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Bestimmt hast du schon einmal gefräst, denn Fräsen ist eines der wichtigsten spanenden Trennverfahren!
Aber was ist Fräsen überhaupt? Welche Fräsverfahren gibt es? Und was sind die Zerspanungsgrößen?
simpleclub hilft dir, das Thema Fräsen schnell zu verstehen.
Fräsen ist ein spanendes Trennverfahren bei dem ebene Flächen oder Konturen hergestellt werden. Die Schnittbewegung erfolgt durch den rotierenden Fräser.
Zerspanungsgrößen
Die Spanabnahme erfolgt durch...
- die kreisförmige Schnittbewegung des Fräsers
- die gradlinige und stetige Vorschubbewegung des Werkstücks
Schnittbewegung
Die Schnittbewegung ist charakterisiert durch die Schnittgeschwindigkeit und Schnittrichtung.
Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit am äußeren Umfang des Fräsers.
Vorschubgeschwindigkeit
Die Vorschubbewegung wird charakterisiert durch die Vorschubrichtung und Vorschubgeschwindigkeit. Die Vorschubgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit mit der sich die Achse des Fräsers bei der Bearbeitung in Vorschubrichtung bewegt. Der Zahnvorschub
Fräsverfahren
Fräsverfahren werden nach Form der zu erzeugenden Fläche, nach Lage der Schneiden zur Vorschubbewegung und nach dem Zusammenwirken von Schnitt- und Vorschubbewegung unterschieden.
Form der zu erzeugenden Fläche
Fräsverfahren unterscheiden sich nach der Form der zu erzeugenden Fläche. Dazu gehören Planfräsen, Rundfräsen und Profilfräsen.
A: Planfräsen
Beim Planfräsen werden ebene Flächen gefertigt.
B: Rundfräsen
Wie der Name verrät, entstehen runde Flächen.
C: Profilfräsen
Beim Profilfräsen wird die Form des Werkzeugs auf das Werkstück übertragen, im Beispiel oben ist es eine Prismen-Form.
Lage der Schneiden zur Vorschubbewegung
Je nachdem, ob die Spanabnahme an der Stirnseite und oder am Umfang stattfindet, werden Fräsverfahren in Stirnfräsen, Stirn-Umfangsfräsen und Umfangsfräsen unterteilt.
A: Planfräsen durch Stirnfräsen
Spanabnahme erfolgt an der Stirnseite des Walzenstirnfräsers.
B: Planfräsen durch Stirn-Umfangsfräsen
Die Spanabnahme erfolgt am Umfang und an der Sirnseite des Walzenstirnfräsers.
C: Planfräsen durch Umfangsfräsen
Spanabnahme erfolgt am Umfang des Walzenfräsers.
Zusammenwirken von Schnitt- und Vorschubbewegung
Nach dem Zusammenwirken von Schnitt- und Vorschubbewegung unterscheiden sich die Fräsverfahren in Gegenlauffräsen und Gleichlauffräsen.
Gegenlauffräsen
Vorschub und Schnittbewegung wirken entgegengesetzt.
Einfach zu merken: Fräser schaufelt den Span ab.
Beim Gegenlauffräsen dringt der Fräszahn nicht direkt in den Werkstoff ein. Das Ganze passiert erst allmählich.
Gleichlauffräsen
Schnittbewegung und Vorschub wirken in die gleiche Richtung. Einfach zu merken: Fräser „frisst“ sich ins Werkstück.
Fräswerkzeuge
Häufig verwendete Fräswerkzeuge sind Schaftfräser sowie Plan- und Eckfräsköpfe.
Schaftfräser
Schaftfräser dienen vorwiegend zur Bearbeitung kleiner Flächen, Nuten, Langlöcher und Taschen. Unterschieden werden sie nach Ein- und Mehrschneider...
Einschneider | Mehrschneider |
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...und nach Lage der Schneiden mit Zentrumsschnitt und ohne Zentrumsschnitt.
Schaftfräser ohne Zentrumsschnitt | Schaftfräser mit Zentrumsschnitt |
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A: ohne Zentrumsschnitt
B: mit Zentrumsschnitt
Plan- und Eckfräsköpfe
Zum Plan- und Eckfräsen werden Messerköpfe verwendet. Der Werkstoff wird mit der Hauptschneide zerspant.
Planfräsköpfe werden zur Herstellung von ebenen Flächen verwendet. Daher haben sie einen kleinen Einstellwinkel, um die Kraft auf die Schneiden klein zuhalten.
Eckfräsköpfe dienen neben der Erzeugung ebener Flächen gleichzeitig zur Fertigung senkrechter Flächen. Der Einstellwinkel bei Eckfräsköpfen beträgt 90°.
Gut zu wissen für die Prüfung
Vorteile von Stirn-Planfräsern gegenüber Umfangs-Planfräsen
Dadurch, dass beim Plan-Stirn Fräsen stets mehrere Zähne gleichzeitig im Eingriff sind, ist ein ruhiger Lauf gegeben und damit ist auch der Kraftausgleich für Gleich- und Gegenlauffräsen möglich.
Große Werkzeugsteifigkeit → größere Kräfte werden übertragen
Einfache Einsatz von Wendeschneidplatten → höhere Schnittgeschwindigkeit.
Große mittlere Spanungsdicke → Stirn-Planfräsen hat ein hohes Zeitspanungsvolumen.
Vorteile beim Umfangsfräsen von Gleichlauffräsen gegenüber dem Gegenlauffräsen
Das Werkstück wird beim Gleichlauffräsen auf die Unterlage gedrückt. Der Fräser frisst sich quasi in das Werkstück. Die Spandicke und die Schnittkraft sind demnach beim Eintritt des Fräszahns in das Werkstück am größten und verringern sich während dem Schnittvorgang: deshalb erhält das Werkstück eine hohe Werkstückoberfläche.
Beim Gegenlauffräsen wird das Werkstück hochgezogen. Der Span wird quasi weggeschaufelt. Dadurch ist die Spandicke und die Schnittkraft am Ende des Schnittvorgangs am größten. Die Freifläche des Fräszahns gleitet beim Eintritt des Fräszahns ins Werkstück über die Oberfläche. Dadurch findet ein erhöhter Freiflächenverschleiß statt.
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