmaschine durchgeführt werden, wobei die beiden letztgenannten Operationen mit niedriger Geschwindigkeit erfolgen. CNC-Drehmaschinen können die Bearbeitung komplexer Rotationsformen übernehmen.
Beim Fräsen wird das Werkstück fixiert und ein mit hoher Geschwindigkeit rotierender Fräser verwendet, um die gewünschten Formen und Merkmale aus dem Werkstück herauszuschneiden. Das herkömmliche Fräsen wird häufig für das Fräsen einfacher Formen/Merkmale wie Konturen und Schlitze verwendet, während CNC-Fräsmaschinen komplexe Formen und Merkmale bearbeiten können.
Wie funktioniert das Fräsen?

Das wichtigste Arbeitselement einer Fräsmaschine ist das rotierende Schneidwerkzeug, das für den Materialabtrag verantwortlich ist. Diese Schneidwerkzeuge können von Einpunkt- bis zu Mehrpunktkonfigurationen variieren, was eine hohe Flexibilität bei den Bearbeitungsvorgängen ermöglicht.
Beim Fräsen bewegt sich das Schneidwerkzeug senkrecht zur Rotationsachse. Wenn sich der Fräser zum Beispiel in der X-Y-Ebene um die Z-Achse dreht, erfolgt seine Bewegung auch in der X-Y-Ebene. Wenn sich das Werkstück im Tangentenpunkt mit dem rotierenden Fräser schneidet, erfolgt ein Materialabtrag, der eine präzise Formgebung des Werkstücks gemäß den gewünschten Spezifikationen ermöglicht.
Prozess des Mahlens
Der Arbeitsprozess von Fräsmaschinen umfasst mehrere aufeinander folgende Schritte, die darauf abzielen, Präzision und Qualität bei den Bearbeitungsvorgängen zu erreichen.
Hier finden Sie einen umfassenden Überblick über die Funktionsweise von Fräsmaschinen:
- Beladen mit Werkstücken: Zunächst wird das Werkstück sorgfältig auf dem Maschinentisch positioniert und sicher fixiert. Stabile Spannvorrichtungen sind entscheidend, um Fehler zu vermeiden und die Präzision während der Bearbeitung zu erhalten.
- Auswahl der Werkzeuge: Bei der Vielzahl der verfügbaren Fräsmaschinen ist es wichtig, die Auswahl des geeigneten Werkzeugs auf der Grundlage der Werkstoffe des Werkstücks und das gewünschte Ergebnis.
- Einrichten der Maschine: Beim Einrichten der Maschine werden Parameter wie Spindeldrehzahl, Kühlmittelfluss, Vorschub und Schnitttiefe eingestellt, die die Grundlage für den Fräsprozess bilden.
- Fräsen Ausführung: Sobald die Einrichtung abgeschlossen ist, beginnt der Bediener mit dem eigentlichen Fräsvorgang.
- Aufrauen: In dieser ersten Phase wird überschüssiges Material effizient vom Werkstück entfernt und das Werkstück grob in die gewünschte Form gebracht. Beim Schruppen werden hohe Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe verwendet.
- Semi-Finishing: Nach dem Schruppen wird die Drehzahl der Fräsmaschine verringert, um die Form des Werkstücks zu verfeinern und es den endgültigen Abmessungen des Teils anzunähern.
- Fertigstellung: Das Schlichten wird mit einem langsameren Vorschub und einer geringeren Schnitttiefe durchgeführt, um die Maßgenauigkeit zu verbessern und eine glatte Oberfläche zu erzielen.
- Entladen: Nach Abschluss des Fräsvorgangs nimmt der Bediener das fertige Teil aus der Maschine.
- Inspektion und Qualitätskontrolle: Das fertige Teil wird einer gründlichen Prüfung unterzogen, um eventuelle Mängel festzustellen. Falls erforderlich, wird das Teil für weitere Bearbeitungsgänge an die Maschine zurückgeschickt, bis es den Qualitätsstandards entspricht.
- Nachbearbeitung: Schließlich kann das Teil noch sekundären Bearbeitungsprozessen wie Entgraten, Reinigen, Schleifen oder Oberflächenbehandlung unterzogen werden, um bestimmte Anforderungen zu erfüllen.
