CNC-Fräsmaschinen und CNC-Werkzeuge – Das ist wichtig

Ob CNC-Fräsfeile aus Kunststoff, Stahl oder Aluminium – Heute kommt kaum noch ein Industriezweig ohne Fräsmaschinen, -werkzeug oder Präzisionsfrästeile aus. Seit wann fräst die Menschheit und wo werden die unterschiedlichen Frästechniken eingesetzt? Nachfolgend die wichtigsten Informationen und Eckdaten rund um das Thema Fräsen.

Was ist Fräsen eigentlich?

Mittels Spezialwerkzeug werden beim Fräsen Späne von Werkstoffen abgehoben. Dies geschieht in der Regel mit speziellen Fräsmaschinen oder Bearbeitungszentren. Im Gegensatz zum Drehen bewegt sich das Werkzeug beim Fräsen um das fixierte Werkstück. Es können nahezu alle Werkstoffe gefräst werden, egal ob Kunststoff, Metall oder Holz. Das Fräsen wird generell in zwei Hauptgruppen unterteilt: das Umgangsfräsen und das Stirnfräsen. Die Werkzeugachse steht beim Umgangsfräsen parallel zur Werkstückoberfläche. Beim Stirnfräsen hingegen steht die Werkzeugachse senkrecht zur Werkstückoberfläche.

Die Ursprünge des Fräsens

Wer nach den Ursprüngen des Fräsens sucht, kommt bis ins Jahre 1500. Das Allround-Genie Leonardo da Vinci entwarf bereits zu dieser Zeit verschiedene Fräser. Seit diesen ersten Versuchen entwickelten sich die unterschiedlichen Fräsmaschinen immer weiter. 1862 erfand das Maschinenbauunternehmen Brown & Sharp die erste Universalfräsmaschine. In den darauffolgenden Jahrzehnten wurde die Frästechnik weiter ausgeklügelt. Es wurden mehrere Fräser hintereinander gespannt, um die Spanleistung zu erhöhen. Um 1900 wurde die Spanleistung durch den Schnittstahl verdreifacht. Durch den Einsatz von Mikroprozessoren wurde ab 1976 die CNC-Funktionalität durch die Digitalisierung erstmalig realisiert. Heute sind CNC-Fräsarbeiten (voll-)automatisierte Bearbeitungsmethoden für Metall, Kunststoff oder Holz. Dabei werden die CNC-Fräsmaschinen mithilfe eines CNC-Steuerprogramms von einem Computer gesteuert.

Frästechniken

Heute kommen Fräsmaschinen in nahezu allen Industriebereichen zum Einsatz, vorwiegend in der Metallbearbeitung. Die Herstellung von Präzisionsfrästeilen, die auf der einen Seite sehr präzise, auf der anderen Seite belastbar und stabil sind, wird durch Fräsarbeiten ermöglicht. Dabei sind die Frästechniken sehr vielfältig:

1. Beim Planfräsen wird eine ebene Fläche erzeugt.
2. Ein Wasserstrahl fräst beim Wasserstrahlfräsen nicht allzu harte Materialien (beispielsweise Beton)
3. Beim Profilfräsen wird auf das Werkstück die Kontur des eingespannten Fräswerkzeugs übertragen.
4. Bei der Bearbeitung zylindrischer Formen kommt das Rundfräsen zum Einsatz.
5. Für die Spindelherstellung wird das Schraubfräsen eingesetzt.
6. Das Walzfräsen dient der Herstellung von Zahnrädern. Das Fräswerkzeug besteht dort aus einer Walze mit einzelnen Zähnen
7. CNC-5-Achsen-Frästeile sind Frästeile, die im CNC-Verfahren gefertigt werden.

Die Brettfräsmaschine

Bei der Brettfräsmaschine wird die Bewegung der Koordinatenachsen auf Frässchieber, Fräseinheit und Tisch aufgeteilt. Diese Art von Fräsmaschinen wird vorwiegend für die Bearbeitung schwerer und großer Werkstücke verwendet. Der Vorteil gegenüber der Konsolfräsmaschine liegt in der erhöhten dynamischen und statischen Steifigkeit, dem größeren Arbeitsraum, größeren Verfahrwegen und einer besseren Aufnahme der Schnittkräfte.

CNC-Werkzeuge

Die CNC Technik (Computerized Numerical Control, dt. rechnergestützte numerische Steuerung) ist ein elektronisches Verfahren mit dem die Steuerung von Werkzeugmaschinen, also CNC-Maschinen möglich wird.

CNC-Drehmaschinen

Die CNC-Drehmaschine ist so gebaut, dass die Werkzeugbewegungen über numerisch gespeicherte Programme gesteuert werden. Die meisten CNC-Drehmaschinen besitzen nicht nur einen Speicher für Programme, sondern auch eine Schnittstelle, bei der ebenfalls CAD-Zeichnungen eingelesen und programmiert werden können. Diese hochwertigen technischen Geräte zählen zu den Neuheiten unserer modernen Industrie. Dennoch kann eine CNC Drehmaschine gebraucht erworben werden. Diese Investition eignet sich vor allem für Personen, die sich langsam an die CNC-Technik herantasten möchten. Auf professionellen Plattformen können verschiedene gebrauchte Geräte verglichen und eine Vorauswahl getroffen werden. Später können die Maschinen besichtigt werden.

CNC-Lasermodule

Durch ein CNC Lasermodul kann eine CNC-Fräse in eine Lasergraviermaschine verwandelt werden. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die CNC-Steuerung PMW-Signale ausgeben kann.