Die Fräse ist neben der Drehmaschine die universelle Werkzeugmaschine, um aus einem nutzlosen Block ein hochwertiges Werkstück zu fertigen. Überall dort, wo es darauf ankommt, unregelmässige Konturen, Lochmuster, Nuten oder Gewindebohrungen in Metall, Stein oder Holz zu bringen, kommen Fräsen zum Einsatz.
Die Fräse ist neben der Drehmaschine die universelle Werkzeugmaschine im Betrieb. (Bild: © Jan Lipina – shutterstock.com)
Die grösste Verbreitung haben Fräsen in der Metallindustrie. Eine Maschine dieser Art findet sich zumindest in jeder Schlosserwerkstatt. Fräsen verbinden in hervorragender Weise eine grosse Kraftaufbringung mit einer präzisen Steuerung. Wenn die Fräse in einem guten Wartungszustand ist und der Bediener sein Handwerk versteht, führt dies stets zu besten Ergebnissen.
Eine Fräse besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten. Ein Arbeitstisch mit einer Aufnahme dient zum Einspannen des Werkstückes, damit es beim Bearbeiten nicht verrutscht. Eine Werkzeugführung führt den angeschlossenen Fräskopf, die sogenannte Spindel, über das Werkstück. Die Spindel nimmt schliesslich das Werkzeug auf und setzt es mit einem elektrischen Antrieb in eine schnelle Rotation.
Ergänzt werden moderne und leistungsstarke Fräsen durch eine elektronische Steuerung, ein Gehäuse und, je nach Baugrösse der Fräse, mit einem massiven Fundament. Fräsen für Holzwerkstoffe verfügen zudem über eine Absaugung der entstehenden Stäube. Maschinen für die Bearbeitung von Metallen oder Steinen haben eine Kühlschmierung, welche die anfallenden Späne und Stäube abtransportiert und die Werkzeuge kühlt.
Fräsen sind die Alleskönner in der industriellen Fertigung. (Bild: Kenneth Abbate, Wikimedia)
Das Werkzeug wird an der Spindel mit einer Schnellwechsel-Vorrichtung angebracht. Moderne Fräsen verfügen zudem über ein Werkzeugmagazin, aus welchem die Steuerung der Maschine für jeden Bearbeitungsschritt stets das passende Werkzeug automatisch entnehmen kann.
Bei diesen wird zwischen Bohrer und Fräser sowie Hartmetall- und Wechselplatten-Werkzeugen unterschieden. Bohrer dienen zum Einbringen von Sacklöchern, Durchgangslöchern, Schmier- und Entlüftungskanälen sowie zur Herstellung von Gewindebohrungen. Fräser nehmen alle sonstigen Konturen eines Werkzeugs ab.
Hartmetallwerkzeuge bestehen aus einem Grundkörper, auf welchen eine Hartmetallschneide aufgelötet wird. Diese kann mehrmals nachgeschliffen werden, bevor sie überarbeitet werden muss. Wechselplatten-Werkzeuge haben kleine Schneidkörper, die einfach angeschraubt werden. Sind sie stumpf, können sie gedreht oder ausgewechselt werden.
Der Fräsprozess geschieht immer in zwei Schritten. Beim "Räumen" wird die Kontur bis auf wenige Millimeter Restdicke freigeräumt. Die letzten Millimeter werden mit dem Bearbeitungsschritt "Schlichten" durchgeführt. Beim Schlichten dreht sich die Spindel schneller, wird aber langsamer über das Werkstück geführt. Mit diesem Verfahren ist – je nach Fräsentyp – eine sehr hohe Präzision herstellbar.
Fräsen sind von kleinen Tischgeräten bis zu hallengrossen Anlagen in verschiedensten Grössen verfügbar. Ihre Bedienung erfordert hohen Sachverstand. Für den Hobbybereich kann man sich die Handhabung einer Fräse gut privat aneignen. In der industriellen Fertigung ist der Umgang mit einer Fräse jedoch stets ausschliesslich die Sache ausgebildeter Fachkräfte.
Bild oben links: © Ralf Roletschek, Wikimedia, CC
