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2026-08-02T16:09:53Z

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= Grundlagen des Fräsens im Metallbau - Schmied =

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= Einleitung =

Beim [[Fräsen]] wird Material mit einem rotierenden, meist mehrschneidigen [[Fräswerkzeug]] abgetragen. Das Werkstück oder das Werkzeug führt dabei eine Vorschubbewegung aus. Weil die Schneiden nacheinander in den Werkstoff eintreten und ihn wieder verlassen, entsteht ein unterbrochener Schnitt. Fräsen gehört zu den spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide.

Für angehende [[Schmied|Schmiedinnen und Schmiede]], [[Metallbauer|Metallbauerinnen und Metallbauer]] sowie Fachkräfte der [[Metalltechnik]] ist das Fräsen vor allem für die maßgenaue Nachbearbeitung wichtig. Geschmiedete Rohteile erhalten durch Fräsen beispielsweise ebene Anlageflächen, Nuten, Absätze, Langlöcher, Passflächen oder definierte Bezugskanten. Das Verfahren verbindet damit die Formgebung durch [[Schmieden]] mit der präzisen Herstellung funktionsgerechter Bauteile.

[[Datei:CNC milling machine.jpg|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=AMVYqt7nDHo |500|center}}

Dieser aiMOOC richtet sich an Lernende in der beruflichen Ausbildung. Du lernst, Fräsmaschinen, Werkzeuge, Spannmittel und Schnittdaten fachgerecht auszuwählen, einen Arbeitsablauf zu planen, sicher zu arbeiten und die Qualität des Werkstücks zu prüfen. Praktische Arbeiten an einer Fräsmaschine dürfen nur nach betrieblicher Unterweisung und unter Beachtung der Betriebsanweisung durchgeführt werden.

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= Lernziele =

Nach der Bearbeitung dieses Lernkurses kannst Du den Fräsvorgang fachsprachlich beschreiben, Fräsverfahren unterscheiden, geeignete Werkzeuge und Spannmittel auswählen, grundlegende Schnittdaten berechnen und einen einfachen Fräsauftrag planen. Außerdem kannst Du typische Gefährdungen erkennen, Maßnahmen der Arbeitssicherheit begründen und Bearbeitungsfehler systematisch untersuchen.

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= Grundlagen des Fräsprozesses =

Beim Fräsen ist die Hauptbewegung die Drehbewegung des Fräsers. Die Vorschubbewegung wird je nach Maschinenbauart durch den Maschinentisch, das Werkstück oder die Werkzeugspindel erzeugt. Jede Schneide trennt während ihres Eingriffs einen einzelnen Span ab. Der Spanungsquerschnitt verändert sich dabei fortlaufend.

Wichtige Größen sind die [[Schnittgeschwindigkeit]] <math>v_c</math>, die Spindeldrehzahl <math>n</math>, der Zahnvorschub <math>f_z</math>, die Vorschubgeschwindigkeit <math>v_f</math>, die axiale Zustelltiefe <math>a_p</math> und die radiale Eingriffsbreite <math>a_e</math>. Ihre Wahl hängt unter anderem von Werkstoff, Schneidstoff, Werkzeugdurchmesser, Schneidenzahl, Maschinenleistung, Steifigkeit der Aufspannung und gewünschter Oberflächengüte ab.

[[Datei:MillingCutterSlotEndMillBallnose.jpg|500px|rahmenlos|center]]

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== Abgrenzung zum Drehen und Bohren ==

Beim [[Drehen]] rotiert in der Regel das Werkstück, während ein einschneidiges Werkzeug die Vorschubbewegung ausführt. Beim [[Bohren]] rotiert ein Werkzeug mit meist zwei Hauptschneiden und erzeugt überwiegend zylindrische Bohrungen. Beim Fräsen rotiert dagegen ein mehrschneidiges Werkzeug, das Flächen, Nuten, Taschen, Absätze und komplexe Konturen herstellen kann.

{{BR}}
== Bedeutung für geschmiedete Bauteile ==

Geschmiedete Rohteile besitzen häufig Bearbeitungszugaben, Zunder und größere Maßabweichungen als ein bereits spanend vorbearbeitetes Werkstück. Vor dem Spannen müssen Bezugspunkte, Auflageflächen und der Zustand des Rohteils geprüft werden. Lose Zunderschichten und Schmutz dürfen die sichere Auflage nicht beeinträchtigen. Harte Randzonen und Zunder können den Werkzeugverschleiß erhöhen. Deshalb sind geeignete Wendeschneidplatten, stabile Schnittbedingungen und eine sinnvolle Bearbeitungsreihenfolge wichtig.

