Fräsverfahren in der Holzbearbeitung

Übersicht Fräsverfahren

Wo gehobelt wird, fallen Späne – das gilt auch für den Nachfolger des klassischen Hobels, die heute oft computergesteuerte Fräsmaschine. Mit modernen Fräswerkzeugen lassen sich eine Vielzahl von Bearbeitungsvorgängen vornehmen, die Unternehmen in der Holzbearbeitung eine flexible und präzise Fertigung auf hohem Niveau erlauben.

Was sind Fräsverfahren und welche Fräsmethode eignet sich für meinen Zweck am besten? Wir erklären Ihnen hier, mit welchem Fräsverfahren Sie hochwertige Arbeitsergebnisse erzielen und geben Ihnen einen Überblick zu den Frästechniken in der Holzbearbeitung. Sie erfahren aber auch, welche Vor- und Nachteile mit den jeweiligen Fräsverfahren verbunden sind und auf welche Punkte vor der Entscheidung für ein Fräsverfahren zu achten ist.

Definition: Was sind Fräsverfahren?

Fräsverfahren bezeichnet eine Zerspantechnologie, mit der Material durch kreisförmige Bewegung eines Fräsers vom Werkstück abgetragen wird. Fräsen lassen sich Werkstücke aus Holz, Metall und Kunststoff. In der Holzbearbeitung werden Fräswerkzeuge in Bereichen wie Möbelbau, Innenausbau und Fensterbau eingesetzt, um mit speziellen Fräseinsätzen funktionale und dekorative Wirkungen zu erzielen. Erst die gezielte Auswahl von Fräsverfahren und Fräseinsätzen gewährleistet hochwertige Arbeitsresultate.

Übersicht: Welche Fräsverfahren gibt es?

Die Auswahl des Fräsverfahrens ergibt sich aus den Anforderungen eines Fräsprojekts. Mit diesen Fräsmethoden lassen sich Werkstücke auf Fräsmaschinen bearbeiten:

  • CNC fräsen
  • Profilfräsen
  • Stirnfräsen
  • Formfräsen
  • Rundfräsen
  • 3D-Fräsen
  • Planfräsen
  • Schraubfräsen

RUWI Frästisch

Fasen, nuten, runden, schleifen, entgraten, bündigfräsen – mit dem RUWI Frästisch (einer mobilen Tischfräsmaschine) ein halbstationäres System im Bereich der Holzbearbeitungsmaschinen, das präzise Fräsarbeiten an einem stabilen Arbeitstisch und höchste Flexibilität gleichermaßen ermöglicht.

Wie werden Fräsverfahren unterteilt?

Welche der Fräsmethoden sich zur Bearbeitung eines Werkstücks anbietet, ergibt sich aus den Eckdaten eines Projekts. Material, Verwendungszweck und Form sind einige der Parameter, die zur Kategorisierung von Fräsverfahren dienen.

Einfache, zylindrische und ebene Flächen: Planfräsen, Rundfräsen
Zur Herstellung ebener Flächen und Stufen ist Planfräsen eine effektive Methode. Die Vorschubbewegung erfolgt beim Planfräsen geradlinig. Rundfräsen eignet sich zur Herstellung zylindrischer Flächen wie etwa runder Zapfen. Durch Außenrundfräsen und Innenrundfräsen lassen sich unterschiedliche Anforderungen erfüllen.

Für Profile: Profilfräsen
Einem Werkstück in einem Arbeitsgang ein spezielles Profil einfräsen? Das funktioniert mit einem Profilfräswerkzeug. Profilfräsen lässt sich als Längs-Profilfräsen und Rund-Profilfräsen ausführen.

Für gekrümmte Flächen, bevorzugt im Formenbau: Formfräsen
Mittels einer gesteuerten Vorschubbewegung lässt sich beim Formfräsen eine komplexe räumliche Struktur herstellen. NC-Formfräsen und Nachformfräsen sind zwei Verfahren des Formfräsens.

Für hoch produktives und effizientes bearbeiten: CNC-fräsen, 3D-fräsen
Das numerisch gesteuerte CNC-Fräsen punktet mit Vielseitigkeit, Schnelligkeit und Genauigkeit. Die in mehreren Bewegungsachsen arbeitenden und effizienten 3D-Fräsen erlauben es, komplexe Fräsarbeiten zu wirtschaftlichen Kosten umzusetzen.