Mögliche Risiken beim Fräsen
Fräsmaschinen sind in der Lage, selbst die härtesten Materialien mit Leichtigkeit zu durchtrennen, was ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellt. Diese scharfen Fräser können schwere Verletzungen verursachen, wenn sie mit menschlichen Körperteilen in Berührung kommen, was unterstreicht, dass die Bedienung von Fräsmaschinen nur durch geschultes Personal erfolgen kann. Darüber hinaus ist es unerlässlich, eine angemessene Sicherheitsausrüstung zu verwenden und sicherzustellen, dass alle Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
Zu den üblichen Gefahren, die beim Fräsen auftreten können, gehören:
- Scharfe Fräser: Fräswerkzeuge drehen sich mit hoher Geschwindigkeit und haben scharfe Kanten. Ein direkter Kontakt zwischen dem Fräser oder anderen rotierenden Maschinenteilen und menschlichen Körperteilen muss während des Betriebs unbedingt vermieden werden.
- Fliegende Späne: Beim Fräsen entstehen Späne, die mit hoher Geschwindigkeit umherfliegen können und die Gefahr bergen, die Haut zu durchstechen oder empfindliche Organe wie die Augen zu verletzen.
- Lärm: Bei Fräsarbeiten entsteht ein hoher Lärmpegel, der die Verwendung eines geeigneten Gehörschutzes zur Vermeidung von Gehörschäden erforderlich macht.
- Hitze: Beim Fräsen entsteht große Hitze, und die Maschinenteile können auch nach Beendigung des Betriebs noch hohe Temperaturen aufweisen. Die Handhabung dieser Teile mit Handschuhen ist unerlässlich, um Verbrennungen zu vermeiden.
- Elektrische Gefährdung: Fräsmaschinen arbeiten mit elektrischen Hochspannungsanlagen, bei denen die Gefahr eines Stromschlags besteht. Es ist wichtig, alle elektrischen Komponenten angemessen zu schützen und sie als potenzielle elektrische Gefahren zu kennzeichnen.
Arten von CNC-Fräsoperationen
CNC-Fräsen ist ein grundlegender Prozess in der Fertigung, der verschiedene Arbeitsgänge umfasst, die auf die Erzielung bestimmter Ergebnisse zugeschnitten sind. Das Verständnis dieser verschiedenen Arten ist entscheidend für die Optimierung der Produktion und die Gewährleistung hochwertiger Ergebnisse.
- Planfräsen: Bei diesem Verfahren wird ein Schneidwerkzeug verwendet, das senkrecht zum Werkstück steht. Es wird hauptsächlich für flache Oberflächen verwendet und kann große Mengen an Material schnell entfernen.
- Konturfräsen: Bei diesem Typ folgt das Schneidwerkzeug einer bestimmten Kontur oder einem Umriss. Es eignet sich ideal für die Herstellung komplexer Formen und Profile und ist daher bei der Herstellung von Sonderteilen sehr beliebt.
- Schlitzfräsen: Bei diesem Verfahren werden Schlitze oder Rillen in das Material eingebracht. Es ist wichtig für Anwendungen, die präzise Öffnungen oder Zwischenräume für andere Komponenten erfordern.
- Bohren: Bohrarbeiten sind entscheidend für die Herstellung von Löchern im Material. Das CNC-Fräsen kann das Bohren mit hoher Genauigkeit durchführen und gewährleistet, dass die Löcher genau dort platziert werden, wo sie benötigt werden.
Jede dieser Fräsoperationen hat unterschiedliche Eigenschaften, die sie für verschiedene Anwendungen geeignet machen und die Vielseitigkeit des CNC-Fräsens in der Fertigung erhöhen.
Vorteil und Nachteil des Fräsens

Vorteil des Fräsens
Die Vorteile von Fräsmaschinen sind zahlreich:
- Robuste Konstruktion: Dank ihrer robusten Bauweise können die Fräsmaschinen große und schwere Werkstücke ohne Beschädigungsgefahr bearbeiten.
- Flexible Steuerung: Diese Maschinen bieten vielseitige Computersteuerungsoptionen, die die Präzision und Effizienz der Schneidvorgänge verbessern.
- Fehlerreduzierung: Durch die Automatisierung von Prozessen minimieren Fräsmaschinen die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler und sorgen für gleichmäßige und genaue Schnitte.
