9.06.2017
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Die Einzelheiten des Zerspanungsvorganges

Fräsen ist die häufigste Form der Bearbeitung, ein Zerspanungsvorgang, der eine Vielzahl von Bearbeitungsmöglichkeiten eines Werkstücks durch Zerspanen des überschüssigen Materials erzeugen kann. Der Fräsvorgang erfordert eine CNC-Fräsmaschine, ein Werkstück, eine Werkzeughalterung und einen Fräser. Das Werkstück ist ein Stück vorbereitetes Material, das in der Fräsmaschine fixiert wird, und sich auf einem drehbaren Teller innerhalb der Fräsmaschine befindet.
Der Schneidstahl ist ein Schneidwerkzeug mit scharfen Kanten, das auch in der Fräsmaschine befestigt wird, und mit hoher Drehzahl rotiert. Durch das Zuführen des Werkstücks an das rotierende Schneidwerkzeug wird Material von diesem Werkstück in Form von kleinen Spänen weggeschnitten, um die vom Kunden bestellte Form zu erzeugen. Das Zerspanen durch Fräsen wird typischerweise eingesetzt, um Teile herzustellen, die sehr passgenau sind, und viele Löcher und dreidimensionale Oberflächenkonturen aufweisen.
Fräsen
Teile, die vollständig durch Fünfachsfräsen in einem Arbeitsgang hergestellt werden, beinhalten oft Oberflächen, die mit begrenzten Radien versehen werden, um Kanten an Prototypen zu brechen, oder kundenspezifische Bauteile herzustellen.
Eine weitere Anwendung des CNC-Fräsens ist die Herstellung von Sonderwerkzeugen für andere Bearbeitungsmaschinen in dreidimensionalen Formen, häufig allerdings als zweiter Bearbeitungsschritt nach dem Schleifen der Oberfläche. Anschließend können Teile hinzugefügt oder umgearbeitet werden, die mit einem anderen Verfahren wie z.B. Funkenerosion hergestellt wurden. Durch die geringen Toleranzen und hochwertigen Oberflächen ist das Fräsens ideal, um Präzisionsbauteile zu fertigen, deren Grundform in Serie benötigt wird. Die oben genannten Komponenten können in der Fräsmaschine wahlweise vertikal oder horizontal ausgerichtet werden, und sie schaffen so zwei unterschiedliche Formen der Zerspanungstechnik. Eine Horizontaldrehmaschine verwendet eine Spindel, die waagerecht innerhalb der Maschine liegt. Aus diesem Grund wird das horizontale Drehen manchmal als klassisches Drehen bezeichnet. Das Werkstück wird auf einer Seite durch einen Mitarbeiter, der mit der Maschine verbunden ist, und auf der anderen Seite durch die Spannzange gehalten. Die Spindel wird vom Motor mit variabler Geschwindigkeit angetrieben und ermöglicht so eine gleichmäßige Oberfläche ohne sichtbare Bearbeitungsspuren.
Während des Fräsens dreht sich der Fräser entlang mehrerer Achsen simultan, und die Schneide entfernt Material vom Werkstück.
Drehen
Eine Vertikaldrehmaschine hingegen verfügt über eine senkrecht stehende Spindel. Der Scheidstahl ist am Rande eines Tellers befestigt, der als Spannzange bezeichnet wird, die dann ihrerseits an der vertikal ausgerichteten Spindel befestigt ist. Die Spindel dreht das Werkstück im Ganzen, so dass alle Bearbeitungsvorgänge, die auf einer Tellerdrehmaschine durchgeführt werden, zunächst das Material von der Außenseite, und dann anschließend in der zweiten Aufspannung von der Innenseite abnehmen.
Diese Fräsmaschinen können nach der Art der verwendeten Steuerung eingestuft werden. Eine normale Fräsmaschine verfügt über eine Steuerung in nur drei Achsen, so dass der Zerspanungstechniker die Bewegung des Schneidwerkzeuges während des Bearbeitungsvorgangs steuern muss. Er passt die Position des Schneidwerkzeuges an, indem er ein anderes CAM-Programm eingibt, und die Werkstücke dann nur noch von Hand entgraten muss.
Fräsmaschinen sind allerdings meistens computergesteuert. Solche CNC-Fräsmaschinen bewegen sowohl das Werkstück als auch den Fräser auf der Basis von programmierten Befehlen; sie bieten eine sehr hohe Präzision. Viele CNC-Fräsmaschinen enthalten durch den Zerspanungsvorgang eine weitere Bewegungsachse.
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