Überblick: Fräsverfahren in der Holzbearbeitung

Beim Einsatz von Fräsmaschinen erwarten Unternehmen in der Holzverarbeitung effiziente und präzise Resultate. Die einzelnen Fräsverfahren stellen spezialisierte Bearbeitungsprozesse dar, mit denen Betriebe Werkstücke wirtschaftlich herstellen und Produktionskosten senken können.

CNC-fräsen

Computergesteuerte Fräsmaschinen arbeiten mit hochtourigen Präzisionsspindeln und lassen sich mit einer Vielzahl von Fräser bestücken. Eine moderne 5-Achsen-Fräsmaschine bietet bis zu 32 Werkzeugplätze an. Auf Grund der vielseitigen Verwendbarkeit ist das CNC-Fräsen in produzierenden Unternehmen aller Branchen im Einsatz. Auch beim Fräsen von Holz profitieren Unternehmen aus dem Möbelbau und anderen holzverarbeitenden Betrieben von wirtschaftlich arbeitenden CNC-Fräsen.

Rundfräsen

Mit speziellen Fräsköpfen lassen sich beim Rundfräsen runde Zapfen und zylindrische Ausschnitte herstellen. Für den kreisförmigen  Abtrag von Material kommen je nach Verwendungszweck Werkzeuge wie Abrundfräser, Kopierfräser oder Beschlagfräser zum Einsatz. Rundfräsen wird in der Holzbearbeitung oftmals auch zum Versäubern runder Sägeauschnitte verwendet.

Formfräsen

Beim Formfräsen sollen Werkstücke eine komplexe räumliche Gestalt oder eine besondere Art der Profilierung erhalten. Zu diesem Zweck kommen spezielle Fräsköpfe zum Einsatz, die bei großen Volumina eine effiziente Produktion erlauben. Da beim Formfräsen eine hohe Präzision erwünscht ist, wird dieses Fräsverfahren fast immer auf CNC-Fräsmaschinen durchgeführt.

Schraubfräsen

Zur Herstellung von Schrauben, Gewinden und Spindeln kommen beim Schraubfräsen auf die Werkstücke abgestimmte Gewindefräser wie Mehrbereichsgewindefräser und Bohrgewindefräser zum Einsatz. Im Möbelbau werden aus dekorativen Gründen statt Schraubverbindungen oft Zinkverbindungen eingesetzt. Mit einem Zinkenfräser lassen sich Zinken fräsen, die einen strammen Sitz der Bauteile gewährleisten.

Planfräsen

Das Angebot an Fräsköpfen für das Planfräsen ist groß, da dies branchenübergreifend das gängigste Fräsverfahren ist. Am häufigsten verwenden Anwender Fräsköpfe mit einem Einstellwinkel von 45 Grad. Mit einem 45-Grad-Fräser profitieren Unternehmen in der Holzbearbeitung von geringen Vibrationen bei moderater bis guter Produktivität. Um den Ausstoß zu steigern, lassen sich bei geringen Frästiefen Fräser mit flacheren Winkelgrößen bis hinab zu 10 Grad Einstellwinkel wählen.

Stirnfräsen

Stirnfräsen zeichnet sich durch eine hohe Effizienz aus und kommt für den Materialabtrag großer Flächen zum Einsatz. Bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Holz lassen sich mit Stirnfräsern glatte Oberflächen von homogener Qualität erzielen. Ähnlich wie beim Planfräsen steht für das Stirnfräsen eine Vielzahl von Fräswerkzeugen zur Verfügung.

Profilfräsen

In der Holzbearbeitung dienen viele Fräsvorgänge dekorativen Zwecken. Profilfräsen ist vor allem in der Möbelindustrie eine oft eingesetzte Frästechnik. Mit Profilfräsern lassen sich Rundungen, Nuten und andere Verzierungen an Möbeln, Leisten und Einrahmungen anbringen. Für Oberfräsen sind Profilfräser mit Radien von 4 bis 18 mm üblich.

