Das Fräsen ist eine der am häufigsten verwendeten Bearbeitungsmethoden und wird als Spanbearbeitung klassifiziert (bei der Späne einer bestimmten Größe aus einem Materialblock entfernt werden). Mit dieser Methode können Teile verschiedener Formen und Schwierigkeitsgrade hergestellt werden. Mit den heutigen Fräsmaschinen lassen sich zwei- und dreidimensionale Teile aus einer Vielzahl von Materialien bearbeiten - von Holz und verschiedenen Kunststoffen bis hin zu Aluminiumlegierungen, Stahl und anderen Metallen.
Beim Arbeiten mit einer Fräsmaschine ist es wichtig, die richtigen Maschinenparameter und eine an die Werkstückoberfläche angepasste Zerspanungstechnik zu haben. Bei dieser Bearbeitung (sowohl beim klassischen als auch beim CNC-Fräsen) gibt es zwei wichtige Techniken: das Gegenlauf- und das Gleichlauf-Fräsen.
Diese Techniken haben mit der Drehbewegung der Fräsmesser im Verhältnis zur Werkstückoberfläche während der Vorschubbewegung zu tun, und ihre Auswahl hat einen direkten Einfluss auf die Qualität der hergestellten Teile oder Objekte.
Was ist das Gegenlauf-Fräsen?
Das Gegenlau- Fräsen, manchmal auch "konventionelles" Fräsen genannt ist eine Bearbeitungsart, bei der die Richtung der Vorschubbewegung der Drehbewegung der Schneidmesser entgegengesetzt ist.
Bei dieser Bearbeitungstechnik werden die Späne in einem bestimmten Vorschub des Fräsers auf die unbearbeitete Fläche geschleudert und die Schneiden wählen das Material "von unten" aus. Diese Frästechnik zeichnet sich aus durch:
- die Entfernung von relativ großen Spänen und das Risiko einer Späneansammlung auf der Arbeitsfläche,
- relativ hohe Reibung und damit die Gefahr hoher Betriebstemperaturen,
- teilweise Zerkleinerung (in dem Bereich, der näher am Niveau der bearbeiteten Oberfläche liegt) des Werkstücksmaterials,
- bei schlechter Wahl der Fräsparameter eine schlechtere Oberflächenqualität und im Extremfall eine Beschädigung des Werkzeugs (z. B. Ausbrechen der Schneidkante oder Verschweißen der Späne mit der Schneide),
- Beim konventionellen Fräsen kann es - aufgrund der Kraftrichtung - zu einer "Verstopfung" des Werkstücks kommen,
- Außerdem kann es nach dem Durchgang des Fräsers durch Quetschungen zu einer Verhärtung der Oberfläche kommen.
Das Gegenlauf-Fräsen ist in der Holzbearbeitung beliebt, vor allem in Werkstätten, die klassische automatische Fräsmaschinen mit Handvorschub verwenden.
Beim Metallfräsen wird diese Technik nur selten eingesetzt, vor allem aufgrund der hohen Temperaturen und des höheren Risikos von Werkzeugschäden bei schlecht gewählten Parametern. Trotzdem wird diese Bearbeitungstechnik beim Fräsen von hochwarmfesten Legierungen oder in Situationen eingesetzt, in denen ein effektives Spannen des Werkstückblocks nicht möglich ist (es gibt sogenannte "Arbeitsabstände").
Es ist bemerkenswert, dass sich das Gegenlauf- Fräsen für die Bearbeitung von Kunststoffen gut eignet - vor allem wegen der Richtung der Späne; wenn sie auf die bearbeitete Oberfläche fallen, können sie Verzug und thermische Verformungen verursachen.
Was ist Gleichlauf- Fräsen?
Das Gleichlauf-Fräsen ist eine der wichtigsten Techniken für die Metallbearbeitung.
Es ist eine Bearbeitungstechnik, bei der die Richtung der Vorschubbewegung der Drehbewegung des Schneidmessers folgt.
Beim Gleichlauf-Fräsen werden die Späne, die sich von der Oberfläche des Werkstücks lösen, "hinter" den Schneidkopf (in Richtung der bearbeiteten Oberfläche) geschleudert, wodurch die Gefahr, sich in der Spindel oder dem Fräser zu verfangen, verringert wird.
Diese Technik wird häufig bei der CNC-Bearbeitung eingesetzt, nicht zuletzt, weil sich damit eine bessere Oberflächenqualität erzielen lässt. Diese Technik zeichnet sich aus durch:
- eine geringere Reibung und weniger Materialverschleppung,
- der Notwendigkeit einer sicheren Befestigung des Werkstücks - ein Durchhängen oder Durchschleifen des Materials durch das Fräsmesser kann zu Materialschäden führen,
- bei richtiger Wahl der Bearbeitungsparameter - kann eine viel bessere Oberflächenqualität erzielt werden,
- bessere Spanabfuhr, die auch Wärme abführen kann, wenn sie hinter der Klinge ausgeworfen wird,
- geringere Arbeitsabstände - aufgrund der relativ hohen Kraft, die auf den Fräser übertragen wird, können Probleme beim Auswuchten der Spindel oder des Fräsers zu einer erheblichen Verschlechterung der bearbeiteten Oberflächenqualität und einem schnelleren Verschleiß der Messer führen, in extremen Fällen sogar zu ihrer Zerstörung.
Aufgrund dieser Eigenschaften ist das gleichlaufende Fräsen die Technik der Wahl für die Metallbearbeitung.
Durch die effizientere Wärmeableitung wird in extremen Fällen eine zusätzliche Kühlung überflüssig. Das macht die Bearbeitung von Metallen mit hoher Wärmeleitfähigkeit (z. B. Aluminium) einfacher und effizienter.
Unter anderem aus diesen Gründen ist das Gleichlauf- Fräsen die häufigste Wahl von CNC-Maschinenbedienern.
Gleichlauf- und Gegenlauf-Fräsen: Was sind die Unterschiede?
Was sind die Unterschiede zwischen Gleichlauf- und Gegenlauf-Fräsen? Sie können in folgende Schlüsselparameter unterteilt werden:
- die Qualität der erzeugten Oberfläche - beim gleichlaufenden f. sind die Oberflächenmarkierungen viel deutlicher sichtbar als beim gegenläufigen Fräsen,
- die Richtung des Spanabwurfs - f. Beim Gleichlauf-Fräsen werden die Späne in Richtung der bearbeiteten Oberfläche ausgeworfen; beim Gegenlauf-Fräsen werden die Späne in Richtung der bearbeiteten Oberfläche ausgeworfen,
- Abstandstoleranz - f. Mitdrehen erfordert eine hohe Festigkeit des Materials und des Werkzeugs; Gegendrehen eignet sich besser für die Bearbeitung von Objekten, die nicht stabil eingespannt werden können,
- die Art der zu bearbeitenden Materialien - f. Gegenlauf wird in der Regel für die Bearbeitung von Metall (z.B. Stahl, Aluminium und Messing) verwendet, egal ob mit manuellen, automatischen oder CNC-Fräsmaschinen; Gegenlauf wird fast ausschließlich für die Bearbeitung von Holz, bestimmten Arten von Polymeren und hitzebeständigen Metalllegierungen verwendet,
Wie auch bei den anderen Fräsparametern liegt die Festlegung der Bearbeitungstechnik im Ermessen des Fräsmaschinenbetreibers.
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