CNC-Programmierung & G-Code

Schnittaufteilung beim Fräsen: Zustellung, Eingriff und Aufmaß

Thema: CNC-Programmierung & G-Code

Schnittaufteilung bedeutet, das abzutragende Material auf geeignete Bearbeitungsschritte zu verteilen. Beim Fräsen gehören dazu axiale Tiefe, radialer Eingriff, Werkzeugbahn und verbleibendes Aufmaß. Eine sinnvolle Aufteilung richtet sich nach Werkzeug, Werkstoff, Aufspannung und Maschine; feste Anteile des Fräserdurchmessers sind keine universellen Einstellwerte.

Ein scheinbar kleiner Eingabewert im CAM kann an einer Ecke einen großen Eingriff erzeugen. Umgekehrt kann eine größere axiale Tiefe bei kleiner radialer Eingriffsbreite zu einer geeigneten Strategie gehören. Entscheidend ist die tatsächliche Schneidensituation entlang der Bahn, nicht nur die Anzahl der Zustellungen.

Axiale Tiefe, radialer Eingriff und Bahnabstand

GrößeBedeutung im betrachteten Fräsprozess
apAxiale Schnitttiefe in Richtung der Werkzeugachse
aeRadialer Eingriff quer zur Werkzeugachse
Bahnabstand / StepoverProgrammierabstand zwischen Bahnen; nicht in jeder Geometrie gleich dem maximalen radialen Eingriff
AufmaßAbsichtlich verbleibendes Material für eine spätere Bearbeitung

Bei einer senkrechten Spindel fällt die Werkzeugachse häufig mit der Z-Richtung zusammen. Bei geschwenkten Werkzeugen ist „axial“ aber nicht einfach mit Maschinen-Z gleichzusetzen. Die Mehrachsbearbeitung macht diese Unterscheidung besonders wichtig.

Ein eigenes Beispiel für Tiefenzustellungen

Vier Tiefenschichten von drei, drei, drei und einem Millimeter10 mm Tiefe in vier Zustellungen aufteilen1 · 0 bis 3 mm2 · 3 bis 6 mm3 · 6 bis 9 mm4 · 9 bis 10 mm3 + 3 + 3 + 1 = 10 mmEigene Tiefenaufteilung · keine Werkzeugbahn oder Schnittdatenfreigabe
Eigene geometrische Aufteilung einer 10 mm tiefen Bearbeitung. Die Tiefen sind positiv ab der Oberseite angegeben und noch keine Z-Koordinaten eines NC-Programms.

Das Prinzip Schritt für Schritt

Vier Tiefenschichten von drei, drei, drei und einem Millimeter10 mm Tiefe in vier Zustellungen aufteilen1 · 0 bis 3 mm2 · 3 bis 6 mm3 · 6 bis 9 mm4 · 9 bis 10 mm3 + 3 + 3 + 1 = 10 mmEigene Tiefenaufteilung · keine Werkzeugbahn oder Schnittdatenfreigabe

Startet nur auf Wunsch. Pause hält den aktuellen Stand fest. Die Darstellung läuft in Lerngeschwindigkeit; sie simuliert keine Maschinensteuerung. Ohne Bewegung erklären Grafik und Liste denselben Inhalt.

  1. Die erste Schicht reicht von der Oberseite bis 3 mm Tiefe.
  2. Die zweite Schicht erweitert die Tiefe von 3 auf 6 mm.
  3. Die dritte Schicht erweitert die Tiefe von 6 auf 9 mm.
  4. Für die letzte Schicht bleibt 1 mm bis zur Gesamttiefe von 10 mm.

Die Rechnung zeigt nur, wie eine Gesamttiefe ohne Überschreitung aufgeteilt werden kann. Sie sagt nicht, dass 3 mm für ein beliebiges Werkzeug geeignet sind. Ein Schlichtaufmaß am Boden würde die Endtiefe des Schruppens verändern. Anfahrweg, Rampe, Rückzug, Restmaterial und Spannmittel fehlen in dieser reinen Schichtdarstellung bewusst.

Gleiches Zeitspanvolumen heißt nicht gleiche Belastung

Für einen vereinfachten stationären Frässchnitt gilt Q = ap × ae × vf / 1000, wenn beide Eingriffsmaße in mm und der Vorschub in mm/min eingesetzt werden. Das Ergebnis ist cm³/min. Unsere beiden eigenen Zahlenkombinationen sind ein Rechenvergleich, keine empfohlenen Schnittwerte.

VarianteapaevfQ
A3 mm2 mm200 mm/min1,2 cm³/min
B6 mm1 mm200 mm/min1,2 cm³/min

Obwohl beide Produkte gleich sind, unterscheiden sich Kontaktzone, beanspruchte Schneidenlänge und Eingriffsverhältnisse. Daraus folgen nicht automatisch gleiche Kräfte, Temperaturen oder Standzeiten. Zudem ist Q während Anfahren, Ausfahren, Beschleunigen oder wechselndem Eingriff nicht konstant. Die Laufzeit eines ganzen Bauteils lässt sich deshalb nicht allein durch Rohteilvolumen geteilt durch diesen Tabellenwert sicher bestimmen.

Adaptive und trochoidale Bahnen richtig einordnen

Sandvik beschreibt trochoidale Bahnen als wiederholte kreisartige Bewegungen mit gleichzeitigem Fortschritt und begrenztem Eingriff. Dabei kann der tatsächliche radiale Eingriff größer als der programmierte Bahnabstand sein. Adaptive CAM-Strategien verfolgen ebenfalls eine kontrollierte Belastung, müssen aber nicht ausschließlich aus Kreisen bestehen.

Konstanter Vorschub ist nicht gleich konstanter Spanungsdicke. Werkzeugdurchmesser, Eingriff und die Unterscheidung zwischen Mittelpunkt- und Konturvorschub beeinflussen die Schneidensituation. In Innenecken verdient die Restmaterialverteilung besondere Aufmerksamkeit. Eine schöne Vorschau der Bahn allein belegt noch keinen passenden Prozess.

Eine nachvollziehbare Planung für die Werkstatt

  • Sollgeometrie, Rohteil und Aufspannung eindeutig festlegen.
  • Herstellerdaten für das konkrete Werkzeug und den Werkstoff als Ausgangspunkt verwenden.
  • Schruppen, Restmaterialbearbeitung und Schlichten mit getrennten Zielen planen.
  • Tatsächlichen Eingriff, Werkzeughalter und Spannmittel in der CAM- und Programmprüfung kontrollieren.
  • Ergebnis prüfen und Änderungen mit ihren Bedingungen dokumentieren.

Bei meiner selbst auf CNC umgerüsteten BF 20 sind hier weder Antriebsleistung noch belastbare Schnittwerte dokumentiert. Daher leite ich aus der Maschinenbezeichnung keine Frästiefe ab. Schneidenzahl und Zahnvorschub sowie die Aufspannung im Schraubstock sind zusätzliche Teile derselben Entscheidung.

Quellen und fachliche Einordnung

Primärquellen, geprüft am 24.10.2026. Eigene Lehrbeispiele und schematische Grafiken. Befehlsdetails gelten jeweils für die genannte Steuerung.

Patrick Mehner

Patrick Mehner aus Mittweida hat seine Optimum BF 20 selbst auf CNC umgerüstet und erklärt auf cnc-modellbau.org CNC-Technik für den Modellbau – von G-Code über CAD bis zur Messtechnik.

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