In der Metallverarbeitung ist das Fräsen die beliebteste Methode, um bestimmte Komponenten aus dem Material zu entfernen. Bei dieser Technik wird ein auf dem Tisch eingespanntes Werkstück mit einem schnell rotierenden Schneidwerkzeug geschnitten. Das Werkzeug kann das Material in jede gewünschte Form und Größe schneiden. Es ist möglich, eine Fräsmaschine vertikal oder horizontal auszurichten. Die Hersteller müssen die Unterschiede zwischen vertikalen und horizontalen Fräsmaschinen kennen, da sie für unterschiedliche Aufgaben gebaut werden.
Da diese Methode so üblich ist, verfügen viele Betriebe, die Metallgegenstände herstellen, über Fräswerkzeuge. Für jede Art von Fräsmaschine gibt es sogar unterschiedliche Fräszentren. Damit Sie verstehen, wie jede Fräsmaschine funktioniert und welche für Ihr Projekt am besten geeignet ist, gehen wir in diesem Beitrag darauf ein, was jede Maschine einzigartig macht. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Was ist eine horizontale Fräsmaschine?
Horizontalfräsmaschinen haben eine rotierende Spindel, ähnlich wie Vertikalfräsen. Allerdings ist diese Spindel horizontal gelagert. Bei einer Vertikalfräsmaschine sind die Schneidwerkzeuge lang und dünn. Die Schneidewerkzeuge dieser Maschinen sind in der Regel dicker und kürzer, eher wie eine Schleifscheibe.
Horizontalfräsen können tiefere und schwerere Schnitte ausführen, sind aber weniger anpassungsfähig als eine CNC-Vertikalfräse. Die Motoren dieser Maschinen haben in der Regel mehr PS, um die größeren Betten und schweren Werkstücke zu bewegen.
Wofür werden Horizontalfräsmaschinen eingesetzt?
Horizontale Fräsmaschinen werden hauptsächlich für die folgenden Bearbeitungsarten eingesetzt:
- Bearbeitung der Nuten eines Werkstücks
- Schlitze herstellen
- Verfahren zum Mehrseiten-Planfräsen
- Bearbeitungsaufgaben mit sehr großen Werkstücken und komplexem Material
- Horizontalfräsmaschinen eignen sich hervorragend für schwierige Aufgaben. Zum Beispiel für die Herstellung von Skalpellen und medizinischen Bildgebungsinstrumenten für die Diagnostik.
- Horizontales Bohren, Gewindeschneiden und Bohren in der Ebene.
Was ist eine vertikale Fräsmaschine?
Vertikalfräsmaschinen sind in Werkstätten häufig anzutreffen. Wie der Name schon sagt, haben diese Maschinen einen vertikal ausgerichteten Schneidkopf oder eine Spindel. Das zur Herstellung des Werkstücks verwendete Schneidwerkzeug wird von der Spindel gehalten. Bei bestimmten Maschinen bewegt eine Pinole die Spindel entlang der Z-Achse. Auch der Arbeitstisch kann auf der Z-Achse in drei Richtungen auf und ab bewegt werden: X, Y und, bei bestimmten Maschinen, auch in die andere Richtung.
Wenn sich die Pinole der Vertikalfräsmaschine vertikal entlang der Z-Achse bewegt, kann sie auch als Bohrmaschine verwendet werden. Diese Werkzeuge sind praktisch für Projekte, bei denen nur auf einer Seite gearbeitet werden muss, wie z. B. beim Schneiden oder Abschrägen. Sie sind jedoch mehr als nur "Bettfräsen". Kniefräsen, auch Bridgeport- oder Revolverfräsen genannt, und Bettfräsen sind die beiden anderen Typen. Jeder Typ funktioniert anders und hat seine Vorzüge.
Wofür werden vertikale Fräsmaschinen eingesetzt?
Hier nur einige der zahlreichen Teile und Waren, die mit Vertikalfräsmaschinen hergestellt werden, und die Branchen, die sie einsetzen:
- Für die Herstellung von Wellen, Zahnrädern, Bolzen und anderen Autoteilen sind viele vertikale Fräsprozesse erforderlich, so dass dies eine gute Wahl ist.