Die Planung muss außerdem berücksichtigen, ob das Werkstück vor oder nach einer [[Wärmebehandlung]] gefräst wird. Bearbeitung vor dem Härten erleichtert die Zerspanung, während eine spätere Wärmebehandlung Verzug verursachen kann. Das geforderte Endmaß, die Härte und die Funktionsfläche bestimmen deshalb die Reihenfolge aus Schmieden, Normalisieren oder Härten, Vorbearbeiten und Fertigbearbeiten.

{{BR}}
= Aufbau und Arten von Fräsmaschinen =

Eine konventionelle Fräsmaschine besteht typischerweise aus Maschinengestell, Ständer, Arbeitstisch, Führungen, Vorschubantrieben, Fräskopf beziehungsweise Spindel, Bedienorganen, Schutzeinrichtungen und gegebenenfalls einer Kühlschmierstoffanlage. Die Achsen werden üblicherweise mit X, Y und Z bezeichnet. X steht meist für die Längsbewegung des Tisches, Y für die Querbewegung und Z für die Höhenbewegung.

Bei einer Vertikalfräsmaschine steht die Spindel senkrecht zur Tischfläche. Bei einer Horizontalfräsmaschine liegt die Spindel waagerecht. Universalfräsmaschinen ermöglichen zusätzliche Schwenk- oder Teilbewegungen. CNC-Fräsmaschinen steuern Achsbewegungen, Werkzeugwechsel und Bearbeitungsfolgen über ein Programm. Für die Grundausbildung bleibt das Verständnis der konventionellen Maschine wichtig, weil dort Schnittbewegungen, Bezugssysteme und Zustellungen unmittelbar beobachtet werden können.

[[Datei:Miniature milling machine.jpg|400px|rahmenlos|center]]

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= Fräsverfahren =

Die Einteilung der Fräsverfahren kann nach Werkzeuglage, erzeugter Fläche und Bewegungsrichtung erfolgen. Beim Umfangsfräsen erzeugen vor allem die Umfangsschneiden die Fläche; die Werkzeugachse liegt im Wesentlichen parallel zur bearbeiteten Fläche. Beim Stirnfräsen wirken Stirn- und Umfangsschneiden, während die Werkzeugachse im Wesentlichen senkrecht zur erzeugten Fläche steht. Das Planfräsen wird häufig mit einem Messerkopf oder Planfräser ausgeführt.

Weitere typische Anwendungen sind Nutfräsen, Schulterfräsen, Taschenfräsen, Profilfräsen, Formfräsen und das Fräsen von Langlöchern. Die Auswahl hängt von Geometrie, Zugänglichkeit, geforderter Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität ab.

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== Gegenlauffräsen ==

Beim Gegenlauffräsen bewegt sich das Werkstück im Eingriffsbereich gegen die Bewegungsrichtung der Schneide. Die Spanungsdicke beginnt annähernd bei null und nimmt bis zum Austritt zu. Zu Beginn kann die Schneide stärker reiben, bevor sie sicher schneidet. Die Schnittkraft kann das Werkstück von der Auflage abheben. Auf älteren konventionellen Maschinen mit Umkehrspiel im Vorschubsystem wird Gegenlauf häufig verwendet, weil der Fräser den Tisch nicht selbsttätig in den Schnitt zieht.

[[Datei:Conventional Milling 01.png|400px|rahmenlos|center]]

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== Gleichlauffräsen ==

Beim Gleichlauffräsen bewegt sich das Werkstück im Eingriffsbereich in derselben Richtung wie die Schneide. Die Spanungsdicke ist beim Eintritt groß und nimmt bis zum Austritt ab. Das kann Reibung verringern und eine gute Oberfläche fördern. Die Schnittkraft drückt das Werkstück häufig stärker gegen seine Auflage. Voraussetzung sind eine steife, sichere Aufspannung und ein möglichst spielfreier Vorschubantrieb, weil der Fräser sonst Tisch und Werkstück in den Schnitt ziehen kann.

