CNC-Fräsen

Definition und Erklärung des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung
Fräsen ist ein formgebendes, zerspanendes Verfahren und gehört neben Sägen, Hobeln und Bohren zu den gängigen Methoden, um Holzprodukte herzustellen. Das CNC-Fräsen dient dazu, Konturen und Freiformen mit wiederholgenauer, rechnergesteuerter Präzision anzufertigen. Dabei unterscheidet man zwischen 2D- und 3D-CNC-Fräsen.

In diesem Artikel erfährst du die wichtigsten Informationen über das CNC-Fräsen. Du liest zudem Wissenswertes über zerspanbare Werkstoffe sowie über die Einsatzmöglichkeiten des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung.

Fräsen an der CNC-Fräse

Inhaltsverzeichnis

• Bedeutung: Was ist CNC-Fräsen?
• Technische Grundlagen des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung
• Varianten des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung
• Welche Werkstoffe werden beim CNC-Holzfräsen verwendet?
• Anwendungsfelder von CNC-Holzfräsen
• Branchen für CNC-Fräsen
• Welche Werkstücke lassen sich aus Holz mit einer CNC-Fräse fertigen?
• Anforderungen: Achsen und Komplexität
• Vorteile: Holz fräsen mit der CNC-Fräse
• Welche Maschinen werden für das CNC-Holzfräsen eingesetzt?
• RUWI Produkte für die Holzbearbeitung

Bedeutung: Was ist CNC-Fräsen?

CNC-Fräsen bedeutet, fräsbare Materialien mithilfe einer CNC-Maschine zu bearbeiten. „CNC“ steht für „Computerized Numerical Control“ und bedeutet computergestützte numerische Steuerung. Kennzeichnend für das CNC-Fräsen ist eine hohe Effizienz und wiederholgenaue Präzision, da das Fräsen über eine rechnergestützte Steuerung abläuft.

Technische Grundlagen des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung

Beim Fräsen in der Holztechnik bearbeitest du Kanten, stellst Konturen in Platten her oder formst beliebige Geometrien aus Holzblöcken. Eine CNC-Fräse führt diese Bearbeitungsschritte wiederholgenau aus, gesteuert durch Elektronik und elektromechanische Vorschübe. Das spart Zeit und Personal.

• Kantenbearbeitung: Eine Holzplatte oder ein Brett wird an einem festen Fräskopf geführt, dessen Geometrie die Kante bestimmt.
• Konturfräsen (2D): Der Fräser taucht definiert in eine Platte ein und fährt eine einprogrammierte Kontur ab.
• Freiform-Fräsen (3D): Läuft in der Holzbearbeitung überwiegend auf vier- und fünfachsigen Bearbeitungszentren, bei denen sich die Spindel zusätzlich schwenken und drehen lässt. Roboterarme kommen vor allem dort zum Einsatz, wo Bauteile für ein Bearbeitungszentrum zu groß sind – etwa im Holzbau.

Varianten des CNC-Fräsens in der Holzbearbeitung

Kantenbearbeitung

Hier führst du ein Brett oder eine Leiste an einem stehenden Fräskopf vorbei. Die Kantenform ergibt sich aus der Geometrie des Fräsers.

CNC-Planfräsen

Alternativ zum Abrichten mit Hobelmaschinen überfährt der Fräser die Oberfläche in überlappenden Bahnen. Anschließend wird das Werkstück umgedreht und erneut gefräst. So erzielst du eine bestimmte Dicke oder glättest untypisch breite Teile.

Konturfräsen

Bei einer 2D-Koordinatenführung taucht der Fräser an der definierten Position ein und folgt der gewünschten Kontur. Dadurch lassen sich Außen- und Innenkonturen exakt fräsen.

Freiformfräsen

Für komplexe 3D-Gestaltungen fährt die Spindel eines mehrachsigen Bearbeitungszentrums die Fläche in eng nebeneinanderliegenden Bahnen ab. Wie fein die Bahnen liegen, entscheidet über Oberfläche und Bearbeitungszeit – und darüber, wie viel danach von Hand nachgearbeitet werden muss.

Tipp: Der RUWI Frästisch neben der CNC

Fasen, Nuten, Abrunden, Schleifen, Entgraten oder Bündigfräsen: Für Einzelteile, Nacharbeiten und alles, wofür sich das Programmieren nicht lohnt, steht der Frästisch neben der CNC-Anlage. Mehrere Fräser bleiben gleichzeitig eingespannt – du fährst zum passenden Motor, statt die CNC dafür zu belegen.

Welche Werkstoffe werden beim CNC-Holzfräsen verwendet?

