Simultanfräsen

Wie Simultanfräsen technisch funktioniert

Beim Simultanfräsen werden Linear- und Schwenkachsen während der Bearbeitung gleichzeitig interpoliert. Die Werkzeugbahn verläuft dadurch nicht nur in X, Y und Z, sondern auch mit fortlaufender Änderung der Werkzeugorientierung. So lassen sich Konturen bearbeiten, bei denen der Eingriffswinkel des Werkzeugs entlang der Fläche angepasst werden muss. In der Praxis ist das Verfahren meist mit 5-Achs-Bearbeitungszentren verbunden, entscheidend ist jedoch die gleichzeitige Achsbewegung und nicht allein die Zahl der vorhandenen Achsen.

Typische Werkstücke und Bearbeitungssituationen

Simultanfräsen eignet sich für Bauteile mit gekrümmten Flächen, tiefen Kavitäten, schrägen Konturen oder wechselnden Anstellungen entlang einer zusammenhängenden Geometrie. Häufig geht es um Werkstücke, bei denen Werkzeugzugänglichkeit, Oberflächenverlauf und Massbezug nur mit dynamischer Schwenkbewegung sinnvoll zusammengebracht werden können. Das Verfahren reduziert in vielen Fällen die Zahl der Umspannungen, weil mehrere Bearbeitungsrichtungen in einer Aufspannung erreichbar bleiben. Besonders relevant ist dies bei Teilen, deren Geometrie aus mehreren Raumrichtungen präzise aufeinander bezogen sein muss.

Programmierung, Aufspannung und Prozesssicherheit

Der Aufwand beim Simultanfräsen liegt nicht nur in der Maschinenbewegung, sondern auch in der Vorbereitung der Bearbeitung. CAM-Programmierung, Kollisionsprüfung, Werkzeugauswahl, Haltergeometrie und Aufspannkonzept greifen eng ineinander. Schon kleine Änderungen an Werkzeuglänge, Schwenkbereich oder Spannlage können die erreichbare Bahnführung beeinflussen. Deshalb werden simultane Fräsprozesse in der Regel vorab simuliert und auf mögliche Kollisionen, Achsgrenzen und ungünstige Werkzeugstellungen geprüft.

Abgrenzung zu anderen Fräsverfahren

Innerhalb der Fräsarbeiten ist Simultanfräsen kein Sammelbegriff für komplexes CNC-Fräsen, sondern eine klar abgegrenzte Bearbeitungsstrategie. Freiformflächenfräsen beschreibt in erster Linie die Geometrie der zu bearbeitenden Fläche; solche Flächen können je nach Teil sowohl 3-achsig als auch simultan bearbeitet werden. HSC-Fräsen bezieht sich auf hohe Schnittgeschwindigkeiten und kann mit Simultanfräsen kombiniert werden, ist aber nicht dasselbe Verfahren. Gegenüber CNC-Formfräsen oder Kopierfräsen steht beim Simultanfräsen die kontinuierliche Achskoordinierung im Vordergrund, nicht die Form des Werkzeugs oder das Nachfahren einer Vorlage.