Fräsen mit Bohrmaschine

Dieser Artikel beschäftigt sich mit dem Thema: Fräsen mit Bohrmaschine. Ist das empfehlenswert? Eine Frage, die sich viele Holz- und Metallarbeiter im Laufe der Jahre gestellt haben. Wir schauen uns an, welche Möglichkeiten es gibt, was man für eine Umrüstung braucht und wie praktikabel sie auf Dauer sein wird.

Fräsen mit Bohrmaschine

Bevor wir uns in dieses kontroverse Thema vertiefen, ist es unerlässlich, einige grundlegende Konzepte über Fräs- und Bohrmaschinen zu rekapitulieren.

  • Fräsmaschine: Es handelt sich um eine Vorrichtung, die einem Werkzeug mit symmetrisch um seine Achse angeordneten Schneiden eine Drehbewegung verleiht. Dieses Werkzeug fräst oder schneidet die Oberfläche eines Werkstücks, das in einem Schraubstock auf einem Tisch mit einer Bewegung in 2 senkrechten Achsen (X und Y) und einer Bewegung in der Höhe (Z) gehalten wird. Eine Fräsmaschine hat einen Ständer und ein Untergestell, ein Knie, einen Sattel und einen Schwenktisch, einen Vorschubmechanismus, einen Tisch, eine Spindel, einen überhängenden Arm, eine Dornstütze und einen Stößel.
Fräsen mit Bohrmaschine
Abbildung 1: Teile einer Fräsmaschine

  • Tischbohrmaschine: Es handelt sich um ein Gerät, das einen Bohrer in Drehbewegung versetzt, mit dem Ziel, Werkstücke aus Metall, Holz oder anderem Material zu bohren. Es hat nur eine Richtung für die Perforation (Z-Achse), mit einem stationären Tisch mit einem Schraubstock zum Halten des Materials. Sie besteht aus folgenden Teilen: einem Fuß aus Gusseisen, einem Ständer, an dem der Bohrtisch beweglich befestigt ist, einer Bohrspindel, einem Hebel, einem Bohrfutter und einem Anschlag.
Fräsen mit Bohrmaschine
Abbildung 2: Teile einer Tischbohrmaschine

Unterschiede zwischen den Maschinen

Aus der Stückliste und den Zeichnungen können wir einige Ähnlichkeiten zwischen beiden Maschinen erkennen, wie z. B. Säulen, Sockel, Spindel, die Drehbewegung für das Schneidwerkzeug und andere. Das bedeutet jedoch nicht, dass wir eine Tischbohrmaschine einfach als Fräsmaschine verwenden können, sondern wir müssen die Unterschiede genauer betrachten:

  • Fähigkeiten: Eine Tischbohrmaschine wird nur zum Schneiden von Durchgangs- oder Sacklöchern in nur einer Richtung verwendet, während eine Fräsmaschine zur Herstellung von flachen, konturierten und schraubenförmigen Oberflächen sowie zur Bearbeitung von Gewinden und Zahnrädern, Keilen und anderen Zwecken eingesetzt wird.
  • Drehzahl: Die für das Fräsen verfügbare Drehzahl kann etwa das Vierfache der für das Bohren verfügbaren Drehzahl erreichen.
  • Qualität der Oberfläche: Im Allgemeinen ist die Qualität einer auf einer Fräsmaschine hergestellten Oberfläche besser als die einer mit einer Tischbohrmaschine hergestellten. Hier kann man einen Zusammenhang mit der Geschwindigkeit, der Art des Schneidwerkzeugs und sogar der Kapazität des Schraubstocks und des Tisches herstellen.
  • Schneidwerkzeug: Ein Fräswerkzeug hat in der Regel mehrere Schneiden, die die Form eines umlaufenden Körpers haben, und die Schneidezähne sind entweder am Umfang oder an einer Stirnfläche oder an beiden angeordnet. Zu den gebräuchlichen Fräsern gehören das Planfräsen, das Stirnfräsen, das Seitenfräsen, das Winkelfräsen, das T-Nut-Fräsen und andere. Der Bohrer ist ein zylindrisches Schneidwerkzeug mit rotierendem Ende, das entweder eine oder mehrere Schneiden und entsprechende Nuten hat, die gerade oder spiralförmig sein können. Zu den gebräuchlichen Bohrern gehören u. a. Spiralbohrer, Kernbohrer, Schneckenbohrer, Forstnerbohrer, Spornbohrer und Flachbohrer. Obwohl sie den gleichen und einzigen Zweck haben, nämlich Löcher zu bohren.
  • Arbeitsprinzip: Beim Bohren werden Löcher gebohrt, indem ein Werkzeug, das sich um seine Achse dreht, gegen das Werkstück gedrückt wird, wobei das Werkstück auf dem Tisch fixiert bleibt. Beim Fräsen hingegen wird der Materialabtrag durch die gleichzeitige Kombination der Drehbewegung des Fräsers und der linearen Bewegung des Werkstücks erreicht.
  • Bewegungsachse: Die Tischbohrmaschine hat nur eine Bewegungsachse und kann sich entweder aufwärts oder abwärts entlang einer geraden Linie bewegen, sie eignet sich zum vertikalen Eintauchen, kann aber nicht in der Seitenrichtung schneiden. Bei der Fräsmaschine hingegen kann sich der Arbeitstisch in X-, Y- und Z-Richtung bewegen.
  • Genauigkeit: Durch die gleichzeitige Bewegung der 3 Achsen der Fräsmaschine und die Erhöhung der Drehgeschwindigkeit wird ein Endprodukt mit einer höheren Genauigkeit hergestellt als mit einer Tischbohrmaschine.
  • Das Budget: Bei all den Funktionen, die eine Fräsmaschine bietet, ist es verständlich, dass ihr Preis deutlich höher ist als der einer Tischbohrmaschine, ebenso wie der der Schneidwerkzeuge. Das ist so ziemlich der Grund für diesen Artikel.