- Präzision: Fräsmaschinen garantieren präzise Schnitte und tragen so zur Gesamtqualität der fertigen Werkstücke bei.
- Personalisierung: Sie ermöglichen eine individuelle Anpassung an die spezifischen Projektanforderungen und bieten eine große Vielseitigkeit bei der Bearbeitung.
- Verwendung mehrerer Schneidegeräte: Die Möglichkeit, mehrere Schneidgeräte gleichzeitig einzusetzen, erhöht die Effizienz und Produktivität.
- Batch-Produktion: Ob Einzelstücke oder Großserien - das Fräsen eignet sich sowohl für die Klein- als auch für die Massenproduktion.
- Bearbeitung komplexer Formen: Mit mehrzahnigen und einschneidigen Werkzeugen sind Fräsmaschinen in der Lage, komplizierte Formen mit hoher Präzision herzustellen.
- Kostenkontrolle: Die Betriebskosten lassen sich durch den Einsatz von Allzweckschneidern und -ausrüstungen wirksam steuern, wodurch die Effizienz ohne Qualitätseinbußen optimiert wird.
- Hervorragende Verarbeitung: Im Vergleich zu alternativen Bearbeitungsmethoden bieten Fräsmaschinen eine höhere Präzision bei der Endbearbeitung von Werkstücken und erfüllen hohe Qualitätsstandards.
Nachteil des Fräsens
Das CNC-Fräsen bietet zwar zahlreiche Vorteile, aber auch einige Nachteile, die es zu berücksichtigen gilt.
- Materialvergeudung: CNC-Fräsen arbeitet nach dem Prinzip der subtraktiven Fertigung, d. h. es wird von einem massiven Materialblock ausgegangen, von dem Teile abgetragen werden, um das endgültige Teil zu formen. Folglich ist der Materialverschleiß prozessimmanent. Im Vergleich zu additiven Fertigungsverfahren wie 3D-DruckBeim CNC-Fräsen fällt durch das Wegschneiden von überschüssigem Material mehr Schrott an.
- Mangel an qualifizierten Technikern: Trotz der mit dem CNC-Fräsen verbundenen Automatisierung ist der Betrieb immer noch auf qualifizierte Ingenieure oder Techniker angewiesen, die die Fräsmaschinen programmieren, die Anforderungen beurteilen und den Betrieb überwachen, um eine qualitativ hochwertige Produktion zu gewährleisten. Leider gibt es einen Mangel an hochqualifizierten CNC-Fräsenbedienern. Viele Maschinenbaubetriebe haben Schwierigkeiten, qualifiziertes Personal zu finden, was zu Bedenken hinsichtlich der Produktion von minderwertigen Werkstücken führt. Ohne erfahrene Techniker, die die CNC-Fräsprozesse leiten, besteht die Gefahr von Fehlern und minderwertigen Ergebnissen, was die Gesamteffizienz und Zuverlässigkeit des Fertigungsprozesses beeinträchtigt.
Arten von Fräsarbeiten
Die verschiedenen Arten von Fräsoperationen bieten ein vielfältiges Spektrum an Möglichkeiten für die Formgebung von Bauteilen. Im Folgenden finden Sie 11 Arten von Fräsoperationen:

- Schaftfräsen: Durch den Einsatz von Schaftfräsern ermöglicht dieses Verfahren radiale und axiale Schnitte, im Gegensatz zu Bohrmaschinen, die nur axial schneiden können.
- Planfräsen: Mit Planfräsern lassen sich unebene Oberflächen in ebene umwandeln und glatte Oberflächen erzielen. Für diesen Vorgang gibt es sowohl automatische als auch manuelle Fräsoptionen.
- Fasenfräsen: Fasenfräsmaschinen, auch als Fasenfräser bekannt, erzeugen Fasen und Abschrägungen und können Entgratungs-, Senkungs- und Punktierarbeiten durchführen.
- Schlitzfräsen: SchlitzfräsenBeim Nutenfräsen werden lange, rotierende Schneidwerkzeuge verwendet, um im Vergleich zu Schaftfräsern tiefere Nuten in ein Werkstück zu fräsen, wobei verschiedene Schlitzformen möglich sind.
- Peripherie-Fräsen: Bei diesem Verfahren wird das Schneidewerkzeug parallel zum Werkstück geführt und schleift an den Seiten des Werkstücks, wodurch es für einen starken Materialabtrag geeignet ist.
