CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist ein spanendes Fertigungsverfahren, bei dem ein rotierendes Werkzeug (der Fräser) durch gesteuerte Bewegungen der Maschinenachsen Material vom Werkstück abträgt. Anders als beim Drehen, bei dem sich das Werkstück dreht, rotiert beim Fräsen das Werkzeug und bewegt sich relativ zum Werkstück im Raum. Nach DIN 8589 gehört Fräsen zum Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide.

Durch Fräsen lassen sich ebene Flächen, Taschen, Nuten, Formflächen und sehr komplexe 3D-Geometrien (auf 5-Achs-Bearbeitungszentren) herstellen. Es ist ein Grundverfahren für die Fertigung von Maschinenteilen, Formen, Vorrichtungen und Werkzeugen aus Metallen (Aluminium, Stahl, Edelstahl, Titan) oder technischen Kunststoffen.

Die grundlegenden Fräsoperationen sind Planfräsen (ebene Flächen), Taschenfräsen, Konturfräsen (2,5D-Konturen), 3D-Fräsen (Freiformflächen, etwa im Formenbau), Gewindefräsen und Bohren. 5-Achs-Bearbeitungszentren fertigen auch sehr komplexe Geometrien in einer einzigen Aufspannung.

Die Genauigkeit beim CNC-Fräsen hängt von Maschine, Werkzeug, Aufspannung und Werkstoff ab. Bei üblichen Arbeiten werden meist ±0,01 bis 0,05 mm erreicht. Höhere Genauigkeit erfordert Kalibrierung, thermische Stabilisierung und besondere Vorgehensweisen. Für die genauesten Flächen wird Fräsen mit Schleifen kombiniert.

CNC-Fräsen eignet sich für nicht rotationssymmetrische Teile aus Metall und Kunststoff: Platten, Flansche, Halter, Gehäuse, Abdeckungen, Rahmen, Spannvorrichtungen, Formen und Elektroden. Es wird für einzelne Prototypen ebenso eingesetzt wie für Serien, vor allem wenn ein Teil genaue ebene Flächen, präzise Bohrungsabstände oder Freiformflächen benötigt.

Für Prototypen ist das Fräsen aus dem Vollen (zum Beispiel aus Aluminium oder POM) eine häufige Alternative zum 3D-Druck, wenn der echte Werkstoff, eine höhere Genauigkeit oder eine bessere Oberfläche gefragt ist.

Die Konstruktion muss die Form des Werkzeugs berücksichtigen. Innenecken von Taschen haben immer einen Radius, der mindestens dem Fräserradius entspricht, und tiefe, schmale Taschen erfordern lange Werkzeuge, die sich durchbiegen und nur langsam zerspanen. Dünne Wände geraten bei der Bearbeitung ins Schwingen und verformen sich. Jede Seite des Teils, die zugänglich sein muss, bedeutet in der Regel eine weitere Aufspannung und einen höheren Preis.

Geben Sie in der Anfrage Werkstoff, Allgemeintoleranzen (zum Beispiel nach ISO 2768), Rauheitsanforderungen an Funktionsflächen, Entgratung und Oberflächenbehandlung an. Fragen Sie, ob der Fertiger auf einer 3-Achs- oder 5-Achs-Maschine arbeitet, denn das beeinflusst die Zahl der Aufspannungen, die Lagegenauigkeit der Flächen zueinander und den Preis.