Spindeln der einzelnen Maschinen

Zu den spezifischen Unterschieden gehört die Spindel, an der das Schneidwerkzeug befestigt ist. Jede Spindel verwendet verschiedene Lager für unterschiedliche Drehzahlen, und die Tischbohrmaschine verwendet ein Jakobsbohrfutter, das drei Backen hat, um den Bohrer zu greifen (vorgeblich nur für die vertikale Bewegung). Wenn wir diese Einrichtung für den Fräsprozess verwenden, besteht ein hohes Risiko, dass das Futter von der Spindel abfällt, da die Belastung in verschiedene Richtungen geht und die Backen beschädigt werden.

Fräsen mit Bohrmaschine
Abbildung 3: SWM-Fräsmaschine

Aus diesem Grund verwenden Fräsmaschinen R8-Spannzangen, um das Schneidwerkzeug zu halten. Die Spannzange wird von einer Zugstange gehalten, einer großen Stange, die über die gesamte Pinole hinausragt und eine Gewindespitze hat, um die Spannzange mit dem Schneidwerkzeug zu halten. Diese haben die Fähigkeit, Belastungen aus verschiedenen Richtungen, die das Werkstück hat, aufzunehmen. Im Gegensatz dazu sind Spannzangen für die Aufnahme von Werkzeugen mit nur einem Durchmesser ausgelegt, weshalb sie in verschiedenen Größen erhältlich sind,

Fräsen mit Bohrmaschine
Abbildung 4: Montage der Schneidwerkzeuge auf der Spindel der Fräsmaschine

Für eine Bohrmaschine könnte man die Spindel einer Fräsmaschine mit einer R8-Spannzange ausstatten, sie mit einer Unterlegscheibe und einer Mutter an der Oberseite befestigen, sie in die Pinole der Tischbohrmaschine einsetzen und einen Versuch starten. Aber das nächste Problem wäre der Tisch. Wir haben bereits erwähnt, dass sich die Arbeitstische der Fräsmaschine in drei verschiedene Richtungen oder Achsen (X, Y und Z) bewegen können, während der Tisch der Tischbohrmaschine völlig unbeweglich ist.

Arbeitstische

Sie müssen also einen multidirektionalen Tisch an die Tischbohrmaschine anpassen. Sie können sie auf Amazon oder eBay zu finden, und ihre Preise können je nach Größe und Materialien schwanken. Mit einer Reihe von Schrauben, die Sie über den Arbeitstisch respektieren die ursprüngliche Tischbohrmaschine Tisch, und wir könnten eingestellt zu gehen.

Vorschubgeschwindigkeit

Jetzt haben wir nur noch ein Problem: die Vorschubgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs. Wir haben bereits gesagt, dass die Geschwindigkeit der Spindel einer Fräsmaschine etwa das Vierfache der Geschwindigkeit des Tischbohrers erreichen kann. Wir können das auf die Endbearbeitung des Werkstücks übertragen. Selbst wenn Sie das gesamte System aus Schneidwerkzeug und Arbeitstisch umgestellt haben, kann sich die Geschwindigkeit aufgrund der Übertragung der Tischbohrmaschine nicht ändern, so dass das Werkzeug eine langsamere Geschwindigkeit hat und die Oberfläche nicht die beste Endbearbeitung erhält.

Fortsetzung folgt…

Bei dieser Gelegenheit haben wir uns mit den Möglichkeiten befasst, eine Tischbohrmaschine in eine Fräsmaschine umzuwandeln. Wir haben die Grundlagen beider Maschinen kennengelernt, ihre Gemeinsamkeiten und vor allem ihre Unterschiede. Natürlich ist alles möglich, auch die Modifizierung des Werkzeughaltersystems, der Lager und der Arbeitstische.

Aber ist es empfehlenswert? 

Auf keinen Fall, denn wir können nicht für den ordnungsgemäßen Betrieb der Maschine garantieren, wir könnten uns sogar durch einen Kunstfehler verletzen und wir werden nicht die gleiche Endbearbeitung des Werkstücks erreichen. Wenn Sie eine Fräsarbeit machen müssen, ist es besser, jemanden zu suchen, der die richtige Ausrüstung hat und dafür zu bezahlen. Wenn Sie hingegen über ein großes Budget verfügen, sollten Sie in den Kauf einer Fräsmaschine investieren.

Quellen:

Abb.1 https://www.mech4study.com/2016/05/milling-machine-parts-and-working.html

Abb.2 https://fachwissenmetall.com/zerspanung/aufbau-einer-bohrmaschine/

Abb. 3 https://www.swm-maschinen.de/highspeed-fraese-profi-fraesmaschine-fm-45

Abb.4 https://bilder.buecher.de/zusatz/25/25080/25080208_lese_1.pdf

Was hat in diesem Beitrag gefehlt, was ihn besser gemacht hätte?

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