Was ist CNC-Fräsen?
Alles über das wichtigste spanende Verfahren in der Metallbearbeitung.
Fräsen — Definition und Prinzip
Fräsen ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem ein rotierendes, mehrzahniges Werkzeug (Fräser) Material vom feststehenden Werkstück abträgt. Anders als beim Drehen dreht sich nicht das Werkstück, sondern das Werkzeug.
Das Fräsen gehört nach DIN 8589 zu den Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Der Fräser hat definierte Schneidkanten, die in das Material eingreifen und Späne abtragen. Moderne CNC-Fräsmaschinen bewegen das Werkzeug und/oder den Tisch in bis zu 5 gleichzeitigen Achsen — das ermöglicht nahezu jede denkbare Geometrie.
Fräsarten im Überblick
Je nach Aufgabe kommt ein anderes Fräsverfahren zum Einsatz:
| Fräsart | Beschreibung | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| Planfräsen | Ebene Flächen erzeugen | Auflageflächen, Dichtflächen |
| Umfangsfräsen | Konturen mit dem Schaft des Fräsers | Taschen, Nuten, Außenkonturen |
| Taschenfräsen | Geschlossene Vertiefungen | Gehäuse, Leichtbau |
| Bohrfräsen | Bohren mit Fräswerkzeugen | Präzisionsbohrungen mit Fase |
| Gewindefräsen | Innen- und Außengewinde | M-Gewinde, Trapezgewinde |
| 3D-Freiformfräsen | Komplexe Oberflächen | Formenbau, Turbinenschaufeln |
Gleichlauf vs. Gegenlauffräsen
Ein fundamentaler Unterschied in der Frästechnik:
- Gleichlauffräsen — Werkzeug und Vorschub bewegen sich in die gleiche Richtung. Ergebnis: bessere Oberfläche, geringerer Verschleiß, höhere Standzeit. Ist heute der Standard bei CNC.
- Gegenlauffräsen — Werkzeug dreht gegen die Vorschubrichtung. Ergebnis: unruhigerer Schnitt, mehr Wärme, aber stabiler Werkzeugeingriff. Wird bei labilen Werkstücken oder Gusshaut eingesetzt.
Bei Strobel Industry wird standardmäßig im Gleichlauf gefräst. Unsere CNC-Maschinen haben spielfreie Kugelgewindetriebe, die dafür Voraussetzung sind.
3-Achs vs. 5-Achs-Fräsen
Die Anzahl der Achsen bestimmt, welche Geometrien möglich sind:
- 3-Achs-Fräsen (X, Y, Z) — Der Fräser bewegt sich in drei linearen Achsen. Geeignet für prismatische Teile, Platten, einfache Taschen. Mehrere Aufspannungen für komplexe Teile nötig.
- 5-Achs-Fräsen (X, Y, Z + A, B) — Zusätzliche Rotationsachsen ermöglichen die Bearbeitung aus nahezu jedem Winkel in einer Aufspannung. Vorteile: weniger Umspannfehler, kürzere Bearbeitungszeiten, bessere Oberflächenqualität an Schrägen.
Strobel Industry bietet 5-Achs-Simultanbearbeitung für anspruchsvolle Geometrien — von Turbinenschaufeln bis zu Medizintechnik-Implantaten. → Mehr zu 5-Achs-Fräsen
Typische Materialien beim Fräsen
Grundsätzlich ist jedes zerspanbare Material fräsbar. Die häufigsten:
- Aluminium — Hohe Schnittgeschwindigkeiten (bis 800 m/min), leichter Zerspanungsprozess. Ideales Fräsmaterial. → Aluminium-Bearbeitung
- Baustahl (S235, S355) — Der Allrounder. Moderate Schnittdaten, gute Zerspanbarkeit.
- Edelstahl (1.4301, 1.4571) — Herausfordernd: hohe Schneidkräfte, Aufbauschneidenbildung, Wärmestau. Erfordert spezielle Geometrien und Beschichtungen. → Edelstahl-Bearbeitung
- Kunststoff (PEEK, POM, PA) — Niedrige Schnittkräfte, aber Schmelzgefahr. Scharfe Werkzeuge und Kühlstrategie entscheidend. → Kunststoff-Bearbeitung
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Fräsen und Drehen?
Beim Fräsen rotiert das Werkzeug und das Werkstück steht still. Beim Drehen rotiert das Werkstück und das Werkzeug steht. Fräsen eignet sich für prismatische Teile (Gehäuse, Platten), Drehen für rotationssymmetrische Teile (Wellen, Bolzen).
Was kostet CNC-Fräsen?
Die Stundensätze liegen typisch bei 60–90 €/h für 3-Achs und 80–120 €/h für 5-Achs. Der Gesamtpreis hängt von Geometrie, Material, Toleranzen, Oberfläche und Stückzahl ab.
Welche Genauigkeit ist beim Fräsen möglich?
CNC-Fräsmaschinen erreichen Genauigkeiten von ±0,01 mm im Standard und bis ±0,005 mm bei Präzisionsbearbeitung. Die erreichbare Toleranz hängt von der Maschine, dem Werkzeug und der Aufspannung ab.
Was ist 5-Achs-Fräsen?
5-Achs-Fräsen nutzt 3 lineare Achsen (X, Y, Z) plus 2 Rotationsachsen (A, B oder C). Dadurch kann das Werkstück aus nahezu jedem Winkel in einer Aufspannung bearbeitet werden — ideal für komplexe Geometrien.
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