Fräsen ist Fertigungskunst

In der Metallverarbeitung ist das Fräsen neben dem Drehen ein wesentlicher Teil der spanenden Fertigungstechnik. Durch moderne Fertigungstechniken wurden dem Fräsen auch Bohr- und Gewindeschneidarbeiten zugeordnet. Klassische Aufgabe der Fräsarbeiten ist die Formgebung in höchstmöglicher Perfektion. 

Heute unterscheidet man zwei Gruppen: konventionelle und CNC - gesteuerte Fräsanlagen. 

Prinzip des Fräsens

Fräsen kann in Umfangsfräsen und Stirnfäsen unterteilt werden.Dem Grunde nach kann ein Fräsvorgang sehr vereinfacht beschrieben werden, der ähnlich wie Bohren abläuft. Ein einem Spiralbohrer ähnelndes Werkzeug, das lediglich eine andere Schneidengeometrie besitzt, wird drehend gegen das Werkstück geführt und nimmt dort Späne ab. 

Fräswerkzeuge

Natürlich wurden im Laufe der Zeit für diese Technik unterschiedlichste Werkzeuge  entwickelt. Schaftfräser unterschiedlicher Schneidenzahl aus einem speziellen Werkzeugstahl mit und ohne Spezialbeschichtungen, mit so genannten Hartmetall – bestückten Schneidplatten und solche, die mit Wechselplatten (Wechselmessern) ausgerüstet sind. Analog zu den Schaftfräsern kommen auch Messerköpfe zum Einsatz. Auch diese können mit Schneiden ausgerüstet sein, die auswechselbar sind. 

Fräswerkzeuge sind Hightech pur

Die hohen Anforderungen an die Standzeiten der Schneidwerkzeuge stellt die Werkzeugbauer ständig vor neue Herausforderungen. Die Materialien für Schneidwerkzeuge zum Fräsen haben in den letzten Jahrzehnten durch moderne Metallurgie eine rasante Entwicklung erfahren. Selbst Diamantbestückte Werkzeuge gehören heute zum Standard. Aber auch die Schneidengeometrien, also quasi die Messerformen und ihre Anordnung stellen Spitzenprodukte aus Wissenschaft und Technik dar. Diese werden bis hin zum besten Spanauswurf bei geringster Beeinträchtigung der Kühlmittelzufuhr optimiert. Möglichst wenig Lärmentwicklung bei hohen Drehzahlen gehören zum selbstverständlichen Leistungsumfang. 

Art der Bearbeitung

Eine herkömmliche Methode der Bearbeitung ist das feste Aufspannen des Werkstücks auf einem Tisch, der das zu bearbeitende Werkstück an das ortsgebunde Werkzeug heranführt. Die andere konventionelle Bearbeitung stellt das bewegliche Aggregat, welches das entsprechende Werkzeug antreibt, dar. Natürlich gibt es im Bereich der konventionellen Bearbeitung auch Anlagen, die eine Kombination beider Verfahren bilden. 

Vorschub und Schnittgeschwindigkeit 

Um optimale Fräsergebnisse zu erzielen, ist es notwendig, die optimale Schnittgeschwindigkeit zu erzielen. Diese ist abhängig vom Vorschub. Je schneller der Vorschub, desto schneller muss sich das Werkzeug drehen, um eine optimale Schnittgeschwindigkeit zu gewährleisten. 

Die beim Fräsen entstehende Hitze wird mit Kühlmitteln weitgehend vermieden oder schnellstens abgeleitet. 

Moderne Frästechnik ist CNC gesteuert

Allerdings hat die Automatisierung durch Einführung von numerisch gesteuerten Maschinen, den NC – und den CNC – Anlagen, oft Bearbeitungszentren genannt, die Methoden beim Fräsen soweit perfektioniert, dass konventionelle Bearbeitung im gewerblichen Bereich nur noch sehr selten konventionell erfolgt. 

Für Ausbildungszwecke und im Bereich der Hobby – Fertigung sind sie noch vielfach vorhanden. 

Die vorgenannten CNC-Anlagen werden heute in Ausführungen benutzt, die eine Bearbeitung in bis zu 8-Achsrichtungen ermöglichen und somit sehr präzise Fertigung bedarfsgerechter Stückzahlen zu rationellen Preisen erlaubt. 

In der betrieblichen Praxis werden heute vornehmlich Zerspanungsmechaniker eingesetzt, die sich auf das Fräsen spezialisiert haben. Obwohl in die Ausbildung eine breite Grundlage für alle spanenden Fertigungsmethoden gehört, wie z. B. das Drehen.. Da die Anforderungen zu immer mehr Spezialisierung zwingen, weil nur so eine Produktivitäts- und Qualitätssteigerung bei möglichst hoher Anlagenauslastung erreicht werden kann. Nicht selten sind diesen Anlagen- oder Automatenführern Helfer beigestellt, die für bestimmte Tätigkeiten angelernt wurden. Hierzu gehört das Beschicken der Maschinen mit Rohteilen oder die Abnahme der fertig gefrästen Werkstücke. Die Beschickung besteht nicht selten aus dem Aufspannen des zu bearbeitenden Teiles, welches viel Sorgfalt und Präzision erfordert.