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Fräsen

Fräsen ist eine Methode zur Herstellung von Werkstücken durch Abtragen von Material von einer ebenen Fläche mit einem rotierenden Werkzeug. Es gibt zwei Hauptarten des Fräsens: gleichlaufendes und gegenläufiges (konventionelles) Fräsen. Beide haben ihre Vor- und Nachteile, was die Wahl der richtigen Methode erschweren kann. In diesem Artikel vergleichen wir die Unterschiede zwischen gleichlaufendem und konventionellem Fräsen und erläutern die Faktoren, die bei der Wahl der richtigen Bearbeitungsmethode zu berücksichtigen sind.

 

Was ist Gleichlauffräsen? 

Beim Gleichlauffräsen, auch Abwärtsfräsen genannt, wird das Material durch ein rotierendes Schneidwerkzeug und ein sich in dieselbe Richtung bewegendes Werkstück bearbeitet. Einer der Vorteile des Aufwärtsfräsens ist, dass keine Gefahr des Nachschneidens besteht. Das liegt daran, dass sich die Zähne des Fräswerkzeugs während des Fräsens vom Werkstück abheben und die Späne hinter dem Werkzeug freisetzen. Es ist wichtig zu wissen, dass dieser Prozess mit der vollen Dicke des Materials beginnt, aber die Dicke mit fortschreitender Bearbeitung abnimmt.

 

Was ist Gegenlauffräsen? 

Das konventionelle CNC-Fräsen ist ein traditionelles Bearbeitungsverfahren, bei dem sich das Schneidwerkzeug in entgegengesetzter Richtung zum Werkstück dreht. Es wird auch als Deckfräsen bezeichnet, da beim Gegenlauffräsen der Schnitt nach oben erfolgt. Im Gegensatz zum Planfräsen beginnt die Spanbildung beim herkömmlichen Schaftfräsen bei Null und nimmt allmählich zu. Außerdem verbleiben die Späne in der Bahn des Fräsers, wenn dieser nach oben rotiert.

 

Hauptunterschiede zwischen gleichlaufendem und gegenläufigem Fräsen

Es gibt einige Unterschiede zwischen dem konventionellen und dem Gegenlauffräsen, die sich auf den Prozess und die Ergebnisse auswirken. Der Hauptunterschied besteht jedoch in der Art und Weise, wie das Werkzeug während der Bearbeitung ausgelenkt wird. Beim konventionellen Fräsen erfolgt die Auslenkung des Werkzeugs parallel zur Schnittrichtung, was eine bessere Kontrolle über den Prozess und eine geringere Fehleranfälligkeit ermöglicht. Im Gegensatz dazu wird das Werkzeug beim Schrägfräsen senkrecht zum Schnitt ausgelenkt, was sich auf die Schnittbreite und die Genauigkeit auswirken kann. Zum Schruppen wird das Schrägfräsen empfohlen, weil es schneller ist. Außerdem ist die Auswirkung der Werkzeugauslenkung auf die Genauigkeit nicht so wichtig, da das Schlichten die Präzision der Teile verbessert.

 

Gleichlaufendes Metallfräsen und gegenläufiges Fräsen - Vorteile

Beide Verfahren zum Fräsen eines Metalls und einer anderen bearbeiteten Fläche haben je nach Anwendung ihre Vorteile. Wir werden ihre Mechanismen bewerten, da diese die Wahl des Verfahrens, das am besten für das Werkstück geeignet ist, beeinflussen können. Die Analyse dieser Vorteile ist wichtig, denn sie kann Ihnen helfen, die beste Bearbeitungsmethode für Ihr Werkstück zu wählen. So kann beispielsweise eine Methode schneller und effizienter sein, wenn es um die Bearbeitung einer großen Anzahl von Werkstücken geht, während eine andere Methode zwar eine bessere Bearbeitungsqualität bietet, aber mehr Zeit und Kosten erfordert. Die Abwägung der Vor- und Nachteile beider Verfahren ist der Schlüssel zur Wahl der besten Option.