[[Datei:Climb Milling 01.png|400px|rahmenlos|center]]

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= Fräswerkzeuge und Schneidstoffe =

Der Schaftfräser eignet sich für Nuten, Taschen, Absätze und Konturen. Ein Planfräser oder Messerkopf bearbeitet größere ebene Flächen. Walzenfräser werden vor allem beim Umfangsfräsen eingesetzt. T-Nutenfräser, Winkelfräser und Scheibenfräser erzeugen besondere Nut- und Formgeometrien. Kugelfräser bearbeiten gekrümmte Konturen und Freiformflächen.

Wichtige Merkmale eines Fräsers sind Durchmesser, Schneidenzahl, Drallwinkel, Spanraum, Schneidengeometrie, Beschichtung, Aufnahme und zulässige Einsatzdaten. Ein Werkzeug mit vielen Schneiden kann bei passenden Bedingungen eine hohe Vorschubleistung ermöglichen, benötigt bei langspanenden Werkstoffen jedoch ausreichend Spanraum.

[[Datei:End Mill 02 labels.png|350px|rahmenlos|center]]

Als Schneidstoffe werden in der Ausbildung häufig Schnellarbeitsstahl und Hartmetall behandelt. Schnellarbeitsstahl ist vergleichsweise zäh und kann für einfache Arbeiten oder ungünstige Bedingungen geeignet sein. Hartmetall erlaubt in der Regel höhere Schnittgeschwindigkeiten, reagiert aber empfindlicher auf Stöße, Schwingungen und eine instabile Aufspannung. Wendeschneidplatten ermöglichen den Austausch verschlissener Schneiden, ohne den gesamten Werkzeugkörper zu ersetzen.

[[Datei:HM-Fräser.jpg|300px|rahmenlos|center]]

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= Werkstück- und Werkzeugspannung =

Eine sichere Spannung ist Voraussetzung für Maßhaltigkeit und Arbeitssicherheit. Häufig wird das Werkstück in einem Maschinenschraubstock auf Parallelunterlagen gespannt. Die feste Backe dient dabei oft als Bezug. Ein Anschlag erleichtert das wiederholgenaue Einlegen. Größere oder unregelmäßig geformte Schmiedeteile können mit Spannpratzen, Stufenklötzen, Auflagen, Winkelplatten, Prismen oder einer eigens gefertigten Vorrichtung gespannt werden.

[[Datei:Montage usinage standard fraiseuse.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Auflage- und Spannflächen müssen sauber, gratfrei und tragfähig sein. Die Spannkraft soll das Werkstück sicher halten, darf es aber nicht unzulässig verformen. Spannpratzen werden möglichst waagerecht oder leicht zum Werkstück hin abfallend angesetzt. Die Spannstelle liegt möglichst nahe an der Bearbeitungszone, ohne Werkzeugweg oder Messung zu behindern. Nach dem Spannen wird geprüft, ob Werkzeug, Spindel, Spannmittel und Werkstück in allen vorgesehenen Achsbewegungen kollisionsfrei bleiben.

Das Werkzeug muss mit einer passenden, sauberen und unbeschädigten Aufnahme gespannt werden. Eine geringe Auskraglänge verbessert die Steifigkeit und verringert Rundlauffehler sowie Schwingungsneigung. Vor dem Start sind Werkzeugdurchmesser, Einspannlänge, Drehrichtung und zulässige Drehzahl zu kontrollieren.

{{BR}}
= Schnittdaten berechnen und auswählen =

Die Schnittgeschwindigkeit beim Fräsen wird mit dem wirksamen Werkzeugdurchmesser berechnet:

<math>v_c = \frac{\pi \cdot d \cdot n}{1000}</math>

Dabei ist <math>v_c</math> die Schnittgeschwindigkeit in Metern pro Minute, <math>d</math> der Werkzeugdurchmesser in Millimetern und <math>n</math> die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute. Nach der Drehzahl umgestellt gilt:

<math>n = \frac{1000 \cdot v_c}{\pi \cdot d}</math>

Die Vorschubgeschwindigkeit ergibt sich aus Zahnvorschub, Schneidenzahl und Drehzahl:

<math>v_f = f_z \cdot z \cdot n</math>

Dabei ist <math>f_z</math> der Vorschub je Schneide in Millimetern, <math>z</math> die wirksame Schneidenzahl und <math>v_f</math> die Vorschubgeschwindigkeit in Millimetern pro Minute.

