Fräswerkzeuge: Arten und Materialien

Es gibt verschiedene Kategorien von Fräswerkzeugen, die sich durch ihre Schneiden, ihre Form und die Materialien, aus denen sie bestehen, unterscheiden.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die verschiedenen Arten, die verwendeten Materialien, ihre Anwendungen und vieles mehr.

Grundlegende Struktur von Fräswerkzeugen

Fräswerkzeuge sind Gegenstände oder Geräte, die dazu dienen, überschüssiges Material von einem Werkstück zu entfernen, um eine gewünschte Form oder ein gewünschtes Ergebnis zu erzielen.

Die Verwendung von Fräswerkzeugen ist ganz einfach. Montieren Sie die Fräswerkzeuge einfach an der Fräsmaschine, so dass sich der Fräser schnell und mit hoher Geschwindigkeit gegen das Werkstück bewegen kann, um einen Schnitt, eine Bohrung oder eine Form zu erhalten.

Bevor Sie die verschiedenen Arten von Fräsern kennenlernen, ist es hilfreich, ihren grundlegenden Aufbau zu verstehen. Ein Fräser besteht aus drei Hauptteilen: dem Schaft, dem Körper und der Schneide. Diese Teile arbeiten zusammen, um die Fräsarbeit zu erledigen.

• Der Schaft ist der Teil, den man mit der Spindel der Fräsmaschine verbindet. Er hält alles an seinem Platz.
• Der Körper ist der wichtigste Mittelteil. Er verbindet den Schaft mit dem Kopf und stützt das gesamte Werkzeug.
• Die Schneide ist der Teil, der das eigentliche Schneiden übernimmt. Sie umfasst die Spitze, die Hauptschneide und die Zähne.

Wie werden Schneidwerkzeuge in Fräsmaschinen eingesetzt?

Das Fräswerkzeug arbeitet durch Drehen und Schneiden von Materialien aus dem Werkstück. Sie führen das Werkstück dem sich drehenden Fräser zu, der schnell Metall oder Kunststoff abträgt. Die Fräsmaschine kann einen oder mehrere Fräser auf einmal aufnehmen, um den Prozess zu beschleunigen und die gewünschte Form schneller zu erzeugen.

Beim Fräsen ist es eine gute Idee, das Werkzeug zu wechseln, um die gewünschte Form zu erhalten.

Die Bedeutung von Fräswerkzeugen

Fräswerkzeuge sind wichtig, weil sie Ihnen helfen, zusätzliches Material von dem Teil zu entfernen, an dem Sie gerade arbeiten. Sie werden feststellen, dass eine Fräsmaschine sehr flexibel ist. Du kannst sie für viele verschiedene Bearbeitungsaufgaben und zur Herstellung von Teilen in allen möglichen Formen und Größen verwenden. Der Fräser ermöglicht es Ihnen, diese Arbeit sowohl mit Genauigkeit als auch mit Geschwindigkeit auszuführen.

Arten von Schneidwerkzeugen für Fräsmaschinen

Es gibt verschiedene Arten von Fräswerkzeugen, jedes mit seinen spezifischen Funktionen und Arbeitsweisen, seiner Eignung, seinen Schneiden, Formen und Größen. Hier sind die beliebtesten, die Sie kennen sollten.

Planfräsen

Diese Werkzeuge werden eingesetzt für StirnfräsenBeim Planfräsen wird ein Teil der Oberfläche eines Werkstücks abgetragen. Die Schneiden eines Planfräsers schneiden horizontal, im Gegensatz zu Schaftfräsern, die vertikal schneiden. Sie werden meist zum Beschneiden der Außenseite eines Werkstücks verwendet.

Schaftfräser

Schaftfräser schneiden in alle Richtungen, im Gegensatz zu Bohrwerkzeugen, die nur gerade nach unten schneiden. Sie werden für verschiedene Fräsaufgaben wie das Schneiden von Werkzeugstahl, Bohren, Schlitzen und mehr verwendet. Nachstehend sind einige Arten von Schaftfräsern aufgeführt:

Kugelmühlenfräser: Diese Fräser haben eine runde, kugelförmige Nase. Sie eignen sich hervorragend zum Fräsen gekrümmter Oberflächen.

Vierkant-Schaftfräser: Diese haben flache Enden und werden für allgemeine Fräsarbeiten wie Eintauchen, Profilieren und Schlitzen verwendet.