- Klettern Fräsen: Die Drehung des Schneidwerkzeugs ist mit der Vorschubrichtung ausgerichtet, wodurch die bei konventionellen Fräsbearbeitungen häufig auftretenden Probleme mit Späneverstopfungen reduziert werden.
- Profilfräsen: Mit diesem Verfahren werden vertikale oder geneigte Flächen bearbeitet, die sowohl für Schrupp- als auch für Schlichtbearbeitungen geeignet sind. Dabei werden je nach Arbeitsgang unterschiedliche Schneidwerkzeuge eingesetzt.
- Spiralförmiges Fräsen: Mit Hilfe von Drehtischen und Fräsern, die sich entlang eines Spiralwinkels bewegen, werden spiralförmige Bahnen, Kanäle und Löcher in zylindrischen Werkstücken erzeugt.
- Eintauchfräsen: Beim Tauchfräsen, das auch als Z-Achsen-Fräsen bezeichnet wird, wird der Fräser in der gleichen Richtung wie die Werkzeugachse zugeführt, was in der Regel in der Schruppphase verwendet wird, um Taschen in das Material zu schneiden.
- Gewindefräsen: Die Gewinde werden in vorgebohrten Löchern mit Hilfe von Gewindefräsern hergestellt, die sich um die Innenfläche drehen und eine Alternative zum Gewindedrehen darstellen.
- CNC-Fräsen: CNC-Fräsmaschinen werden durch Computerprogramme gesteuert und ermöglichen die Hochgeschwindigkeitsproduktion komplexer Teile, wobei mehrere Achsen zur Verfügung stehen, um verschiedenen Formen und Anforderungen gerecht zu werden.


Was sind die beiden wichtigsten Fräsmethoden?
Im Folgenden werden die beiden wichtigsten Fräsmethoden beschrieben:
- Klettern Fräsen: Beim Gleichlauffräsen wird das Werkzeug gegen die Bewegungsrichtung des Werkstücks gedreht, so dass die Bewegung des Werkzeugs auf den Materialvorschub abgestimmt ist. Dadurch kann der Fräser im Gleichlauf über das Werkstück fahren, was ideal für dünne Abschnitte und hochwertige Teile ist. Das Gleichlauffräsen bietet Vorteile wie einen geringeren Werkzeugverschleiß, eine geringere Wärmeentwicklung, eine bessere Spankontrolle, eine bessere Oberflächengüte und eine geringere Durchbiegung des Werkstücks. Die Entscheidung für den Einsatz des Gleichlauffräsens hängt von Faktoren wie dem Werkstückmaterial, den Maschinenfähigkeiten, dem Werkzeugtyp und der gewünschten Teilequalität ab.
- Konventionelles Fräsen: Beim konventionellen Fräsen, das auch als Gegenlauffräsen bezeichnet wird, dreht sich das Werkzeug in die gleiche Richtung wie das Werkstück, so dass es sich entgegengesetzt zum Materialvorschub bewegt. Diese Methode eignet sich besser für hochdehnbare Werkstoffe und ermöglicht eine schnellere Bearbeitung. Sie führt jedoch zu progressivem Schneideingriff, erhöhtem Werkzeugverschleiß, raueren Oberflächen, größerer Werkstückdurchbiegung und geringerer Präzision. Konventionelles Fräsen ist in bestimmten Bearbeitungssituationen sinnvoll, wenn es bessere Ergebnisse liefert oder für die gegebenen Bedingungen besser geeignet ist.
Was ist Fräsen Standard
Das Verständnis von Frässtandards gibt Aufschluss über die erwarteten Ergebnisse von Fräsarbeiten.
Verträglichkeit: Die Bearbeitungstoleranz bezieht sich auf die Abweichung zwischen den gefrästen Schnitten und den vorgesehenen Blaupausen-Spezifikationen. Eine geringere Toleranz bedeutet ein höheres Maß an Genauigkeit bei dem Vorgang. CNC-Fräsmaschinen sind in der Lage, Teile mit Toleranzen von bis zu ± 0,005 Zoll (ca. 0,13 Millimeter) herzustellen, was eine außergewöhnliche Präzision gewährleistet.
