Grundlagen Fräsen (Gegenlauffräsen | Gleichlauffräsen | Berechnung Drehzahl Vorschubgeschwindigkeit)

In diesem Video beschäftigen wir uns mit den Grundlagen des Fräsens von Metall und den verschiedenen Fräsverfahren etwas genauer. Zur Erzeugung einer ebenen Fläche (Planfräsen genannt) kann ein sogenannter Walzenfräser verwendet werden. Dabei sind die Schneiden am Umfang angeordnet. Diese übernehmen die hauptsächliche Zerspanungsarbeit und man spricht daher auch vom Umfangsfräsen. Die Fräserachse ist beim Umfangsfräsen parallel zur Schnittfläche gerichtet.

Ebene Flächen mit höherer Oberflächengüte lassen sich mit einem Walzenstirnfräser erzeugen. Dieser Fräsertyp besitzt nicht nur am Umfang, sondern auch an der Stirnseite Schneiden. In diesem Fall ist beim Fräsen die Fräserachse nicht mehr parallel sondern senkrecht zur Schnittfläche gerichtet. Man spricht auch vom Stirn-Umfangsfräsen.

Für hohe Zerspanungsleistungen bietet sich ein Messerkopffräser an. Dieser ist stirnseitig mit Wendeschneidplatten aus Hartmetall bestückt. Es können sehr hohe Schnittgeschwindigkeiten gefahren werden, was die Zerspanungsleistung entsprechend stark erhöht.

Für kleinere zu fräsende Flächen oder schmale geschlossene Nuten wird häufig ein Schaftfräser eingesetzt. Äußerlich ähnelt der Schaftfräser auf den ersten Blick einem Bohrer, hat aber in der Regel 4 Schneiden. Als Werkstoffe für Schaftfräser werden meist Schnellarbeitsstahl oder Vollhartmetall verwendet. Die Schneiden können auch beschichtet sein.

Für tiefere offene Nuten können auch spezielle Scheibenfräser eingesetzt werden. Diese bieten auch bei tiefen Schnitten eine hohe Stabilität und Zerspanungsleistung und sind unter Umständen weniger vibrationsanfällig als Schaftfräser. Für das Herstellen von parallelen Nuten können auch mehrere Scheibenfräser parallel angeordnet werden (Satzfräsen genannt).

Für das Herstellen einer sogenannten T-Nut zur Verwendung von Nutensteinen, wird mit einem speziellen T-Nuten-Fräser die vorhandene einfache Nut nachbearbeitet.

Eine weitere Unterscheidung beim Fräsen findet hinsichtlich der Schnitt- und Vorschubbewegung statt. Beim Gegenlauffräsen sind Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit entgegengesetzt gerichtet. Die Kraft nimmt dabei kontinuierlich zu, erreicht erst kurz vor dem Austritt der Schneide aus dem Werkstoff ihren Maximalwert und fällt beim Austritt schlagartig ab. Eine besonders stabile Werkstückeinspannung und ein möglichst geringes Spiel der Werkzeugmaschine ist unbedingt erforderlich. Ansonsten kommt es zu Vibrationen, die eine schlechte Oberflächengüte, Maßhaltigkeit und Formgenauigkeit zur Folge haben. Die Schwingungen sind oft als so genannte Rattermarken auf der Werkstückoberfläche sichtbar.

Beim Gleichlauffräsen sind Schnittgeschwindigkeit und Vorschub gleichgerichtet. Die Schneiden gleiten beim Gleichlauffräsen schlagartig und mit voller Kraft in das in gleicher Richtung geführte Werkstück. Die Kraft nimmt dann bis zum Austritt allmählich ab. Beim Austritt gleiten die Schneiden über die Werkstückoberfläche und glätten diese sozusagen. Dies erklärt die bessere Oberflächengüte, Formgenauigkeit und Maßhaltigkeit im Vergleich zum Gegenlauffräsen.

00:00 Unterbrochener Schnitt
00:36 Walzenfräser (Umfangsfräsen)
01:18 Walzenstirnfräser (Stirn-Umfangsfräsen)
02:07 Messerkopffräser (Stirnfräsen)
03:27 Schaftfräser
03:57 Scheibenfräser
04:31 T-Nuten-Fräser
04:49 Fräsertypen N, H und W
05:57 Schruppen und Schlichten
06:35 Fräsen im Gegenlauf (Gegenlauffräsen)
08:28 Fräsen im Gleichlauf (Gleichlauffräsen)
09:12 Gleichlauf- und Gegenlauffräsen
09:53 Berechnung der Drehzahl anhand der Schnittgeschwindigkeit
10:59 Berechnung des Vorschubs und der Vorschubgeschwindigkeit
11:21 Beispiel: Berechnung der Drehzahl
13:16 Beispiel: Berechnung der Vorschubgeschwindigkeit