Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 5-6, G-Niveau

Grundlagen des Fräsens im Metallbau - Schmied

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 Schmiedinnen und Schmiede, 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.

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.

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.

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 $v_{c}$ , die Spindeldrehzahl $n$ , der Zahnvorschub $f_{z}$ , die Vorschubgeschwindigkeit $v_{f}$ , die axiale Zustelltiefe $a_{p}$ und die radiale Eingriffsbreite $a_{e}$ . Ihre Wahl hängt unter anderem von Werkstoff, Schneidstoff, Werkzeugdurchmesser, Schneidenzahl, Maschinenleistung, Steifigkeit der Aufspannung und gewünschter Oberflächengüte ab.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Schnittdaten berechnen und auswählen

Die Schnittgeschwindigkeit beim Fräsen wird mit dem wirksamen Werkzeugdurchmesser berechnet:

$v_{c} = \frac{π \cdot d \cdot n}{1000}$

Dabei ist $v_{c}$ die Schnittgeschwindigkeit in Metern pro Minute, $d$ der Werkzeugdurchmesser in Millimetern und $n$ die Drehzahl in Umdrehungen pro Minute. Nach der Drehzahl umgestellt gilt:

$n = \frac{1000 \cdot v_{c}}{π \cdot d}$

Die Vorschubgeschwindigkeit ergibt sich aus Zahnvorschub, Schneidenzahl und Drehzahl:

$v_{f} = f_{z} \cdot z \cdot n$

Dabei ist $f_{z}$ der Vorschub je Schneide in Millimetern, $z$ die wirksame Schneidenzahl und $v_{f}$ die Vorschubgeschwindigkeit in Millimetern pro Minute.

Beispiel: Ein Fräser mit $d = 20 mm$ soll mit $v_{c} = 100 m/min$ arbeiten. Daraus folgt eine Drehzahl von ungefähr $1590 {min}^{- 1}$ . Bei vier Schneiden und $f_{z} = 0,05 mm$ ergibt sich eine Vorschubgeschwindigkeit von ungefähr $318 mm/min$ .

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Typische Fehler und Abhilfen

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

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.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

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

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)

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)

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)

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)

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)

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)

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

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)

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)

Memory

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

Drag and Drop

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

Kreuzworträtsel

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?

LearningApps

Lückentext

Beim Fräsen führt das Werkzeug eine rotierende

aus.

Die einzelnen Schneiden erzeugen einen

Schnitt.

Die Drehzahl wird aus Schnittgeschwindigkeit und

berechnet.

Der Vorschub je Schneide wird als

bezeichnet.

Beim Gleichlauffräsen zeigen Vorschub und Schneidenbewegung im Eingriff in die

Richtung.

Ein Maschinenschraubstock dient zum sicheren

des Werkstücks.

Auflageflächen müssen vor dem Einrichten sauber und

sein.

Späne werden nur bei stillstehender

entfernt.

Ein geschmiedetes Rohteil kann eine harte Zunderschicht und eine

besitzen.

Nach der Bearbeitung werden Maß, Form, Lage und

geprüft.

Offene Aufgaben

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.

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.

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.

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.

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.

OERs zum Thema

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.

Grundlagen des Fräsens im Metallbau - Schmied

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Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.