Bei Kunststoffen sind die Toleranzen in der Regel etwas höher und liegen im Durchschnitt bei ± 0,010 Zoll. Diese Abweichung wird durch Faktoren wie die plastische Verformung und die Wärmeempfindlichkeit beim Fräsen beeinflusst.
Mindestwanddicke: Gefräste Teile müssen eine Mindestwandstärke aufweisen, um ein mögliches Kollabieren beim Fräsen oder bei nachfolgenden Arbeitsgängen zu verhindern. Die vorgeschriebene Mindestwandstärke beträgt 0,5 Millimeter für Metalle und 1,0 Millimeter für Kunststoffe.
Es ist jedoch ratsam, diese Mindestdicken zu überschreiten, um eine gewisse Fehlertoleranz zu ermöglichen. Die empfohlenen Werte liegen in der Regel bei 0,8 Millimetern für Metalle und 1,5 Millimetern für Kunststoffe, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten und das Risiko eines Teileversagens zu minimieren.
Wichtige Parameter beim Fräsen
Kritische Parameter im Fräsprozess innerhalb der Fertigungsindustrie umfassen Werkzeuggeometrie, Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe und Kühlmittel. Die Werkzeuggeometrie spielt eine zentrale Rolle bei der Minimierung von Schnittkräften, Spannungen, Energieverbrauch und Temperatur, was zu einer verbesserten Oberflächengüte und geringeren Verzügen führt. Die Spindeldrehzahl ist für die Bestimmung der Oberflächenrauheit von großer Bedeutung. Vorschub und Schnitttiefe sind entscheidende Faktoren, die die Schnittkräfte und die beim Fräsen entstehenden Vibrationen beeinflussen. Darüber hinaus beeinflussen die Auswahl und der Einsatz des Kühlmittels die Qualität des bearbeiteten Produkts. Durch die Optimierung dieser Parameter können die Hersteller qualitativ hochwertige Produkte in kürzerer Zeit und mit geringerem Aufwand herstellen. Darüber hinaus hilft die optimale Auswahl der Parameter, die Produktionskosten zu senken und die Gesamteffizienz zu steigern.

Materialien zum Fräsen

Beim Fräsen werden je nach Anwendung verschiedene Materialien verwendet. Im Folgenden finden Sie eine Aufschlüsselung der beim Fräsen verwendeten Materialien auf der Grundlage des bereitgestellten Inhalts:
- Stahl:
- Weiche, kohlenstoffarme Stähle
- Härtere Stähle
- Rostfreier Stahl:
- Ferritischer/martensitischer rostfreier Stahl
- Austenitischer und Duplex-Edelstahl
- Gusseisen:
- Graues Gusseisen (GCI)
- Gusseisen mit Kugelgraphit (NCI)
- Kompaktes Grafiteisen (CGI)
- Austempered ductile iron (ADI)
- Nichteisen-Materialien:
- Aluminium
- Magnesium-Basis-Legierungen
- Legierungen auf Kupferbasis
- Zink-Basis-Legierungen
- Hitzebeständige Superlegierungen (HRSA):
- Nickel-Basis-Legierungen
- Eisenbasis-Legierungen
- Kobalt-Basis-Legierungen
- Titan (rein oder legiert)
- Gehärtete Stähle:
- Gehärtete und vergütete Stähle mit einer Härte von > 45-65 HRC

Wie viel kostet das Fräsen?
CNC-Fräsen ist oft mit einem hohen Preis verbunden, vor allem wegen der erheblichen Vorabinvestitionen in die Ausrüstung. Die Kosten für die Anschaffung einer hochwertigen CNC-Fräse können bei etwa $50.000 beginnen und in astronomische Höhen steigen. Die laufenden Betriebskosten für das Fräsen sind jedoch relativ bescheiden und beginnen normalerweise bei etwa $40 pro Stunde.
Daher halten viele Unternehmen die Auslagerung des Fräsprozesses für die kostengünstigste Lösung. Ultirapid ist bei den Herstellern eine beliebte Wahl für die Verwaltung aller Bearbeitungsvorgänge. Wenn Sie Ultirapid Ihre genauen Pläne zur Verfügung stellen, können sie Teile zu einem Bruchteil der Kosten herstellen, ohne dass Sie selbst in die Ausrüstung investieren müssen.
