Fräsen und Drehen

Mit Hilfe von Fräs- und Drehmaschinen können Rohlinge zu kubischen Teilen bzw. Rotationsteilen bearbeitet werden. Konventionelle (nicht Computergesteuerte) Maschinen ermöglichen einfache geometrische Bearbeitungsschritte und mit CNC gesteuerten Fräs- und Drehmaschinen sind geometrisch komplexere Teile möglich. Es können unterschiedliche Werkzeuge für unterschiedliche Anwendungen und Materialien eingespannt werden.

Typen

Es gibt Fräs- und Drehmaschinen in verschiedenen Ausführungen:

  • Konventionell
    • Alle drei Achsen werden von Hand mit einer Kurbel bewegt. Für eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung kann auf einen Vorschub zurückgegriffen werden.
  • CNC
    • Alle drei Achsen werden von computergesteuerten Schrittmotoren angetrieben.
  • Mehr als 3 Achsen
    • Um die Möglichkeiten zu erweitern gibt es Maschinen die neben dem Werkzeug auch das Werkstück in einer oder mehreren Achsen bewegen können.
  • Kombiniert
    • Für Spezialanwendungen gibt es auch kombinierte Fräs- und Drehmaschinen.

Funktionsdiagramm

Durch das Rotieren des Werkzeugs bzw. des Werkstückes kann mit einer langsamen Vorwärtsbewegung Material abgetragen werden. Oft wird Kühlmittel angewendet, um die entstehende Hitze sowie Späne vom Werkstück zu entfernen. Das Werkzeug bewegt sich typischerweise in den drei Achsen X, Y und Z. In speziellen Fällen kann auch das Werkstück bzw. der Maschinentisch bewegt werden. Man spricht dann von vier, fünf oder sechs-Achsigen Maschinen.

Vorteile

  • Präzise Bearbeitung
  • Vielseitig anwendbar
  • Weit verbreitet

Nachteile / Limitationen

  • Teure Maschinen
  • Setzt in der Bedienung viel Fachwissen voraus

Materialien

Es sind grundsätzlich unterschiedlichste nichtmetallische und metallische Materialien bearbeitbar. Nicht alle Maschinen und Werkzeuge besitzen jedoch die Stabilität, zähere Materialien wie z.B. Stahl bearbeiten zu können.

Gefahren

  • Schnittverletzungen (Werkzeug und Kanten vom Werkstück)
  • Verletzungen durch Haare oder Kleidungsstücke, die in die rotierende Werkzeuge oder Werkstücke gezogen werden
  • Herumfliegende Teile oder Späne

Möglichkeiten im Raplab

Zum jetzigen Zeitpunkt besteht für die Studierenden leider keine Möglichkeit, Teile zu Fräsen oder zu Drehen. Für die Forschenden besteht die Möglichkeit in der CNC Werkstatt weichere Materialien wie Kunststoff, Holz und Aluminium zu fräsen.

Alternative Fertigungsverfahren

  • 3D Drucken
  • Laser Cutting
  • Giessen
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