In der CNC-Bearbeitung ist Fräsen ein gängiges Verfahren, doch nicht alle Fräsvorgänge sind gleich. Stirnfräsen und Planfräsen sind zwei weit verbreitete Bearbeitungsverfahren, die jeweils durch unterschiedliche Werkzeugkonstruktionen und Schneidgeometrien optimiert und für unterschiedliche Bearbeitungsarten geeignet sind. Beide Verfahren formen Metall mithilfe von Rotationsfräsern, unterscheiden sich jedoch darin, wie, wo und was sie schneiden.
In diesem Blog erläutern wir die Unterschiede zwischen Schaftfräsern und Planfräsern, vergleichen die Leistung und helfen Ihnen bei der Entscheidung, welchen Fräser Sie für Ihr nächstes Projekt verwenden sollten. Ob Sie Maschinist, Ingenieur oder auf der Suche nach Präzisions-CNC-Dienstleistungen sind – dieser Leitfaden verschafft Ihnen die nötige Klarheit.
Schaftfräsen ist eine spanende Bearbeitung, bei der das Schneidwerkzeug senkrecht in das Material eindringt und dabei die Seiten und das Ende des Fräsers nutzt, um Material abzutragen. Das Werkzeug ist in der Regel ein Schaftfräser, der eintauchen, Konturen schneiden, Schlitze und Taschen herstellen und sogar bohren kann, was ihn äußerst vielseitig macht.
Schaftfräser ähneln Bohrern, unterscheiden sich jedoch erheblich. Sie verfügen über Nuten an den Seiten und der Spitze, sodass sie nicht nur vertikal, sondern auch horizontal und seitlich entlang der X-, Y- und Z-Achse schneiden können. Sie werden in vertikalen Fräsmaschinen und CNC-Fräsern für folgende Vorgänge verwendet:
● Profilkanten
● Taschenhohlräume
● Gravur
● Slotting
● Konturbearbeitung
Wofür werden Schaftfräser verwendet? Für fast alles, was Präzision erfordert: Sonderteile, komplexe Geometrien, Formmerkmale, Prototypen und sogar die Verfeinerung nach dem Gießen.
Schaftfräser gibt es in verschiedenen Ausführungen, die jeweils auf bestimmte Materialien und Bearbeitungsanforderungen abgestimmt sind. Zum Beispiel:
● Quadratische Schaftfräser: Diese haben flache Enden und werden häufig zum Erstellen sauberer Kanten, Schlitze mit flachem Boden und für Taschenbearbeitungen verwendet.
● Kugelkopffräser: Für 3D-konturierte Oberflächen.
● Eckradius-Schaftfräser: Diese haben abgerundete Kanten an der Spitze, was eine höhere Haltbarkeit bietet und den Werkzeugverschleiß reduziert, insbesondere bei Schnitten mit hoher Belastung.
● Schruppfräser: Diese Werkzeuge sind mit gezackten oder gerändelten Nuten ausgestattet und entfernen in der ersten Schruppphase schnell und aggressiv große Mengen Material.
Wenn Sie mit Nichteisenmetallen wie Aluminium arbeiten, benötigen Sie Schaftfräser für Aluminium, die normalerweise polierte Nuten, hohe Spanwinkel und weniger Nuten (2–3) aufweisen, um die Späne effizient abzuleiten.
Beim Planfräsen wird mit der Stirnseite des Werkzeugs und nicht mit den Seiten geschnitten. Es wird hauptsächlich verwendet, um ebene Flächen (Flächen) an großen Werkstücken zu erzeugen oder um schnell Material zu entfernen.
Das verwendete Werkzeug heißt Planfräser und verfügt typischerweise über mehrere Wendeschneidplatten auf einem Körper mit großem Durchmesser. Er ist horizontal montiert und führt flache Schnitte über die Oberfläche aus.
Planfräsen ist ideal für:
● Erstellen perfekt ebener Oberflächen
● Abwinkeln von Metallblöcken
● Entfernen großer Materialmengen
● Vorbereitung des Materials für die weitere Bearbeitung
Lassen Sie uns den eigentlichen Vergleich anstellen: Was unterscheidet sie über die reine Werkzeuggeometrie hinaus?