'''Beispiel:''' Ein Fräser mit <math>d = 20\,\text{mm}</math> soll mit <math>v_c = 100\,\text{m/min}</math> arbeiten. Daraus folgt eine Drehzahl von ungefähr <math>1590\,\text{min}^{-1}</math>. Bei vier Schneiden und <math>f_z = 0{,}05\,\text{mm}</math> ergibt sich eine Vorschubgeschwindigkeit von ungefähr <math>318\,\text{mm/min}</math>.

Richtwerte werden nicht frei geschätzt. Verwende Tabellen, Herstellerangaben, den betrieblichen Arbeitsplan und die Vorgaben Deiner Ausbilderin oder Deines Ausbilders. Passe die Werte an Werkstoffzustand, Werkzeugauskragung, Maschinensteifigkeit, Kühlschmierung und Bearbeitungsziel an. Ungewöhnliche Geräusche, starke Schwingungen, ungünstige Spanformen oder hohe Werkzeugtemperaturen sind Hinweise auf ungeeignete Bedingungen.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=wxJwD9pPLn4 |500|center}}

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= Kühlschmierung und Spanabfuhr =

Kühlschmierstoffe können Wärme abführen, Reibung vermindern, Späne aus der Wirkzone transportieren und die Oberfläche verbessern. Ob trocken, mit Minimalmengenschmierung oder mit Überflutung gearbeitet wird, hängt von Werkstoff, Werkzeug, Maschine und betrieblicher Freigabe ab. Nicht jedes Werkzeug und nicht jeder Werkstoff benötigt dieselbe Strategie. Die Angaben des Werkzeugherstellers und die Betriebsanweisung sind maßgebend.

[[Datei:Makino-S33-MachiningCenter-example.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Späne dürfen niemals mit der Hand entfernt werden. Lange, scharfkantige oder heiße Späne verursachen Schnitt- und Verbrennungsgefahr. Späne werden erst bei stillstehender Spindel mit geeignetem Spänehaken, Pinsel oder Handfeger entfernt. Der Einsatz von Druckluft richtet sich nach der Betriebsanweisung, weil umherfliegende Späne Personen verletzen und Führungen oder Dichtungen beschädigen können.

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= Arbeitssicherheit =

An Fräsmaschinen bestehen Gefährdungen durch rotierende Werkzeuge, scharfkantige Späne, herausgeschleuderte Werkstücke oder Werkzeugteile, Quetschstellen, Kühlschmierstoffe, Lärm und unbeabsichtigte Maschinenbewegungen. Schutzmaßnahmen folgen der betrieblichen Gefährdungsbeurteilung und der Maschinenbetriebsanleitung.

# [[Schutzbrille]]: Trage den vorgeschriebenen Augen- und Gesichtsschutz; geschlossene Schutzeinrichtungen bleiben während der Bearbeitung geschlossen.
# [[Kleidung]]: Trage enganliegende Arbeitskleidung, sichere lange Haare und lege Schmuck ab. Handschuhe dürfen an laufenden rotierenden Maschinen nicht getragen werden.
# [[Stillsetzen]]: Miss, reinige, spanne und wechsle Werkzeuge nur bei sicher stillstehender Spindel und gegen unbeabsichtigtes Anlaufen gesicherter Maschine.
# [[Kontrolle]]: Prüfe vor dem Start Werkzeug, Aufnahme, Werkstückspannung, Drehrichtung, Drehzahl, Verfahrwege und Schutzvorrichtungen.
# [[Arbeitsplatz]]: Halte Tisch, Boden und Bedienbereich frei von Werkzeugen, Öl, Spänen und Stolperstellen.
# [[Notfall]]: Kenne Not-Halt, Hauptschalter, Erste-Hilfe-Einrichtung und den betrieblichen Meldeweg.

Persönliche Schutzausrüstung ergänzt technische und organisatorische Maßnahmen, ersetzt sie aber nicht. Führe nie eigenmächtig Arbeiten aus, für die Du nicht unterwiesen oder freigegeben bist.