Radius-Schaftfräser: Diese haben abgerundete Ecken, die für glattere Schnitte und eine längere Lebensdauer sorgen.

Freischneidende Schaftfräser: Diese auch als Lollipop-Fräser bezeichneten Werkzeuge sind flexibel und ideal für die Bearbeitung von Hinterschneidungen.

Abrundende Schaftfräser: Diese haben starke, abgerundete Enden zum Fräsen von abgerundeten Kanten.

Eckradius-Schaftfräser: Diese Fräser sind für raue Oberflächen bekannt und entfernen schnell große Mengen an Material.

Zylindrischer Schaftfräser (Walzenstirnfräser)

Mit einem Walzenstirnfräser fräst du auf einer Horizontalfräsmaschine ebene Flächen. Wenn du mit Zahnrädern arbeitest, kannst du sie nach ihrer Zahnform in gerad- und schrägverzahnte Zahnräder einteilen. Sie können sie auch nach der Anzahl der Zähne gruppieren - Zahnräder mit grober Teilung haben weniger Zähne, Zahnräder mit feiner Teilung haben mehr.

Dreikant-Schaftfräser

Dies ist ein grundlegendes Werkzeug, das Sie auf einer horizontalen Fräsmaschine verwenden. Es dient hauptsächlich zum Schneiden von Nuten und Stufen. Da es drei Schneiden hat, kann es auf drei Flächen gleichzeitig schneiden.

Keilnutfräser (T-Nut-Fräser)

Dieser Fräser sieht ähnlich aus wie ein normaler Fräser, ist aber anders, weil er zwei Schneiden und kein Mittelloch hat. Sie können damit Nuten und Rillen fräsen, aber er ist nicht zum Fräsen von ebenen Flächen geeignet.

Sägeblattfräser

Der Sägeblattschneider hat dünne Zähne und eignet sich hervorragend zum Schneiden von schmalen und tiefen Rillen in nicht zu harten Materialien. Wenn der Fräser stumpf wird, können Sie ihn mit einer Schleifmaschine schärfen und wieder verwenden.

Winkel-Fräser

Mit dieser Art von Schneidwerkzeugen können Sie präzise Winkel und Rillen in verschiedene Materialien schneiden. Es gibt zwei Haupttypen: Einfach-Winkelschneider und Doppel-Winkelschneider. Einfachwinkelschneider haben einen Winkel von 18 bis 90 Grad und eine Dicke von 6 bis 35 mm. Doppelwinkelfräser haben einen Winkel von 30 bis 120 Grad und eine Stärke von 10 bis 45 mm.

Formfräser

Formfräser werden für die Bearbeitung komplexer Oberflächen, wie Zahnräder oder komplizierte Konturen, verwendet. Es gibt sie in verschiedenen Formen und sie sind ideal für Aufgaben wie Anfasen und Radiusfräsen.

Einige gängige Arten von Formfräsern sind die folgenden:

Konvexe Fräswerkzeuge: Diese bilden nach innen gewölbte Halbkreise.

Eckenabrundungsfräser: Wird zum Abrunden von Ecken und zum Erstellen von Radien verwendet.

Fräser mit eingesetztem Werkzeug: Diese haben Zähne aus Hartmetall oder Werkzeugstahl, die am Fräskörper befestigt sind.

Zahnradfräser

Mit diesem Fräser können Sie Zahnräder formen, indem Sie den Umrissen des Zahnrads folgen. Das Verfahren ist einfach und funktioniert gut, wenn Sie nur ein Zahnrad oder eine kleine Anzahl von Zahnrädern herstellen müssen.

Hohlmühle

Ein Hohlfräser sieht aus wie ein Rohr mit Schneidzähnen auf der Außenseite. Das Innere ist leer, damit man es auf eine Welle montieren kann. Er ist gut geeignet, um Teile vor dem Gewindeschneiden schnell zu formen und hilft Ihnen, schneller zu arbeiten.

Gewindemühle

Das Gewindefräsen ist eine Methode zum Schneiden von Gewinden mit einer Drei-Achsen-Maschine wie einem Bearbeitungszentrum. Es spielt keine Rolle, um welche Art von Gewinde es sich handelt oder in welche Richtung es sich dreht - Sie können es in beide Richtungen schneiden. Diese Methode ist genau und flexibel.