Grundsätzlich bearbeitest du weiche, zerspanbare Materialien:

• Verschiedene Holzarten: Harthölzer wie Eiche oder Buche, Weichhölzer wie Kiefer oder Fichte
• Holzwerkstoffe wie MDF, Spanplatte, Multiplex oder Sperrholz
• Kunststoffe wie Plexiglas oder Makrolon, solange keine metallischen Einschlüsse vorhanden sind
• Faserverbundwerkstoffe wie GFK und CFK – sie sind stark abrasiv und verlangen diamantbestückte Werkzeuge sowie eine auf den Feinstaub abgestimmte Absaugung

Metalle lassen sich auf Holzbearbeitungsmaschinen nur bedingt bearbeiten, da Werkzeug- und Maschinenverschleiß zu hoch wären.

Anwendungsfelder von CNC-Holzfräsen

Eine CNC-Holzfräse dient zum Formen von Kanten, Platten oder Blöcken. Wichtige Beispiele:

• Innen- und Außenkonturen fräsen: 2D-Anlagen sind dafür günstig und präzise.
• Nesting: Alle benötigten Bauteile werden in einem einzigen Durchgang aus einer Platte herausgearbeitet.
• Bohren: Sack-, Lang- oder Durchgangslöcher lassen sich automatisiert setzen.
• Freiformfräsen: 3D-Bearbeitung komplexer Formen auf mehrachsigen Anlagen.

Freiformfräsen mit dem Bündigfräser

Branchen für CNC-Fräsen

• Tischler und Schreiner
• Möbel-, Fenster-, Türen- und Holzbauteile-Produzenten
• Caravan- und Wohnmobilausbau
• Bootsbau
• Modell- und Formenbau

Die Maschine übernimmt die Wiederholgenauigkeit – das Ergebnis entsteht davor: bei der Konstruktion, der Werkzeug- und Spannmittelwahl und den Vorschub- und Drehzahlwerten im Programm. Genau dort steckt das Fachwissen, das eine CNC-Anlage nicht ersetzt.

Welche Werkstücke lassen sich aus Holz mit einer CNC-Fräse fertigen?

Das hängt davon ab, ob du Flach- oder Blockmaterial verarbeitest. Flachmaterial wie Platten bearbeitest du auf 2D-Fräsen, für „voluminöse“ Bauteile in allen Raumrichtungen setzt du 3D-Fräsen ein.

• Möbelfronten und Korpusteile
• 3D-Holzmodelle
• Arbeitsplatten, Buchstaben, Gravuren
• Haustüren, Zimmertüren und Schränke
• Treppenstufen, Fenster, Zäune

Nachbearbeitung am RUWI Frästisch nach der CNC-Bearbeitung

Anforderungen: Achsen und Komplexität

Eine 2D-Fräse bearbeitet Platten, kann aber begrenzt auch tiefere Eingriffe wie Sacklöcher anfertigen. Eine Anlage mit vier oder fünf Achsen meistert komplexe Bauteile, weil sich die Spindel zusätzlich schwenken lässt. Zu bedenken ist dabei: Holz arbeitet. Feuchte- und Maßänderungen zwischen Programmierung und Montage laufen der Maschinengenauigkeit nicht selten davon.

Werkzeugwechsler

Automatisierter Werkzeugwechsel steigert die Effizienz. Die CNC-Steuerung bestimmt den Austausch von Fräsern oder Bohrern selbstständig. Gängig sind:

• Pick-up-Wechsler (wenige Werkzeuge)
• Tellerwechsler (mittlere Anzahl)
• Kettenwechsler (große Werkzeugauswahl)

Maschinentische

Der Maschinentisch trägt wesentlich zur Effizienz bei. Beispiele sind:

• Konsolentische mit Vakuumsaugern auf verschiebbaren Konsolen
• Raster- oder Matrixtische mit Moosgummidichtung und Vakuum
• Glatttische für 2D und 3D, oft mit Spanntechnik

Vorteile: Holz fräsen mit der CNC-Fräse

• Wiederholgenau und präzise, auch über große Stückzahlen
• Hohe Automatisierung
• Rüst- und Programmierzeit fällt einmal an – beim zweiten und jedem weiteren Teil entfällt sie
• Sicherheit: Bediener ist vom Fräser getrennt

Einmal programmiert, wiederholt die CNC-Fräse ihre Bewegungen unverändert. Was sich dabei verändert, ist das Werkzeug: Standzeit und Schärfe bestimmen, ab wann das hundertste Teil anders aussieht als das erste.

Welche Maschinen werden für das CNC-Holzfräsen eingesetzt?

• CNC-Bearbeitungszentren
• CNC-Portalfräsen und Nesting-Anlagen
• Vier- und fünfachsige Anlagen für Freiformen

Ferner findest du in der Holzbearbeitung Tischfräsen, Unterflurfräsen oder stationäre Oberfräsen, die jedoch nicht immer CNC-gesteuert sind.

RUWI Produkte für die Holzbearbeitung

RUWI bietet verschiedene Lösungen im Bereich Holzbearbeitungsmaschinen. Ob du Kanten fasen, nuten, schleifen oder bündigfräsen willst – der RUWI Frästisch ergänzt eine CNC-Anlage dort, wo sich Programmieren und Spannen für ein einzelnes Teil nicht rechnen.