Häufige Probleme beim Fräsen
Zu den häufigen Problemen beim Fräsen gehören Vibrationen, Spanverklemmung, Nachschneiden von Spänen, unbefriedigende Oberflächengüte, Gratbildung, Maschinenleistung und Werkzeugverschleiß.
- Vibration: Eine schwache Aufspannung, ein axial schwaches Werkstück, ein zu langer Werkzeugüberstand, ein Fräsvierkant mit schwacher Spindel, ein unregelmäßiger Tischvorschub und eine schlechte Stabilität können Vibrationen verursachen. Zu den Lösungen gehören die Verbesserung der Aufspannvorrichtung, die Auswahl geeigneter Fräsergeometrien, die Minimierung des Werkzeugüberhangs, die Wahl kleinerer Fräserdurchmesser und die Anpassung der Maschinenvorschubmechanismen.
- Chip Jamming: Dies kann beim Vollschlitzen oder Taschenfräsen auftreten, insbesondere bei langspanenden Materialien. Zu den Lösungen gehören die Verbesserung der Spanabfuhr durch den Einsatz von Schneidflüssigkeit oder Druckluft, die Reduzierung des Vorschubs, die Aufteilung tiefer Schnitte auf mehrere Durchgänge und die Verwendung von Fräsern mit grober Teilung.
- Neuzuschnitt von Spänen: Dieses Problem kann beim Vollschlitzen, Taschenfräsen oder beim Fräsen tiefer Kavitäten und Taschen auftreten. Zu den Lösungen gehören eine effektive Spanabfuhr, die Änderung der Fräserposition und der Werkzeugbahnstrategie, die Reduzierung des Vorschubs, die Aufteilung tiefer Schnitte und die Anpassung der Schnittdaten.
- Unbefriedigende Oberflächenbeschaffenheit: Zu den Ursachen gehören übermäßiger Vorschub pro Umdrehung, Spindelrundlauf und Probleme mit der Montagefläche des Fräsers. Zu den Lösungen gehören die Anpassung der Schnittparameter, die Überprüfung des Spindelrundlaufs, die Verwendung von Wiper-Einsätzen und die Überwachung des Flankenverschleißes.
- Gratbildung: Die Gratbildung ist oft werkstoffspezifisch, insbesondere bei HRSA/Edelstahl. Zu den Lösungen gehören die Verwendung großer Radien, die Verringerung des Vorschubs, die Auswahl geeigneter Fräsergeometrien und die Überwachung des Flankenverschleißes.
- Leistung der Maschine: Probleme mit der Maschinenleistung können durch Faktoren wie Zerspanungsleistung, durchschnittliche Spandicke, Fräsergeometrie und Fräserdrehzahl entstehen. Zu den Lösungen gehören die Anpassung der Schnittparameter, die Auswahl geeigneter Fräsergeometrien und die Reduzierung der Schnittgeschwindigkeit.
- Werkzeugverschleiß: Es können verschiedene Arten von Schneidplattenverschleiß auftreten, z. B. Flankenverschleiß, Kraterverschleiß, plastische Verformung, Ausbrüche, Kerbverschleiß und thermische Risse. Die Lösungen hängen von der spezifischen Art des Verschleißes ab und können die Anpassung der Schneidparameter, die Auswahl zäherer Sorten, die Verwendung stärkerer Geometrien und die Anwendung geeigneter Schneidstoffe umfassen.
Schlussfolgerung
Das Fräsen ist ein grundlegendes Bearbeitungsverfahren, das zur Formgebung und Herstellung präziser Komponenten aus einer Vielzahl von Materialien verwendet wird. Dabei werden rotierende Schneidwerkzeuge eingesetzt, die Material von einem Werkstück abtragen, um die gewünschte Form und Abmessung zu erreichen. Trotz seiner Vielseitigkeit und Effizienz können beim Fräsen verschiedene Probleme auftreten, wie z. B. Vibrationen, Spanverstopfung und Werkzeugverschleiß, die eine sorgfältige Fehlersuche erfordern.
Wenn Sie hochwertige CNC-Fräsdienstleistungen benötigen, wenden Sie sich an die Ultirapid Group. Mit unserem Fachwissen und unserer hochmodernen Ausrüstung bieten wir zuverlässige Lösungen für alle Ihre Bearbeitungsanforderungen. Ganz gleich, ob Sie Präzisionsteile für die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- oder eine andere Branche benötigen, Ultirapid bietet Ihnen hervorragende CNC-Fräsdienstleistungen. Nehmen Sie noch heute Kontakt auf, um Ihre Projektanforderungen zu besprechen und von den professionellen Dienstleistungen zu profitieren.