- Die CNC-Vertikalfräsmaschine ist ein wichtiger Bestandteil der Transportindustrie. Viele dieser Elemente tragen zur Sicherheit der Mitarbeiter und der Waren während des Transports bei.
- Vertikale CNC-Fräsen sind unverzichtbar, weil sie Teile für landwirtschaftliche Geräte und Tore für Tiere herstellen können.
- Sie können auch plangefräst, geschlitzt, gebohrt und gekrümmt werden, was sie sehr nützlich macht. Sie stellen spezifische Werkzeuge und Ausrüstungen für ein bestimmtes Unternehmen her und werden in vielen Fertigungsprozessen eingesetzt.
- Hervorragend geeignet für Gravuren, Werkzeugbau, Sonderanfertigungen, Prototypenbau und, wenn es sein muss, für Holzbearbeitungsprojekte.
- Da die Spindeldrehzahl und andere Merkmale verändert werden können, eignen sich vertikale CNC-Fräsen sowohl für einfache als auch für komplexe Metallbearbeitungsaufgaben. Sie können auch als Fräsmaschinen eingesetzt werden, um große, flache Platten für viele Unternehmen herzustellen.
- Da sie vielseitig einsetzbar sind, werden sie von Wissenschaftslabors und Berufsschulen als Lehrmittel gekauft, um ihren Schülern die Funktionsweise des Fräsens näher zu bringen.
Unterschied zwischen horizontaler und vertikaler Fräsmaschinenausrichtung
Beginnen wir mit den Grundlagen. Die Bezeichnungen lassen vermuten, dass der Hauptunterschied in der Ausrichtung der Maschinen besteht. Die Spindel einer horizontalen Fräsmaschine ist horizontal ausgerichtet, während die Spindel einer vertikalen Fräsmaschine vertikal ausgerichtet ist. Dadurch ändert sich die Verwendung jeder Maschine. Für Teile mit mehr Details ist es besser, das längere, aber kleinere Schneidwerkzeug der Vertikalfräse zu verwenden. Wenn Sie tiefer in das Objekt schneiden wollen, verwenden Sie eine horizontale Fräsmaschine.
Vielseitigkeit
Vertikalfräsmaschinen sind anpassungsfähiger als die beiden anderen Arten von Fräsmaschinen. Sie können effizienter und präziser eingesetzt werden, um eine größere Vielfalt an Formen und Abmessungen herzustellen. Revolver- und Bettfräsmaschinen sind die beiden Arten von Vertikalfräsmaschinen und tragen zu ihrer Vielseitigkeit bei. Bei letzteren kann der Mitarbeiter den Tisch entlang einer senkrechten Achse verschieben. Da der Tisch und die Spindel beweglich sind, ist die Revolverfräse wünschenswerter und bietet eine größere Vielseitigkeit. Mit der Vertikalfräsmaschine können Sie mehr Formen herstellen, wenn ein Mitarbeiter Ihnen hilft, sie ist spartanischer.
Umgekehrt sind horizontale Fräsmaschinen produktiver als vertikale Fräsmaschinen und bekannt für ihre Anpassungsfähigkeit.
Risiko eines Fehlers
Die Technologie der numerischen Steuerung (CNC) gewährleistet, dass die Produkte korrekt und präzise hergestellt werden. Dennoch werden Steuerungen benötigt. Vertikale Fräsmaschinen sind so eingerichtet, dass der Bediener leichter sehen kann, was passiert. Außerdem sind die Arbeiter möglicherweise versucht, die Schnitte nach Augenmaß und nicht nach Maß auszuführen, weil es viel einfacher ist, die Arbeit zu sehen. Aus diesem Grund besteht bei Vertikalfräsen ein hohes Risiko für menschliche Fehler.
Bei horizontalen Fräsmaschinen ist das Gegenteil der Fall. Bei dieser Maschine ist die Sicht durch die Anordnung der Spindel eingeschränkt. Es wäre für die Bediener schwierig zu sehen, was mit dem Werkstück geschieht. Hier besteht die Gefahr von Fehlern, da die Mitarbeiter möglicherweise Hilfe benötigen, um Fertigungsfehler schnell zu erkennen und zu korrigieren.