Wenn Sie eine kundenspezifische Halterung mit Taschenlöchern herstellen, ist der Schaftfräser das richtige Werkzeug. Wenn Sie jedoch eine flache Stahlplatte bearbeiten, um sie für weitere Bearbeitungen vorzubereiten, sollten Sie sich für einen Planfräser entscheiden.
Bei Teilen mit tiefen Hohlräumen, steilen Winkeln oder komplexen 3D-Profilen kann die 5-Achsen-CNC-Bearbeitung neue Möglichkeiten eröffnen, indem sie es ermöglicht, dass Schaftfräser das Werkstück aus mehreren Richtungen anfahren. Erfahren Sie hier mehr über die Funktionsweise.
Bei der Wahl zwischen einem Schaftfräser und einem Planfräser kommt es häufig auf die Werkzeuggröße, die Maschinenleistung und die Teilegeometrie an.
● Planfräser sind im Allgemeinen Werkzeuge mit großem Durchmesser. Sie benötigen eine steifere Spindel und viel Drehmoment.
● Schaftfräser, insbesondere solche mit kleinem Durchmesser, sind flexibler und präziser und ideal für kleinere Maschinen oder komplizierte Arbeiten.
Tipp: Für enge Innenecken oder 3D-Formen benötigen Sie einen Schaftfräser. Planfräser eignen sich nicht für komplizierte Geometrien.
Beide Werkzeuge können mit einer Vielzahl von Materialien arbeiten, darunter Stahl, Aluminium, Kupfer, Edelstahl und Titan, aber die Fräsergeometrie ist entscheidend.
● Verwenden Sie für Aluminium hochdrallige, polierte Schaftfräser und Planfräser mit aggressiven Spanwinkeln.
● Wählen Sie für Stahl beschichtete Hartmetallwerkzeuge und optimierte Spanbrecher.
● Bei Edelstahl sind die Werkzeugsteifigkeit und der Kühlmittelfluss entscheidend, um eine Kaltverfestigung zu vermeiden.
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Aus Sicht der Produktionskosten:
● Planfräsen ist effizienter für den Materialabtrag. Aufgrund der hohen Materialabtragsrate ist es ideal für die Oberflächenbearbeitung von großen Flächen.
● Das Schaftfräsen kann zwar langsamer sein, bietet aber eine hohe Genauigkeit, geringere Endbearbeitungskosten und weniger Werkzeugwechsel für Detailarbeiten.
Möchten Sie die Zykluszeiten in der Serienproduktion verkürzen? Verwenden Sie Planfräser zur Vorbereitung des Blocks und anschließend Schaftfräser, um Präzisionsmerkmale hinzuzufügen.
Die Lebensdauer des Werkzeugs hängt stark von der Anwendung ab:
● Schaftfräser verschleißen in harten Materialien und Ecken schneller.
● Planfräser bieten dank Wendeschneidplatten eine längere Lebensdauer. Ersetzen Sie einfach die Wendeschneidplatte, nicht das gesamte Werkzeug.
Beide profitieren von den richtigen Vorschubgeschwindigkeiten, Spindeldrehzahlen und Kühlmittelstrategien.
Neugierig, wie sich die Wahl des Schaftfräsers auf die Leistung auswirkt? Lesen Sie unseren vollständigen Leitfaden zum Schaftfräsen und treffen Sie intelligentere Werkzeugentscheidungen.
Letztendlich hängt die Entscheidung zwischen Schaftfräsen und Planfräsen von den Zielen Ihres Projekts ab:
● Sie wünschen sich Ebenheit und Geschwindigkeit? Dann entscheiden Sie sich für Planfräsen.
● Benötigen Sie Geometrie und Genauigkeit? Entscheiden Sie sich für das Schaftfräsen.
Oft werden beide Werkzeuge zusammen eingesetzt: Planfräser zum Ausrichten des Blocks, Schaftfräser zum Fertigstellen der Details. Das Verständnis der jeweiligen Rolle hilft Ihnen, Ihre Bearbeitungsstrategie zu optimieren, Zykluszeiten zu verkürzen und die Werkzeuglebensdauer zu verlängern.
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