{{BR}}
= Arbeitsplanung für einen Fräsauftrag =

Ein sinnvoller Arbeitsablauf beginnt mit der technischen Zeichnung. Prüfe Werkstoff, Rohteilmaße, Bearbeitungszugaben, Toleranzen, Oberflächenangaben und Bezugssystem. Lege anschließend die Aufspannung und Bearbeitungsreihenfolge fest. Eine stabile Bezugsfläche wird häufig zuerst hergestellt. Danach folgen rechtwinklige Bezugskanten, weitere Flächen, Nuten oder Absätze.

# [[Arbeitsvorbereitung]]: Zeichnung lesen, Rohteil prüfen, Bearbeitungszugaben feststellen und Gefährdungen beurteilen.
# [[Aufspannung]]: Bezugsflächen, Spannmittel, Auflagen und Anschläge festlegen; Kollisionsräume berücksichtigen.
# [[Werkzeugauswahl]]: Werkzeugart, Durchmesser, Schneidstoff, Aufnahme und Schneidenzahl bestimmen.
# [[Schnittdaten]]: Drehzahl, Vorschub, Zustelltiefe und Eingriffsbreite aus geeigneten Richtwerten ableiten.
# [[Einrichten]]: Maschine reinigen, Werkzeug und Werkstück spannen, Ausrichtung prüfen und Werkstücknullpunkt festlegen.
# [[Bearbeiten]]: Schruppen, Zwischenkontrolle und Schlichten in zweckmäßiger Reihenfolge durchführen.
# [[Prüfen]]: Maße, Form, Lage, Oberfläche und Gratfreiheit kontrollieren; Ergebnis dokumentieren.

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= Prüfen und Messen =

Zur Prüfung einfacher Maße dienen Stahlmaßstab und Messschieber. Für engere Toleranzen werden Bügelmessschrauben, Innenmessgeräte, Tiefenmessschrauben oder geeignete Lehren verwendet. Ein Haarwinkel prüft die Rechtwinkligkeit, eine Messuhr unterstützt beim Ausrichten und Kontrollieren von Rundlauf oder Parallelität. Die Auswahl des Prüfmittels richtet sich nach Messbereich, Toleranz und geforderter Messunsicherheit.

Gemessen wird an sauberen, entgrateten Flächen und bei stillstehender Maschine. Das Prüfmittel muss unbeschädigt und geeignet sein. Zu hohe Messkraft, schräges Ansetzen, Späne zwischen Messflächen und Temperaturunterschiede können das Ergebnis verfälschen. Bei empfindlichen Schmiedeteilen ist außerdem zu beachten, ob die Spannung das Werkstück elastisch verformt.

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= Typische Fehler und Abhilfen =

{| class="wikitable"
! Fehlerbild
! Mögliche Ursache
! Geeignete Maßnahme
|-
| Rattermarken und starke Schwingungen
| Zu große Auskragung, instabile Spannung, ungünstige Schnittdaten oder verschlissenes Werkzeug
| Auskragung verkürzen, Spannung versteifen, Werkzeug prüfen und Schnittdaten angepasst verändern
|-
| Schlechte Oberfläche
| Aufbauschneide, Rundlauffehler, Spänestau, stumpfe Schneiden oder ungeeigneter Vorschub
| Werkzeug und Aufnahme prüfen, Spanabfuhr verbessern und passende Richtwerte verwenden
|-
| Maßabweichung
| Falscher Nullpunkt, Messfehler, Werkzeugverschleiß, falsche Korrektur oder thermischer Einfluss
| Bezugssystem und Korrektur kontrollieren, Werkzeug messen und Prüfablauf wiederholen
|-
| Gratbildung
| Ungeeignete Austrittsbedingungen, verschlissene Schneide oder ungünstige Bearbeitungsrichtung
| Werkzeugzustand prüfen, Schnittstrategie ändern und fachgerecht entgraten
|-
| Werkzeugbruch
| Kollision, zu hohe Belastung, ungenügende Spanabfuhr, falsche Drehrichtung oder instabile Spannung
| Maschine stoppen, Ursache vollständig klären und erst nach sicherer Korrektur weiterarbeiten
|}

{{BR}}
= Qualitätsbewusstes Arbeiten im Schmiedebereich =

Die Qualität eines gefrästen Schmiedeteils ergibt sich nicht nur aus einem Endmaß. Entscheidend sind auch Form- und Lagetoleranzen, Oberflächenzustand, Kanten, Härtezustand und die Lage der bearbeiteten Flächen zum Faserverlauf beziehungsweise zur Bauteilgeometrie. Bei sicherheitsrelevanten Bauteilen dürfen Materialfehler nicht durch bloßes Nachfräsen verdeckt werden. Auffällige Risse, Falten oder starke Entkohlung sind nach betrieblicher Vorgabe zu melden und zu beurteilen.

