Universalfräsmaschinen
Unentbehrlich! Der flexible Allrounder unter den Fräsmaschinen
Metall beliebig gestalten mit der Universalfräsmaschine
Eine Universalfräsmaschine ist neben der Universal-Drehmaschine das wichtigste Werkzeug in der zerspanenden Metallbearbeitung. Universalfräsmaschinen sind in einer großen Auswahl und zahlreichen Typen auf dem Markt verfügbar.
Die Universalität dieser Maschinen erschließt sich aus ihrer Arbeitsweise: Universalfräsmaschinen können einen eingespannten Metallblock in jede gewünschte Form ausfräsen. Eine weitere Eigenschaft der Universalfräsmaschinen ist ihre vielseitige Erweiterbarkeit. Sie lassen sich mit allen Arten von Werkzeugen bestücken.
Aufbau einer Universalfräsmaschine
Eine Universalfräsmaschine besteht aus
einem Arbeitstisch und
zwei Arbeitsspindeln
Die Frässpindeln als auch der Frästisch führen aufeinander abgestimmte Bewegungen aus. Die Bauart kann je nach Hersteller leicht variieren. In der Regel bewegt sich der Tisch in der X und Y Achse, während die Spindeln die Z-Achse bedienen. Je nach Ausbaustufe können neben den drei Arbeitsachsen noch zwei weitere hinzu kommen: Hochwertige Universal-Fräsmaschinen können den Tisch drehen und schwenken oder den Fräskopf um das Werkstück herum führen.
Universal-Fräsmaschinen werden sowohl in manueller Ausführung als auch mit Zyklen- oder CNC-Steuerung ausgestattet. Obwohl sich im industriellen Kontext auch in der Einzelfertigung die CNC-Fräsmaschinen schon lange durchgesetzt haben, bieten vereinzelte Hersteller immer noch rein manuelle Universalfräsmaschinen an.
Abgrenzung zu anderen Fräsmaschinen-Arten von
Die Bauart der Universal-Fräsmaschine ist nicht für jede Aufgabe geeignet. Vor allem bei besonders großen und schweren Bauteilen ist der Ansatz mit dem beweglichen Arbeitstisch nicht durchführbar. Hierfür hat die Industrie Portalfräsmaschinen entwickelt. Bei diesen Hochleistungs-Geräten wird die Spindel mit einer Portalführung um das Werkstück herum geführt. Weitere Sonderformen der Fräsmaschinen sind beispielsweise Bettfräsmaschinen und Konsolfräsmaschinen.
Einsatzgebiete von Universalfräsmaschinen
Die Universalfräsmaschine ist das Standardwerkzeug seiner Gattung und wird vorwiegend für Einzelfertigungen eingesetzt. Mit einer CNC-Steuerung lassen sich zwar immer wieder die gleichen Fräsprogramme abspielen. Für eine echte Serienfertigung bietet die Industrie aber Fräsmaschinen an, die zu diesem Zweck optimiert sind. Die Universal-Fräsmaschine wird so in der Regel im Prototypenbau, bei Kleinserien und zur Ausbildung verwendet. Auch Reparaturwerkstätten setzen diese Maschinen bevorzugt ein.
Ergänzungen für Universalfräsmaschinen
Um den Verschleiß an den Werkzeugen zu reduzieren und die Präzision am Werkzeug zu erhöhen, sollte eine Fräsmaschine immer mit einer Kühlschmierung ausgestattet werden. Damit die Umgebung dadurch nicht verschmutzt wird, können Gehäuse oder zumindest Stellwände hilfreich sein. Eine Universalfräse braucht zudem eine wirkungsvolle Beleuchtung. Mit der Hilfe von Mehrfach-Aufnahmen kann die Effizienz der Fräse erhöht werden.
Worauf ist beim Kauf einer Universalfräsmaschine zu achten?
Universalfräsmaschinen unterscheiden sich stark in Baugröße, herstellbarer Toleranz und Bearbeitungsmöglichkeiten. Zwar bietet die universelle Auslegung dieses Maschinentyps die Aufnahme einer umfangreichen Werkzeugpalette. Dennoch kann nicht jedes Produkt auf jedem Frästisch in gleich bleibender Qualität bearbeitet werden. Zur Auswahl für die geeignete Maschine ist es wichtig, folgende Fragen zu klären:
Welches Material wird in der Regel verarbeitet?
Wie häufig werden Serien gefahren?