Fase fräsen

Mit einem Fasenfräser glätten Sie scharfe Kanten, indem Sie eine schräge oder abgerundete Ecke anstelle eines scharfen 90-Grad-Winkels schneiden. Der Fräser kann eine oder mehrere Klingen haben, und Sie können die Form und den Winkel wählen, je nachdem, wie die Kante aussehen soll.

Materialien für Fräswerkzeuge

Wie bereits erwähnt, werden Schneidewerkzeuge aus verschiedenen Materialien hergestellt, wodurch sie für unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen und -vorgänge geeignet sind. Hier sind einige der Materialien, aus denen sie hergestellt werden.

Stellit

Dies ist eine Nichteisenlegierung, das heißt, sie enthält kein Eisen. Sie wird durch Schleifen oder Gießen hergestellt. Sie enthält Chrom und Kobalt. Manchmal enthält es auch Wolfram oder Molybdän. Wenn Sie dieses Material für Schneiden verwenden, bleiben diese auch bei sehr hohen Temperaturen und Geschwindigkeiten scharf.

Bei großen Fräsern bringen die Hersteller Stellit-Zähne auf einer Stahlscheibe an. Für kleinere Fräser verwenden sie Vollstellit. Wenn Sie z. B. Teile für Automotoren oder andere Gegenstände in großen Mengen herstellen müssen, eignen sich Stellitfräser sehr gut.

Hochgeschwindigkeitsstahl

Schnellarbeitsstahl ist allgemein bekannt für seine Härte und seine Fähigkeit, hohen Schnittgeschwindigkeiten standzuhalten. Sie sind hochtemperaturbeständig, benötigen jedoch eine Temperatur von nicht mehr als 650 Grad Celsius, um ihre Härte zu erhalten.

Gilt als vielseitiger und universell einsetzbarer Werkstoff für Fräser. HSS ist für das Fräsen von Materialien wie Stahl und Aluminium geeignet.

Um die Härte und Temperaturbeständigkeit eines Schneidwerkzeugs zu erhöhen, fügen die Hersteller oft Kobalt in geringen Mengen hinzu, so dass ein HSCO (High-Speed Cobalt Steel) entsteht. Dies wiederum verbessert seine Haltbarkeit und macht ihn ideal für komplexere Bearbeitungsvorgänge.

Hartmetall

Sie werden auch als Sinterkarbid bezeichnet und sind eine Kombination aus Wolframkarbid und einem metallischen Bindemittel, Kobalt.

Hartmetall ist ein extrem zähes und hartes Material, das so viel Hitze und Schnittgeschwindigkeit aushält, dass es Temperaturen von bis zu 1000 Grad Celsius standhalten kann.

Aufgrund seiner großen Härte wird Hartmetall meist zum Fräsen härterer Materialien wie Gusseisen, Edelstahl, Titan usw. verwendet. Sie sind auch langlebig, aber weniger wirtschaftlich im Vergleich zu HSS.

Keramik

Keramik ist im Vergleich zu Hartmetall zwar härter, aber weniger zäh. Sie eignen sich auch für Hochgeschwindigkeitsschnitte und sind hitzebeständig. Keramikfräser sind eine Kombination aus Siliziumnitrid und Aluminiumoxid. Sie sind ideal für die Bearbeitung von Materialien wie Gusseisen, Superlegierungen usw.

Obwohl sie hitzebeständig sind, können sie spröde werden oder brechen, wenn sie Stößen ausgesetzt sind oder falsch gehandhabt werden. Darüber hinaus sind sie im Vergleich zu HSS, das vielseitig einsetzbar ist, für spezifischere Arbeiten zu verwenden.

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahlwerkstoffe sind im Gegensatz zu HSS, Hartmetall oder Keramik wenig haltbar, nicht hitzebeständig und eignen sich nur für Bearbeitungen, die eine niedrige Drehzahl erfordern. Sie können nur einer Temperatur von 200 Grad Celsius und darunter standhalten und sind daher nicht so hart wie andere Schneidstoffe.

Polykristalliner Diamant

Dies ist eines der härtesten Materialien, aus denen Schneidwerkzeuge hergestellt werden. Sie enthalten Diamantpartikel, können extremer Hitze standhalten und sind für hohe Schnittgeschwindigkeiten geeignet. Sie werden normalerweise zum Fräsen von Nichteisenmetallen wie Aluminium und Kupfer verwendet.

Aufgrund ihrer Verschleißfestigkeit behalten sie ihre scharfen Kanten auch bei längerem Gebrauch bei. Im Vergleich zu anderen Materialien sind sie jedoch recht teuer.

