Schnittaufteilung beim Fräsen: Zustellung, Eingriff und Aufmaß
Thema: CNC-Programmierung & G-Code
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
| Größe | Bedeutung im betrachteten Fräsprozess |
|---|---|
| ap | Axiale Schnitttiefe in Richtung der Werkzeugachse |
| ae | Radialer Eingriff quer zur Werkzeugachse |
| Bahnabstand / Stepover | Programmierabstand zwischen Bahnen; nicht in jeder Geometrie gleich dem maximalen radialen Eingriff |
| Aufmaß | Absichtlich 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
Das Prinzip Schritt für Schritt
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.
- Die erste Schicht reicht von der Oberseite bis 3 mm Tiefe.
- Die zweite Schicht erweitert die Tiefe von 3 auf 6 mm.
- Die dritte Schicht erweitert die Tiefe von 6 auf 9 mm.
- 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.
| Variante | ap | ae | vf | Q |
|---|---|---|---|---|
| A | 3 mm | 2 mm | 200 mm/min | 1,2 cm³/min |
| B | 6 mm | 1 mm | 200 mm/min | 1,2 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.