3D-fräsen

Die Investition in eine 3D-Fräse lohnt sich auf Grund gesunkener Kosten auch für kleine Betriebe in der Holzverarbeitung. Durch die flexiblen Möglichkeiten, die eine computergesteuerte 3D-Fräse in puncto Fräsverfahren und der Aufnahme von Fräswerkzeugen bietet, lassen sich oft auch ausgefallene Wünsche von Auftraggebern umsetzen. Für das Formfräsen ist der Einsatz von 3D-Fräsen Voraussetzung.

Fräsverfahren nach Laufrichtung

Die Fräsrichtung ergibt sich aus Vorschublaufrichtung und Umlaufrichtung des Werkzeugs. In der Holzbearbeitung ist die Laufrichtung ein entscheidender Parameter, da möglichst in Richtung der Holzfasern gefräst werden sollte. Die beiden Varianten Gegenlauffräsen und Gleichlauffräsen haben Vor- und Nachteile, die Anwender kennen sollten.

Gegenlauffräsen

Beim Gegenlauffräsen erfolgt der Vorschub des Werkstücks entgegen der Drehrichtung der Fräse. Die Zähne der Fräse gleiten bei diesem Verfahren zunächst über das Werkstück und graben sich zunehmend tiefer in das Material ein – die Spandicke nimmt zu. Dies geht mit zunehmender Reibung und je nach Härte des Holzes hohen Temperaturen einher. Die radial einwirkenden Kräfte können dazu führen, dass dünne Werkstücke ins Rattern geraten oder angehoben werden. Die Vorschubgeschwindigkeit ist daher an Material und Fräswerkzeug anzupassen.

Gleichlauffräsen

Das Fräswerkzeug dreht sich beim Gleichlauffräsen in Vorschubrichtung. Im Gegensatz zum Gegenlauffräsen nimmt die Spandicke im Zuge des Durchlaufs ab. Dadurch entsteht ein wünschenswerter Poliereffekt. Da sich die Fräse in Laufrichtung dreht, übernimmt sie jedoch auch einen Teil des Vorschubs. Der Vorschub ist daher insgesamt schwieriger zu kontrollieren als beim Gegenlauffräsen. Zu beachten ist, dass Gleichlauffräsen auf Grund der höheren Risiken in einigen Umfeldern nicht erlaubt ist.

Worin unterscheiden sich Fräsverfahren?

Die einzelnen Fräsverfahren wurden entwickelt, um hochwertige Fräsergebnisse mit wenig Aufwand zu erzielen. Wer sich für ein Fräsverfahren wie das Profilfräsen entscheidet, kann auf eine Vielzahl von Fräswerkzeugen zurückgreifen, um in einem Arbeitsdurchgang das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Fräsverfahren ergeben sich auch aus der Beschaffenheit und dem Aufbau der Fräswerkzeuge.

Wichtige Parameter sind Fräserposition, Eingriffsbogen und Eingriffswinkel. Ein weiterer Aspekt ist der Vorschub, der im Gegenlauf oder im Gleichlauf erfolgen kann. Durch die Kombination mit CNC-Fräsen lassen sich in der Holzverarbeitung für fast alle Anwendungszwecke und Materialien die passenden Fräsen finden.

Fräsverfahren Vor- und Nachteile

Bei der Auswahl des Fräsverfahrens geht es um den besten Kompromiss zwischen hoher Wirtschaftlichkeit und hoher Bearbeitungsqualität. Beim Fräsen von Holz erfolgt keine Kühlung mit einer Kühlflüssigkeit – dies ist vor allem beim Fräsen von Harthölzern zu berücksichtigen. Um Verkantungen des Fräsers im Holz zu vermeiden, sind Vorschub und Drehzahl des Fräsers immer auf das Holzmaterial zu abzustimmen.

Auch bei der Entscheidung zwischen Gleichlauffräsen und Gegenlauffräsen sind Vor- und Nachteile abzuwägen. Gegenlauffräsen ist bei harten Hölzern mit erhöhter Belastung von Fräser und Werkstück verbunden, dafür ist es ein sicheres Verfahren. Beim Gleichlauffräsen ist die Materialbelastung geringer, allerdings erfordert das Verfahren einen erfahrenen Anwender und eine exakte Abstimmung.

FAQ

RUWI-Produkte für die Holzbearbeitung