Abschließende Überlegungen
CNC-Fräsen ist ein wichtiger Bestandteil der modernen Fertigung, der aufgrund seiner hohen Präzision und Effizienz in verschiedenen Branchen weit verbreitet ist. Als Profi mit 15 Jahren Erfahrung im CNC-Bearbeitungsdienst Erfahrung weiß ich, wie wichtig präzises Schneiden und komplexes geometrisches Design für den Erfolg von Projekten sind.
In unserem Unternehmen haben wir kürzlich kundenspezifische Fräsdienstleistungen für einen Kunden aus der Luft- und Raumfahrtindustrie erbracht. Durch die Optimierung der Schnittparameter konnten wir die Produktionszykluszeit um 30% verkürzen und gleichzeitig strenge Toleranzen einhalten. Diese Leistung hat nicht nur die Produktionseffizienz des Kunden verbessert, sondern auch unsere Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt gestärkt.
Dank unserer langjährigen Erfahrung und unseres technischen Know-hows können wir unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen anbieten, mit denen sie sich auf einem wettbewerbsintensiven Markt behaupten können. Wenn Sie hochwertige CNC-Fräsdienstleistungen benötigen, Ultirapid ist Ihr zuverlässiger Partner.
Faqs
Was ist der Unterschied zwischen CNC-Fräsen und Drehen?
CNC-Fräsen und CNC-Drehen sind beides Bearbeitungsverfahren, die zur Formgebung von Werkstoffen eingesetzt werden, aber sie unterscheiden sich in ihrer Funktionsweise. Beim CNC-Fräsen wird ein feststehendes Werkstück durch ein rotierendes Werkzeug geformt, das sich in mehreren Achsen bewegt, um komplexe Geometrien zu erzeugen. Beim CNC-Drehen hingegen wird das Werkstück gedreht, während ein feststehendes Werkzeug es formt, was typischerweise für zylindrische Teile verwendet wird. Beide Verfahren bieten Präzision, eignen sich aber für unterschiedliche Arten von Teilen.
Was ist die Goldene Regel beim Fräsen?
Die goldene Regel beim Fräsen, "dick rein, dünn raus", rät dem Bediener, dicke Späne anzustreben, wenn das Werkzeug in das Werkstück eindringt, um einen allmählichen Materialeingriff zu gewährleisten. Mit fortschreitender Bearbeitung sollten die Späne dünner werden, was zu einem gleichmäßigeren Schnitt und geringerem Werkzeugverschleiß führt. Dieser Ansatz erhöht die Stabilität, verbessert die Oberflächengüte und optimiert die Effizienz, indem er einen übermäßigen Wärmestau verhindert und das Risiko einer Beschädigung des Werkzeugs oder einer Verformung des Werkstücks während des gesamten Prozesses minimiert.
Wie genau ist das Fräsverfahren?
Beim CNC-Fräsen kann eine hohe Präzision erreicht werden, wobei die Toleranzen normalerweise zwischen ±0,005 mm und ±0,1 mm liegen. Faktoren wie Maschinenkapazitäten, Werkzeugzustand, Materialart und Bearbeitungsparameter beeinflussen die Genauigkeit. Moderne CNC-Fräsmaschinen können sogar noch engere Toleranzen erreichen, was für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Herstellung medizinischer Geräte, in denen Präzision entscheidend ist, unerlässlich ist.
Was ist der Unterschied zwischen Fräsen und 3D-Druck?
Beim Fräsen handelt es sich um ein subtraktives Verfahren, bei dem das Material mit rotierenden Schneidwerkzeugen abgetragen wird; es eignet sich ideal für präzise, leistungsstarke Teile. Im Gegensatz dazu ist der 3D-Druck ein additives Verfahren, bei dem Materialschichten aufgebaut werden, um Teile herzustellen. Das Fräsen zeichnet sich durch Genauigkeit und Langlebigkeit aus, während der 3D-Druck kostengünstig für das Rapid Prototyping und die Erstellung komplexer Geometrien ist und mehr Flexibilität beim Design bietet.