Fräsmaschinen

Der Motor ist das Herzstück einer Fräsmaschine. Leistung, Drehzahl und Drehmoment variieren je nach Fräsentyp und Verwendungszweck. Neben Motoren mit variabler und elektronisch gesteuerter Drehzahl gibt es Motoren mit fester Drehzahl, deren Regelung über Riemenscheiben oder Zahnräder erfolgt. Das Getriebe ist in der Lage, die Abgabeleistung des Motors in unterschiedliche Geschwindigkeiten umzuwandeln oder in verschiedene Richtungen zu lenken. Bei älteren Fräsen gibt es für jede Bewegungsachse eine Kurbel für den manuellen Antrieb: eine für die Längsachse (X-Achse), eine für die Querachse (Y-Achse), eine für die vertikale Achse (Z-Achse) und eine für die Drehachse, sofern eine vorhanden ist.

Je nach Größe und Gewicht sind Fräsmaschinen mit einem Maschinentisch bzw. einer Konsole oder mit einem Maschinenbett ausgestattet. Dementsprechend unterscheidet man zwischen Konsolfräsmaschinen und Bettfräsmaschinen. Bettfräsmaschinen werden zur Bearbeitung von großen und sperrigen Werkstücken eingesetzt, weil ein Maschinenbett mehr Stabilität mit sich bringt als eine Konsole, die sich bei Belastungsspitzen an den Enden verformen kann. Konsolfräsmaschinen kommen daher vorrangig zum Fräsen kleiner bis mittelgroßer Werkstücke zum Einsatz. Maschinen mit winkelgesteuerten Drehtischen ermöglichen es, Werkstücke rundherum zu bearbeiten. Bei konventionellen Tischfräsen wird das Werkstück mithilfe eines Schraubstocks oder Klammern, Schrauben und T-Muttern befestigt.

Ein weiterer Baustein von Fräsmaschinen ist der Fräskopf. Er fixiert und sichert das Schneidelement und ist gelegentlich mit weiteren Komponenten wie einem Schalter oder Kühlkomponenten ausgestattet. Der Fräskopf enthält die Werkzeugachse oder Spindel, also das rotierende Element, auf dem der Fräser sitzt. Des Weiteren sind Fräsmaschinen mit Führungen ausgestattet, um ein präzises Arbeiten zu ermöglichen. Dazu zählen insbesondere Linear- und vermehrt auch Rotationsführungen, die eine größere Anzahl an Bearbeitungsmöglichkeiten eröffnen.

Kennzeichnend für eine CNC-Fräsmaschine ist der automatische Vorschub über eingebaute Schrittmotoren auf mehreren Achsen. Alle Bearbeitungsschritte werden über eine Software am Computer programmiert und anschließend per CNC-Code angewendet, ohne dass irgendein manueller Eingriff erforderlich wäre. Im CNC-Programm setzt man CAD-Zeichnungen zu Befehlen um, damit die Maschine weiß, welche Achsen bewegt werden sollen. Erstellte CNC-Programme lassen sich leicht abändern und an neue Anforderungen oder Werkstoffe anpassen. Bei der Herstellung identischer Werkstücke ist eine CNC-Fräse eine große Erleichterung. 

Ein weiterer Pluspunkt von CNC-Maschinen sind die im Vergleich zur Handsteuerung deutlich schnellere Werkzeugführung und der sich daraus ergebende Geschwindigkeitsvorteil bei der Fertigstellung. Verglichen mit konventionellen Fräsmaschinen erfordern CNC-Fräsen zwar höhere Einstiegskosten, mehr Platz und einen zu Beginn höheren Lernaufwand, die Flexibilität und die beachtliche Arbeitsgeschwindigkeit überwiegen die Nachteile jedoch in der Regel. Dank der präzisen Reproduktionsmöglichkeiten eignen sich CNC-Fräsmaschinen und Werkzeugmaschinen auch für die Serienproduktion.