Fräsen

Fräsen ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem eine mehrzahnige, rotierende Fräserspitze Material von einem Werkstück abträgt, um definierte Konturen, Taschen und Oberflächen zu erzeugen. Typisch kommt der Fräser in Kontakt mit dem Werkstück, während das Werkstück oder der Fräser in drei bis fünf Achsen bewegt wird. Die Prozessparameter umfassen Spindeldrehzahl, Vorschub, Schnitttiefe und -breite, die zusammen Formgenauigkeit, Oberflächenqualität und Materialabtragsrate bestimmen.

Historisch entwickelte sich das Fräsen im 19. und 20. Jahrhundert mit der Erfindung der Fräsmaschine; der bedeutende Durchbruch erfolgte durch numerische Steuerung (CNC), die 2-, später 3- bis 5-Achs-Bearbeitungen automatisierte.

Maschinen und Werkzeuge: Fräsmaschinen können horizontal oder vertikal aufgebaut sein. Grundwerkzeuge sind Schaft- und Endfräser unterschiedlicher Geometrie (z. B. Stirnfräser, Schulterfräser). Für komplexe Geometrien kommen Mehrachsbearbeitungen zum Einsatz.

Typische Anwendungen: Fräsen wird zur Herstellung von Bauteilen aus Metall (Stahl, Aluminium), Kunststoffen und Verbundwerkstoffen eingesetzt, beispielsweise in Maschinenbau, Werkzeugbau, Automobil- und Luftfahrtindustrie. Gängige Aufgaben umfassen Plan- und Taschenfräsen, Außen- und Innenbearbeitung sowie die Erstellung von Nuten, Bohrungen und Gewinden.

Programmierung und Prozessführung: CAM-Software erzeugt NC-Programme (G-Code) aus CAD-Modellen. In der Praxis kommen Kühlung, Späneführung und Kühlschmierstoffe zum Einsatz, um Werkzeugstandzeit und Oberflächengüte zu verbessern. Vorteile sind hohe Formfreiheit, gute Maßhaltigkeit und die Fähigkeit, komplexe Geometrien zu realisieren; Einschränkungen umfassen Werkzeugverschleiß, Energiebedarf und Spänenabführung.