Vollständiger Leitfaden zu Schaftfräser Typen und ihre Verwendung in der CNC-Bearbeitung

Ein umfassender Leitfaden zu Schaftfräsertypen und ihren Anwendungen in der CNC-Bearbeitung

Bei der CNC-Bearbeitung ist die Auswahl des geeigneten Schneidwerkzeugs entscheidend für einen präzisen, effizienten und effektiven Arbeitsablauf. Schaftfräser gehören aufgrund ihrer Vielseitigkeit beim Materialabtrag und der Oberflächenbearbeitung zu den am häufigsten verwendeten Schneidwerkzeugen. Schaftfräser werden in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, im Formenbau und in der konventionellen Fertigung.

Die Informationen in diesem Leitfaden stammen von erfahrenen Fachleuten im Bereich der CNC-Bearbeitung, die branchenübliche Verfahren zur Auswahl von Schneidwerkzeugen anwenden, wie sie auch von erfahrenen Zerspanungsmechanikern und Fertigungsingenieuren genutzt werden.

Was sind Schaftfräser in der CNC-Bearbeitung?

Schaftfräser für die CNC-Bearbeitung sind rotierende Schneidwerkzeuge, die in CNC-Fräsmaschinen eingesetzt werden. Sie ermöglichen Schnitte in lateraler, axialer und radialer Richtung, während Bohrer nur vertikal schneiden können. Zu ihren Bearbeitungsmethoden gehören Profilfräsen, Nutenfräsen und Konturfräsen.

Sie werden typischerweise aus Werkstoffen wie Hartmetall, Schnellarbeitsstahl (HSS) und Kobalt gefertigt.

Die Bedeutung der Wahl der richtigen Schaftfräser 

Die Auswahl des richtigen Fräsers ist entscheidend für zuverlässige CNC-Bearbeitungs Ergebnisse. Die Werkzeugauswahl beeinflusst direkt die Oberflächengüte, die Werkzeugstandzeit, die Bearbeitungsgenauigkeit und die gesamten Produktionskosten.

Wenn Sie Werkzeugtyp, Geometrie und Material optimal auf die Anwendung und das Werkstück Material abstimmen, reduzieren Sie den Werkzeugverschleiß, minimieren Vibrationen während der Bearbeitung und gewährleisten die Einhaltung enger Toleranzen am fertigen Bauteil.

Gängige Arten von Schaftfräsern und ihre Verwendung in der CNC-Bearbeitung

1. Kugelfräser

Kugelfräser sind mit einer abgerundeten Spitze ausgestattet, um ein einfaches und kontinuierliches Bearbeiten gekrümmter Oberflächen zu ermöglichen.

Anwendungsbereiche von Kugelfräsern:

• 3D-Kontur Fräsen und -profilieren

• Formen- und Werkzeugbau

• Bearbeitung komplexer Geometrien

• Komponenten für die Medizin- und Luftfahrtindustrie

Sie eignen sich hervorragend für die Endbearbeitung, bei der eine glatte Oberfläche unerlässlich ist. Die kugelförmige Spitze trägt dazu bei, glatte Oberflächen zu erzeugen, indem sie alle sichtbaren Bearbeitungsspuren auf dem Material entfernt.

2. Konischer Schaftfräser

Die Konischer Schaftfräser sind mit einem sich verjüngenden Profil konstruiert, das ihnen eine höhere Steifigkeit und Festigkeit als geraden Fräsern verleiht.

Anwendungsbereiche von konischen Schaftfräsern:

• Bearbeitung tiefer Kavitäten

• Gravieren und Beschriften

• Formen- und Werkzeugbau

• Bearbeitung von Schrägen Wänden/Anfasen

Erfahrene Fachleute verlassen sich auf ihr Bearbeitungs-Know-how, um konische Schaftfräser für die Bearbeitung tiefer Kavitäten auszuwählen, bei der Werkzeug Steifigkeit und Maßgenauigkeit entscheidend sind.

3. T-Nut-Schaftfräser

T-Nut-Schaftfräser werden hauptsächlich verwendet, um T-Nuten in die Oberflächen von CNC-Maschinen zu fräsen und verschiedene Arten von Vorrichtungen und Spannwerkzeugen herzustellen, die zur Unterstützung oder Fixierung von Werkstücken während des Bearbeitungsprozesses dienen.

Anwendungsbereiche von T-Nutfräsern:

• Fräsen von T-Nuten in CNC-Maschinentische

• Herstellung von Vorrichtungen und Spannwerkzeugen

• Erstellung von Hinterschnitt Profilen

Die korrekte Verwendung von T-Nut-Schaftfräser erfordert praktische Erfahrung in mehrstufigen Bearbeitungsprozessen, um präzise Hinterschnitte und eine zuverlässige Nutgeometrie zu gewährleisten.

Weitere häufig verwendete Schaftfräser

Neben der Verwendung spezialisierter Werkzeuge, den sogenannten Fräsern, gibt es zahlreiche Standard Fräsertypen, die üblicherweise in der CNC-Bearbeitung eingesetzt werden:

• Schaftfräser - Schaftfräser haben das breiteste Anwendungsspektrum (Nuten, Fräsen, Planfräsen und allgemeines Fräsen).

• Schruppfräser - Entwickelt für einen hohen Materialabtrag.

• Schlichtfräser - Für die Erzeugung hochwertiger Oberflächen.

Die bei den meisten Arten der CNC-Bearbeitung durchgeführten Verfahren erfordern die Kombination mehrerer Fräsertypen.

Vorteile der Verwendung der richtigen Fräser

Die Auswahl des richtigen Werkzeugs kann die Maschinenproduktivität, die Teilequalität und die Gesamtkosten der Bearbeitung erheblich steigern.

• Verbesserte Genauigkeit und Maßhaltigkeit

Das ausgewählte Werkzeug weist weniger Durchbiegung/Vibrationen auf und bietet somit eine stabilere Plattform für den Schneidprozess. Beispiele hierfür sind konische Fräser, die steifer sind als gerade CNC-Schneidwerkzeuge und daher ideal für tiefe Schnitte und präzise kritische Anwendungen eignen.

• Verbesserte Oberflächengüte

Es gibt viele verschiedene Typen, die speziell für die Herstellung außergewöhnlich glatter Oberflächen auf konturierten und 3D-Oberflächen entwickelt wurden. Der Einsatz dieser Werkzeuge reduziert den erforderlichen Nachbearbeitungsaufwand und somit Zeit- und Arbeitskosten.

• Längere Werkzeugstandzeit

Durch die richtige Auswahl des Werkzeugs lassen sich die Wärmeentwicklung, der Verschleiß und das Ausbrechen der Schneiden reduzieren und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern. Die Schnittkraft wird gleichmäßig auf das Werkzeug verteilt, was zu einer längeren Standzeit und weniger Werkzeugwechseln führt.

• Reduzierte Bearbeitungszeit

Richtig ausgewählte Schaftfräser ermöglichen höhere Vorschubgeschwindigkeiten und optimierte Schnittbedingungen. Geeignet ausgewählte Schrupp- und Schlichtwerkzeuge verkürzen die Gesamtbearbeitungszeit und erhöhen so den Produktionsdurchsatz.

• Geringere Werkzeug- und Produktionskosten

Obwohl viele Spezialfräser teurer sind als Standard Fräser, überwiegen die langfristigen Einsparungen durch weniger Ersatzteile, Ausschuss und Maschinenstillstände oft die höheren Anschaffungskosten.