 

Vorteile des Simultanfräsens 

Deshalb stellen wir sie hier vor:

 

Bessere Werkzeugstandzeit

Die bei diesem Fräsverfahren verwendeten Werkzeuge haben in der Regel eine höhere Standzeit als die beim herkömmlichen Fräsen verwendeten Werkzeuge. Das liegt daran, dass das Werkzeug während der Zerspanung keinen hohen Belastungen ausgesetzt ist. Die beim Auskragungsfräsen verwendeten Schneidwerkzeuge erzeugen im Allgemeinen weniger Wärme und Verformung als beim herkömmlichen Fräsen. Dadurch verringert sich der Werkzeugverschleiß und die Standzeit erhöht sich um bis zu 50 % im Vergleich zum konventionellen Fräsen.

 

Verbesserte Oberflächengüte

Mit fortschreitendem Auskragungsfräsen nimmt die Spandicke ab, was zu einer geringeren Durchbiegung beim Schneiden führt. Außerdem setzen sich die Späne bei diesem Verfahren hinter dem Werkzeug ab, so dass kein Nachschneiden erforderlich ist und das Werkstück eine hervorragende Oberfläche erhält.

 

Geringe Schnittlast und Wärmeentwicklung

Beim Auskragungsfräsen wird weniger Wärme erzeugt, da die Spanbreite mit fortschreitendem Schnitt abnimmt. Außerdem werden durch die nach unten gerichteten Schnittkräfte die Gesamtschnittlast und die Spannanforderungen reduziert, insbesondere beim Horizontalfräsen. Die durch das Werkzeug nach unten gerichtete Kraft kann auch zur Beseitigung von Spänen während der Bearbeitung beitragen, da sie das Werkstück fest auf der darunter liegenden Fläche hält.

 

Leichter zu spannen

Das Auskragungsfräsen arbeitet mit einer nach unten gerichteten Kraft, die beim Planfräsen dazu beiträgt, das Werkstück an der darunter liegenden Oberfläche zu befestigen, wodurch die Spänebildung auf dünnen Substraten verringert wird.

 

Vorteile des gegenläufigen Fräsens 

Deshalb stellen wir sie hier vor:

 

Höhere Stabilität

Beim konventionellen Fräsen wird das Werkstück während des Schneidens zum Bediener hin gezogen, während das konventionelle Fräsen umgekehrt funktioniert. Dadurch hat der Bediener eine bessere Kontrolle, was sich in einer höheren Stabilität niederschlägt. Konventionelles Fräsen verursacht im Vergleich zum Gleichlauffräsen keine übermäßigen Vibrationen. Es ist daher dem konventionellen Fräsen in Bezug auf die Stabilität überlegen.

 

Spielfreiheit

Die Spielfreiheit ist eines der Unterscheidungsmerkmale des konventionellen Fräsens. Dieser Vorteil ist darauf zurückzuführen, dass beim konventionellen Fräsen der Tisch nicht gezogen wird und somit eine optimale Stabilität gewährleistet ist.

 

Beste Kontrolle

Beim konventionellen Fräsen hat das Werkzeug eine größere Tendenz, vom Werkstück abzuweichen. Dieser Versatz sorgt dafür, dass die Gefahr von unbeabsichtigten Schnitten am geringsten ist. Und selbst wenn solche Schnitte auftreten, sind sie von vernachlässigbarer Tiefe. 

 

Nachteile des gegenläufigen Fräsens 

Sowohl das gleichlaufende als auch das konventionelle Fräsen haben ihre Vorteile, aber es gibt auch Nachteile, die zu beachten sind. Hier sind einige von ihnen. Nachteile des gegenläufigen Fräsens:

 

Reflexionen 

Dies ist einer der Hauptnachteile des gegenläufigen Fräsens im Vergleich zum konventionellen Fräsen, vor allem in der oberen Spindel, wo die Kräfte auf das Werkzeug hoch genug sind. Lassen Sie es uns besser erklären. Das Aufwärtsfräsen erfolgt mit einer nach unten gerichteten Kraft. Diese Kraft wirkt normalerweise nicht nur auf das Werkstück, sondern auch auf den Tisch und zieht ihn in das Schneidwerkzeug hinein. Bei ausreichendem Spiel kann der Tisch brechen und den Bediener verletzen. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Schneidwerkzeug mit hoher Leistung arbeitet. Heutige Fräsmaschinen sind jedoch mit Spielentfernern ausgestattet. Sie tragen dazu bei, das Spiel zu verringern, so dass der Maschinenbediener ungehindert mit hoher Geschwindigkeit fräsen kann.

