Drehen, Fräsen, Schleifen: Zerspanungsprozesse im Überblick

Unter Zerspanen versteht man im allgemeinen die Bearbeitung einzelner Werkstücke unter Zuhilfenahme von Werkzeugmaschinen. Diese Werkzeugmaschinen drehen, bohren, fräsen oder schleifen das Werkstück bis zur gewünschten Form. Fräsen, Drehen, Bohren und Schleifen sind dabei klassische zerspanende Fertigungsverfahren.

Unter "Zerspanung" werden alle diese Verfahren zusammengefasst. Der Begriff Zerspanung wird deshalb verwendet, weil bei allen Zerspanungsprozessen Späne anfallen, die aus dem Werkstück herausgetrennt werden. Neben Holz, Metallen und Kunststoffen lassen sich auch andere Materialien, wie etwa Glas auf diese Art und Weise in Form bringen.

Verfahrenstechniken

Zerspanen oder auch Spanen ist also ein Sammelbegriff für formgebende Verfahren. Das Werkstück wird also solange bearbeitet, bis es in seine endgültige Form gebracht ist. Im Einzelnen kann hauptsächlich man zwischen folgenden Verfahren unterscheiden:

Fräsen

Beim Fräsen erfolgt die Zerspanung mittels einem rotierenden Schneidewerkzeug. Das Werkstück wird während des Zerspanungsprozess fest eingespannt. Um das Werkstück in eine gewünschte Form zu bringen ist eine Vorschubbewegung erforderlich. Hierzu bewegt sich entweder das Schneidewerkzeug um das Werkstück oder aber der gesamte Maschinentisch bewegt sich entsprechend. Heute wird jedoch zumeist mithilfe moderner CNC Maschinen gefräst. Zum Einen geht das um einiges schneller, zum Anderen können mithilfe diese computergestützten Maschinen auch komplexe dreidimensionale Formen erstellt werden. Eine typische Anwendung für dieses Verfahren sind Motorblöcke. Nachdem diese in einem speziellen Gießverfahren hergestellt wurden werden sie überfräst um definierte Konturen zu erhalten.

Drehen

Anders als beim Fräsen wird das Werkstück beim Drehen selbst bewegt. Es rotiert fest eingespannt um die eigene Achse und kann so in die gewünschte Form gebracht werden. Das Schneiden von Gewinden ist eine typische Aufgabe beim Drehen. Das klassische Drehen hat jedoch eine Einschränkung: Das Werkstück muss rotationssymmetrisch sein. Bei modernen CNC Drehmaschinen fällt diese Einschränkung weg. Im Automobilbau werden beispielsweise Bremsscheiben mit diesem Verfahren hergestellt.

Bohren

Bereits 12.000 Jahre vor Jesus Christus wusste man um dieses spanende Fertigungsverfahren, wenn auch in primitiverer Form als heutzutage. Beim Bohren rotiert ein Bohrkopf um die eigene Achse und wird mittels Vorschub in ein Werkstück eingebracht. Durch die Schraubenform des Bohrers wird das Material aus dem Werkstück befördert. CMC Technik sorgt heute dafür, dass eine höhere Präzision und eine höhere Geschwindigkeit beim Bohren erzielt werden kann.

Schleifen

Das Schleifen ist eine spanende Feinbeitungsform. Der Oberfläche des Werkstücks wird hier in eine endgültige Feinform gebracht, oder aber die Oberfläche soll besonders genau werden. Meist ist das Schleifen der letzte Bearbeitungsschritt, nach dem Schleifen wird oft noch Lackiert. Gerade dann, wenn hohe Bauteilgenauigkeiten erwünscht sind, erfolgt nach dem Fräsen oder Drehen noch ein Schleifen. Es lassen sich nicht nur flache Werkstücke schleifen, sondern auch runde. Die Serienanfertigung von Kugellagern beispielsweise ist ein klassisches Beispiel für das Schleifen.