Eine wirtschaftliche Bearbeitung vermeidet unnötige Aufspannungen, zu große Bearbeitungszugaben und vorzeitigen Werkzeugverschleiß. Gleichzeitig haben Arbeitssicherheit, Zeichnungsvorgaben und Prozesssicherheit Vorrang vor einer möglichst kurzen Bearbeitungszeit.

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Welche Bewegung ist beim Fräsen die Hauptbewegung?'''
(Die Drehbewegung des Fräsers)
(!Die lineare Bewegung des Messschiebers)
(!Die Schwenkbewegung des Schraubstocks)
(!Die Hubbewegung des Schmiedehammers)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum wird der Fräsvorgang als unterbrochener Schnitt bezeichnet?'''
(Die einzelnen Schneiden treten nacheinander in den Werkstoff ein und wieder aus)
(!Das Werkstück wird nach jedem Span ausgespannt)
(!Die Spindel ändert während jedes Umlaufs ihre Drehrichtung)
(!Der Kühlschmierstoff wird regelmäßig abgeschaltet)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie verändert sich die Spanungsdicke beim Gegenlauffräsen typischerweise?'''
(Sie wächst vom Eintritt bis zum Austritt)
(!Sie bleibt während des gesamten Eingriffs immer gleich)
(!Sie ist am Eintritt maximal und endet bei null)
(!Sie entsteht erst nach dem Austritt der Schneide)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Voraussetzung ist für Gleichlauffräsen besonders wichtig?'''
(Ein möglichst spielfreier Vorschubantrieb und eine sichere Aufspannung)
(!Ein lose eingespannter Fräser)
(!Eine offene Schutzhaube)
(!Ein unbefestigter Maschinentisch)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Formel berechnet die Spindeldrehzahl aus Schnittgeschwindigkeit und Werkzeugdurchmesser?'''
(n gleich 1000 mal vc geteilt durch Pi mal d)
(!n gleich vf geteilt durch ap)
(!n gleich d mal z)
(!n gleich ae minus fz)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Woraus wird die Vorschubgeschwindigkeit beim Fräsen berechnet?'''
(Aus Zahnvorschub, wirksamer Schneidenzahl und Drehzahl)
(!Aus Werkstückmasse, Härte und Raumtemperatur)
(!Aus Maschinentischlänge und Schraubstockbreite)
(!Aus Kühlschmierstoffmenge und Werkzeugfarbe)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wann dürfen Späne aus dem Arbeitsraum entfernt werden?'''
(Bei sicher stillstehender Spindel mit einem geeigneten Hilfsmittel)
(!Mit der Hand während der Fräser läuft)
(!Mit einem Lappen direkt am rotierenden Werkzeug)
(!Während eines automatischen Werkzeugwechsels)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welches Werkzeug eignet sich besonders zum Bearbeiten größerer ebener Flächen?'''
(Ein Planfräser oder Messerkopf)
(!Ein Körner)
(!Ein Gewindebohrer)
(!Ein Schlosserhammer)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum müssen Auflageflächen vor dem Spannen gereinigt werden?'''
(Damit das Werkstück sicher und lagegenau aufliegt)
(!Damit die Spindel schneller beschleunigt)
(!Damit der Werkzeugdurchmesser größer wird)
(!Damit sich die Schneidenzahl automatisch erhöht)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was ist bei geschmiedeten Rohteilen vor dem Fräsen besonders zu beachten?'''
(Zunder, Bearbeitungszugabe, Härtezustand und sichere Bezugsflächen)
(!Nur die Farbe des Rohteils)
(!Nur die Länge des Netzkabels)
(!Ausschließlich die Anzahl der Werkstattfenster)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Schnittgeschwindigkeit || Geschwindigkeit der Schneide relativ zum Werkstoff
|-
| Zahnvorschub || Vorschubweg je wirksamer Schneide
|-
| Spindeldrehzahl || Umdrehungen des Fräsers pro Minute
|-
| Zustelltiefe || Axiale Tiefe des Werkzeugeingriffs
|-
| Eingriffsbreite || Radiale Breite des Werkzeugeingriffs
|-
| Gleichlauffräsen || Vorschub und Schneidenbewegung zeigen im Eingriff in dieselbe Richtung
|-
| Gegenlauffräsen || Vorschub und Schneidenbewegung zeigen im Eingriff in entgegengesetzte Richtungen
|-
| Messerkopf || Werkzeug zum Planfräsen größerer Flächen
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Typische Anwendung
|-
| '''Schaftfräser'''
| Nuten, Taschen und Konturen
|-
| '''Planfräser'''
| Bearbeitung größerer ebener Flächen
|-
| '''T-Nutenfräser'''
| Herstellung hinterschnittener Nuten
|-
| '''Kugelfräser'''
| Bearbeitung gekrümmter Freiformflächen
|-
| '''Walzenfräser'''
| Umfangsbearbeitung ebener Flächen