Wie groß sind die zu fertigenden Werktstücke?
Welche Toleranzbereiche sollen erreicht werden?
Je härter, schwerer, größer und präziser das gefertigte Werkstück sein soll, desto hochwertiger muss die Universal-Fräsmaschine ausgelegt werden.
Für das gelegentliche Fräsen eines Ansichts-Prototyps oder Passstücks genügen einfachere Maschinen. Sollen voll belastbare und dem Serienzustand sehr nahe Einzelstücke aus hoch festem Stahl gefertigt werden, muss die Qualität der Fräsmaschine dem entsprechen.
Als Mindestforderung für die Herstellung brauchbarer Produkte können gelten:
es handelt sich um eine Anlage eines renommierten Herstellers
SK 30 oder SK 40 Aufnahme
Spindelgeschwindigjeit mindestens 50 U/min im Langsamlauf - dies ermöglicht das Schneiden von Gewindebohrungen
3000 U/min für Konturen
Mindestens 250 x 700 Millimeter² Spannfläche
Diese Eckdaten versprechen bei weichen Metallen wie Aluminium, Bronze oder Kupfer bereits ganz brauchbare Ergebnisse. Auch Stahl kann in Grenzen so bereits gut bearbeitet werden.
Ebenfalls sollte man sich vor dem Kauf über das vorhandene Fräsmaschinen-Zubehör (Aufspannwürfel, Maschinenschraubstöcke Teilapparate, Fräswerkzeuge, ...) sowie etwaige Peripheriegeräte informieren. Je nach Bedarf können hierfür weitere Kosten anfallen, die in manchen Fällen an die Kosten für die eigentliche Maschine heranreichen.
Eine gebrauchte Universalfräsmaschine kaufen
Beim Gebrauchtkauf von Universalfräsmaschinen ist eine genaue Begutachtung Pflicht, um bereits sicherzustellen, dass die Führungen kein Spiel haben.
Elektrische Probleme lassen sich hingegen bei gebrauchten, manuellen Universalfräsmaschinen meist recht gut in den Griff bekommen.
Viel wichtiger ist, dass sich alle Arbeitsbahnen per Hand problemlos durchdrehen lassen. Dabei dürfen am Handrad keine Widerstände gespürt werden, dies weist auf ausgeschlagene Lager hin.
Kratzer und stumpfer Lack sind bei einer älteren gebrauchten Fräsmaschine unvermeidlich. Präsentiert sie sich im frischen Glanz, sollte man besonders aufmerksam werden. Dies kann auf eine liebevolle und aufwändige Restaurierung hinweisen. Es kann sich aber ebenso um einen Blender handeln, der technische Probleme verdeckt.
Im Optimalfall lässt sich vor dem Kauf einer gebrauchten Maschine ein Testlauf mit einem Probestück durchführen. Dies anschließend mit einer Mikrometerschraube nachzumessen, verschafft die notwendige Sicherheit über die Qualitäten der Maschine.
Hersteller von Universalfräsmaschinen
Bekannte Hersteller von Universalfräsmaschinen sind: DECKEL, MAHO, EMCO, GROB, KNUTH, KUNZMANN, MAKINO, RAMBAUDI, IXION, RECKERMANN.
Als Anbieter von besonders günstigen neuen Universal-Fräsmaschinen hat sich in den letzten Jahren der Hersteller OPTIMUM am Markt präsentiert. Die Einstiegspreise, zu denen bei diesem Unternehmen neue Zerspanungsmaschinen angeboten werden sind mit 2500 Euro geradezu irreal. Allerdings ist die Fertigungsqualität auf diesen sehr preiswerten Maschinen entsprechend und sie fallen auch durch einen hohen Reparaturaufwand auf. Weitere Hersteller von günstigen Universal-Fräsmaschinen sind EPPLE und HOLZMANN.
Deutlich hochwertiger sind hier die Maschinen von ELMAG. Diese beginnen bei ca. 12000 Euro, können aber an Leistung und Qualität eher an das heran kommen, was in der Industrie gefordert ist.
Echte Profiqualität ist jedoch erst ab dem doppelten bis dreifachen Preis zu bekommen, wenn man sich auf die Suche nach einer neuen Fräsmaschine macht. Eine gebrauchte Universal-Fräsmaschine von einem Markenhersteller ist deshalb in der Regel die wesentlich wirtschaftlichere Wahl.