 

Übermäßige Vibrationen

Beim Freischwingerfräsen kann es bei hohen Geschwindigkeiten oder bei der Bearbeitung dicker Teile zu starken Vibrationen kommen. Die Ursache für diese Vibrationen liegt in der Wirkung des Werkzeugs auf das Werkstück. Diese Vibrationen sind schädlich, da sie häufig zu einer Verformung des Werkzeugs führen, was die Genauigkeit beeinträchtigt. Sie können auch die Werkstücke beschädigen.

 

Nicht geeignet für härtere Werkstoffe

Da die Spandicke beim Auslegerfräsen zu Beginn der Zerspanung am größten ist, kann die Bearbeitung härterer Werkstoffe bei diesem Verfahren das Schneidwerkzeug beschädigen. Dies kann bei Schneidwerkzeugen aus Stahl, Gusseisen, Titan und anderen harten Werkstoffen passieren. Für das Fräsen härterer Werkzeuge ist daher das konventionelle Fräsen die bessere Wahl.

 

Nachteile des konventionellen Fräsens

Deshalb stellen wir sie hier vor:

 

Grobe Bearbeitung

Die Hinterschneidung, die bei diesem Verfahren verwendet wird, macht es schwierig, eine glatte Oberfläche zu erzielen. Dies ist auf die Oberflächenrauheit zurückzuführen, die durch die Durchbiegung von Werkstück und Werkzeug verursacht wird. Aufgrund dieser Auslenkung ist das konventionelle Fräsen jedoch ideal für die Bearbeitung härterer Materialien wie Stahl und Gusseisen.

 

Zu hohe Wärmeentwicklung

Ein weiterer Nachteil des konventionellen Fräsens ist die Wärmeentwicklung während der Bearbeitung. Diese Wärme entsteht durch die Anhäufung von Spänen, was häufig zu einer Überhitzung des Schneidwerkzeugs führt. Die Folge der Überhitzung des Schneidwerkzeugs ist eine Verringerung seiner Standzeit.

 

Beschädigung des Werkzeugs

Die beim konventionellen Fräsen entstehende Reibung und die nach oben gerichtete Kraft erzeugen oft übermäßige Hitze. Übermäßige Hitze kann auch das Werkzeug beschädigen, wodurch sich die Standzeit des Werkzeugs sowie die Präzision und Genauigkeit des Werkstücks verringern.

 

Gleichlaufendes vs. gegenläufiges Fräsen - welche Wahl? 

Der richtige Zeitpunkt für die Entscheidung zwischen Aufwärts- und Abwärtsfräsen hängt von der Anwendung, den Anforderungen, dem Material und verschiedenen anderen Faktoren ab. Wenn von einem Vergleich zwischen konventionellem Fräsen und Gegenlauffräsen die Rede ist, wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass das Gegenlauffräsen besser ist, weil es eine geringere Belastung aufweist, eine bessere Oberflächengüte bietet und die Standzeit der Werkzeuge über einen langen Zeitraum gewährleistet. Dies ist jedoch nicht in jedem Fall richtig, da es auch erhebliche Nachteile hat. Wie das konventionelle Fräsen hat auch dieses Verfahren einige offensichtliche Vorteile. Die Grenzen sind jedoch ebenso wichtig. Daher ist es wichtig, beide Verfahren genau zu kennen, um die richtige Wahl zu treffen und konsistente Ergebnisse zu erzielen.

 

Hier sind einige Tipps, die Ihnen bei der Wahl zwischen konventionellem und ansteigendem Fräsen helfen.

 

  • Bevorzugen Sie das Steigfräsen für kleinere Teile, die eine makellose Oberfläche erfordern.
  • Verwenden Sie das Steigfräsen nicht für manuelle Fräsmaschinen.
  • Vergewissern Sie sich, dass die von Ihnen verwendete konventionelle Maschine für das Steigfräsen über einen Spielausgleich verfügt
  • Verwenden Sie konventionelles Fräsen für harte und steife Materialien oder gehärtete Teile.
  • Verwenden Sie das Steigfräsen nicht im ersten Durchgang, wenn das Material oxidiert ist oder eine raue Oberfläche hat.
  • Verwenden Sie das Schrägfräsen im letzten Durchgang, um die beste Genauigkeit zu erzielen.
  • Erwägen Sie die Verwendung von Keramikeinsätzen, um Ihre Frästechnik zu verbessern.