|}
{{E}}

<br>
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Spindel || Welches Maschinenbauteil nimmt das Fräswerkzeug auf und versetzt es in Drehung?
|-
| Schraubstock || Welches häufige Spannmittel hält prismatische Werkstücke auf dem Maschinentisch?
|-
| Gegenlauf || Wie heißt die Fräsart, bei der Vorschub und Schneidenbewegung im Eingriff entgegengesetzt sind?
|-
| Hartmetall || Welcher verbreitete Schneidstoff erlaubt meist höhere Schnittgeschwindigkeiten als Schnellarbeitsstahl?
|-
| Messschieber || Welches Prüfmittel eignet sich für viele Längen-, Außen-, Innen- und Tiefenmaße?
|-
| Kühlschmierstoff || Welches Betriebsmedium kann kühlen, schmieren und Späne abtransportieren?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Grundlagen+des+Fräsens+im+Metallbau+Schmied </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Beim Fräsen führt das Werkzeug eine rotierende { Hauptbewegung } aus.
Die einzelnen Schneiden erzeugen einen { unterbrochenen } Schnitt.
Die Drehzahl wird aus Schnittgeschwindigkeit und { Werkzeugdurchmesser } berechnet.
Der Vorschub je Schneide wird als { Zahnvorschub } bezeichnet.
Beim Gleichlauffräsen zeigen Vorschub und Schneidenbewegung im Eingriff in die { gleiche } Richtung.
Ein Maschinenschraubstock dient zum sicheren { Spannen } des Werkstücks.
Auflageflächen müssen vor dem Einrichten sauber und { gratfrei } sein.
Späne werden nur bei stillstehender { Spindel } entfernt.
Ein geschmiedetes Rohteil kann eine harte Zunderschicht und eine { Bearbeitungszugabe } besitzen.
Nach der Bearbeitung werden Maß, Form, Lage und { Oberfläche } geprüft.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Fräsbegriffe erklären]]: Erstelle ein bebildertes Glossar mit zehn Grundbegriffen und formuliere zu jedem Begriff ein Beispiel aus der Metallwerkstatt.
# [[Werkzeugvergleich]]: Fotografiere oder skizziere drei unterschiedliche Fräser und beschreibe ihre Merkmale und typischen Anwendungen.
# [[Sicherheitsplakat]]: Gestalte ein Werkstattplakat mit den wichtigsten Regeln vor, während und nach dem Fräsen.
# [[Beobachtungsauftrag]]: Beobachte eine vorgeführte Fräsbearbeitung und protokolliere Hauptbewegung, Vorschubbewegung, Spanbildung und Messschritte.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Arbeitsplan erstellen]]: Plane die Herstellung einer ebenen Bezugsfläche und einer Nut an einem geschmiedeten Rohteil.
# [[Schnittdaten berechnen]]: Wähle für einen vorgegebenen Fräser geeignete Tabellenwerte aus und berechne Drehzahl sowie Vorschubgeschwindigkeit.
# [[Spannkonzept entwickeln]]: Entwirf zwei sichere Aufspannungen für ein unregelmäßiges Schmiedeteil und begründe die bessere Lösung.
# [[Fehleranalyse durchführen]]: Untersuche ein Werkstück mit Rattermarken oder Maßabweichung und stelle Ursache, Prüfweg und Abhilfe in einem Kurzbericht dar.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Fertigungsprojekt]]: Fertige unter Aufsicht ein kleines Bauteil mit Bezugsfläche, Absatz und Nut und dokumentiere jeden Arbeitsschritt.
# [[Vorrichtung konstruieren]]: Entwickle eine einfache Spannvorrichtung für eine wiederkehrende Fräsbearbeitung an geschmiedeten Werkstücken.
# [[Prozessvergleich]]: Vergleiche Gegenlauf und Gleichlauf anhand eines kontrollierten Versuchs und bewerte Oberfläche, Geräusch, Spanbildung und Prozesssicherheit.
# [[Qualitätspräsentation]]: Erstelle eine Präsentation darüber, wie Schmieden, Wärmebehandlung und Fräsen die Maßhaltigkeit und Funktion eines Bauteils gemeinsam beeinflussen.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Prozesskette begründen]]: Entwickle für ein geschmiedetes Bauteil eine Reihenfolge aus Vorbereiten, Wärmebehandeln, Fräsen und Prüfen und begründe jede Entscheidung.
# [[Aufspannung bewerten]]: Vergleiche zwei vorgegebene Spannpläne hinsichtlich Sicherheit, Verformungsgefahr, Zugänglichkeit und Wiederholgenauigkeit.
# [[Schnittdaten übertragen]]: Erkläre, wie sich eine Verdopplung des Werkzeugdurchmessers bei gleicher Schnittgeschwindigkeit auf die Drehzahl auswirkt und welche Folgen daraus entstehen.
# [[Störung diagnostizieren]]: Leite aus Rattergeräusch, ungleichmäßiger Oberfläche und starkem Werkzeugüberstand eine begründete Fehlerhypothese mit Maßnahmen ab.
# [[Qualität sichern]]: Wähle geeignete Prüfmittel für eine Breite, eine Tiefe, eine Rechtwinkligkeit und eine enge Außentoleranz und begründe Deine Auswahl.
# [[Sicherheitsentscheidung]]: Beurteile eine Arbeitssituation, in der Späne bei laufender Spindel entfernt werden sollen, und formuliere ein fachgerechtes Vorgehen.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen erfolgreichen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du den Fräsprozess fachsprachlich erklären, Maschine und Achsen zuordnen, Gleichlauf und Gegenlauf unterscheiden und geeignete Fräser auswählen kannst. Wichtig sind außerdem eine nachvollziehbare Arbeitsplanung, korrekte Berechnungen von Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit, eine sichere Werkstück- und Werkzeugspannung sowie die begründete Auswahl von Prüfmitteln.