Beste Fräsertipps

Im Folgenden finden Sie einige Tipps für die Auswahl des richtigen Fräsers:

Größe und Durchmesser des Fräsers

Die Größe Ihres Fräsers hängt von der Tiefe und Breite des Schnitts ab. Tiefere und breitere Schnitte erfordern größere Fräser. Die Standardfräserdurchmesser reichen von 16 mm bis 630 mm.

Wenn Sie eine große Fläche fräsen, verwenden Sie einen Fräser mit kleinerem Durchmesser - idealerweise sollte 70% der Schneiden des Fräsers in den Schnitt eingreifen.

Der Fräserdurchmesser hängt auch von der Spindelgröße der Maschine ab. Eine gute Regel ist D = 1,5d, wobei D für den Fräserdurchmesser und d für den Spindeldurchmesser steht.

Achten Sie beim Fräsen von Löchern darauf, dass der Fräser im Vergleich zur Lochgröße nicht zu groß oder zu klein ist, da dies zu Schäden am Werkzeug oder am Werkstück führen kann.

Fräswerkzeugkörper

Die Anzahl der Zähne beeinflusst die Leistung. Fräser mit dichter Verzahnung (mehr Zähne) ermöglichen einen glatteren Schnitt, während Fräser mit grober Verzahnung (weniger Zähne) besser für die Grobbearbeitung geeignet sind.

Grobzahnfräser verringern auch die Reibung, da sie größere Spannuten haben. Bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit nehmen Fräser mit dichten Zähnen geringere Lasten pro Zahn auf.

Leistung des Fräsers

Berücksichtigen Sie sowohl die Schnittleistung als auch die Größe des Werkstücks. Achten Sie bei der Auswahl eines Planfräsers darauf, dass seine Leistung der Kapazität der Fräsmaschine entspricht.

Bei Fräsern mit kleinem Durchmesser ist zu prüfen, ob die Maschine die erforderliche Mindestschneidgeschwindigkeit von 60 m/min erreichen kann.

Fräswerkzeugklinge

Verwenden Sie Schleifklingen für glatte und präzise Schnitte. Für grobe Schnitte sind gepresste Klingen billiger und besser geeignet. Wenn Sie Hartmetalleinsätze verwenden, wählen Sie solche mit scharfen Winkeln für kleine Schnitte und niedrige Vorschübe, damit sie länger halten.

Unterschied zwischen Schaftfräser und Walzenstirnfräser

Wenn Sie sich zwischen einem Planfräser und einem Schaftfräser entscheiden müssen, gibt es einige wichtige Punkte zu beachten:

Form

Ein Schaftfräser hat einen runden (manchmal kugelförmigen) Schneidkopf und einen dünneren Körper. Ein Planfräser hat einen breiten, flachen Schneidkopf und einen dickeren, stärkeren Körper.

Wann sind sie zu verwenden?

Verwenden Sie einen Schaftfräser, wenn Sie detaillierte Formen, kleine Rillen oder Kanten wie Fasen herstellen müssen. Verwenden Sie einen Planfräser, wenn Sie viel Material abtragen oder eine große, ebene Fläche glätten wollen.

Schnittleistung

Schaftfräser sind für kleine, sorgfältige Schnitte geeignet. Planfräser eignen sich für größere, schnellere Schnitte und arbeiten gut auf großen Flächen.

Wie sie schneiden

Ein Schaftfräser schneidet mehr entlang der Achse des Werkzeugs (auf und ab). Ein Planfräser schneidet quer über die Oberfläche (von Seite zu Seite).

Qualität der Ausführung

Mit Schaftfräsern erhalten Sie glatte Oberflächen und saubere Kanten - ideal für detaillierte Arbeiten. Walzenstirnfräser hinterlassen nicht die glatteste Oberfläche, aber sie tragen Material schnell ab und decken mehr Fläche ab.

Schlussfolgerung

Fräswerkzeuge sind ein wichtiger Bestandteil des Fräsprozesses. Sie werden an einer Fräsmaschine angebracht, um Materialien für verschiedene Aufgaben zu schneiden oder zu formen. Es gibt viele Arten von Fräswerkzeugen, und jedes eignet sich am besten für eine bestimmte Aufgabe. Wenn du nicht sicher bist, welches du verwenden sollst, solltest du einen Fachmann fragen.

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