Kosten
Bei der Auswahl einer Fräsmaschine für Ihre Werkstatt sind die Kosten entscheidend. Die Tatsache, dass vertikale Fräsmaschinen weniger teuer sind, ist ein Faktor für ihre zunehmende Beliebtheit. Wer sie kauft, profitiert von ihrer Kosteneffizienz und Vielseitigkeit. Kleinere Unternehmen finden sie aufgrund ihrer niedrigen Einstiegskosten attraktiv.
Obwohl sie teurer sind, sind horizontale Fräsmaschinen auf lange Sicht produktiver. Ein einziger aufmerksamer Arbeiter kann zwei dieser Maschinen bedienen, auch wenn weniger qualifiziert sind, sie zu bedienen. Außerdem haben horizontale Maschinen eine schnellere Bearbeitungszeit, was die Produktleistung erhöht und die Ausgaben rechtfertigt.
Arbeitsbelastung
Für schwere Arbeiten sind horizontale Fräsmaschinen besser geeignet als vertikale Fräsmaschinen. Diese Maschinen können Arbeiten erledigen, für die drei oder vier vertikale Fräswerkzeuge erforderlich sind. Das liegt daran, dass Horizontalfräsen oft eine höhere Leistung haben als Vertikalfräsen. Bei häufigem Einsatz können vertikale Fräsmaschinen die Lebensdauer der Werkzeuge verkürzen, während horizontale Fräsmaschinen die Lebensdauer der Werkzeuge verlängern können.
Werkzeug-Geometrie
Die beiden Arten von Fräsmaschinen haben unterschiedliche Formen und Spezifikationen von Fräsern und Schneidwerkzeugen. Im Vergleich zu Vertikalfräsen haben Horizontalfräsen kürzere, dickere Werkzeuge, die tiefere Schnitte ausführen und mehr Material abtragen können.
Bei Vertikalfräsen werden häufig Schaftfräser oder Schwalbenschwanzfräser, d. h. lange zylindrische Werkzeuge, verwendet, um flachere, aber präzisere Schnitte an kleineren Werkstücken auszuführen.
Schnittspezifikationen und -genauigkeit
Die Geometrie des Schneidewerkzeugs hat einen direkten Einfluss auf die Parameter und das Ergebnis der Bearbeitung. Horizontale Werkzeuge sind bei tiefen, schweren Schnitten stabiler, da sie dicker und kürzer sind. Vertikale Werkzeuge hingegen können aufgrund von Vibrationen keine tieferen Schnitte ausführen, die gelegentlich zerbrechen und die Schnittgenauigkeit beeinträchtigen können.
Materialabtragsrate
Eine horizontale Fräsmaschine schneidet viel besser durch das Material als eine vertikale Fräsmaschine, da sie stabiler ist und tiefer bohren kann. Zerspanungsmechaniker verwenden häufig vertikale Fräswerkzeuge für Aufgaben wie Plandrehen und Einstechen, da sie genauer sind und nicht so tief schneiden. Aufgrund dieser begrenzten Schneidfähigkeit kann die Vertikalfräse jedoch nicht so viel Material abtragen wie früher.
Überarm- und Baumstütze
Der Oberarm und die Dornhalterung sind zwei Merkmale der Horizontalfräsmaschine, die bei der Vertikalfräse fehlen. Am oberen Ende des Ständers befindet sich ein horizontaler Balken, der als Oberarm bezeichnet wird. Je nach der gewünschten Bearbeitung kann ein Schneidwerkzeug oder ein Dorn in horizontalen Fräsmaschinen gehalten werden. Eine Dornhalterung ist notwendig, um den Dorn auszurichten und zu stützen, wenn er für eine bestimmte Fräsart verwendet wird. Der Oberarm wird mit den Dornstützen verschraubt. Diese beiden Komponenten sind einzigartig für die Horizontalfräse.
Schlussfolgerung
Die Anschaffung einer horizontalen oder vertikalen Fräsmaschine ist eine intelligente Entscheidung. Sie können von der Unterstützung beider Maschinen bei Ihren Fertigungsprozessen profitieren. Wenn Sie jedoch Hilfe bei der Entscheidung für eine horizontale oder vertikale Fräsmaschine benötigen, lesen Sie diesen Artikel und beachten Sie die Unterschiede. Überlegen Sie auch, was Ihr Unternehmen braucht.