Ein geeigneter Lernnachweis kann aus einem Arbeitsplan, einer Schnittdatenberechnung, einer Sicherheitsanalyse, einem Werkstattprotokoll und einem geprüften Übungswerkstück bestehen. Bewertet werden nicht nur das Endmaß, sondern auch Vorbereitung, sichere Durchführung, Dokumentation, Fehleranalyse und fachgerechte Reflexion.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A4sen </iframe>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

Die Grundlagen des Fräsens verbinden Werkstoffkunde, Technische Mathematik, Arbeitssicherheit, Fertigungstechnik, Technisches Zeichnen und Qualitätssicherung. Für den Schmiedebereich ist besonders wichtig, die spanende Nachbearbeitung mit Rohteilzustand, Zunder, Bearbeitungszugabe, Wärmebehandlung und Bauteilfunktion abzustimmen.

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Grundlagen des Fräsens im Metallbau - Schmied]]'''
# [[Fräsen]]
# [[Zerspanen]]
# [[Fräswerkzeug]]
# [[Schnittgeschwindigkeit]]
# [[Vorschub]]
# [[Werkstückspannung]]
# [[Arbeitssicherheit]]
# [[Qualitätssicherung]]
# [[Schmieden]]
# [[Nachbearbeitung von Schmiedeteilen]]
|}

[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Berufliche Bildung]]
[[Kategorie:Metallbau]]
[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Zerspanung]]
[[Kategorie:Fräsen]]
[[Kategorie:Schmied]]
[[Kategorie:Schmieden]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Grundlagen des Fräsens im Metallbau - Schmied - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt