Was ist eine Frässpindel?
Die rotierende Hauptkomponente einer Fräsmaschine, die die Kraft auf das Schneidwerkzeug überträgt, wird als Frässpindel bezeichnet. Fräsen ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem ein Werkstück relativ zu einem rotierenden Werkzeug mit Schneidkanten bewegt wird, um Material zu entfernen. Während die Frässpindel das Schneidwerkzeug dreht, wird das Werkstück aus verschiedenen Richtungen zugeführt, um die gewünschte Form zu erhalten.
Schneidwerkzeuge haben im Allgemeinen gerade oder sich verjüngende Abschnitte an einem ihrer Enden, während sich die Schneidkanten am anderen Ende des Werkzeugs befinden. Das dem Schneidende gegenüberliegende Ende ist in der Fräsmaschinenspindel montiert, um das Werkzeug auszurichten und zu stützen und um Kraft und Drehung bereitzustellen. Eine Vielzahl von Spindeladaptern, Spannzangen und anderen Werkzeugen ist verfügbar, um das Werkzeug in der Frässpindel zu montieren.
Frässpindeln können je nach verwendeter Mühle horizontal oder vertikal positioniert werden. Bei einer vertikalen Maschine ist die Spindel parallel zur Tragsäule der Mühle in einem auf- und abbewegbaren Schiebekopf gelagert. Viele moderne Vertikalmühlen haben Köpfe, die gedreht werden können, um die Frässpindel zum Schneiden in einem Winkel zu positionieren.
Die Frässpindel in einer horizontalen Maschine befindet sich normalerweise in einer festen Position, wobei der Motor in der Säule der Mühle untergebracht ist. Bei einer horizontalen Maschine kann die Spindel normalerweise nicht neu ausgerichtet werden, wie dies bei einigen vertikalen Maschinen möglich ist. Eine horizontale Maschine kann jedoch einen Tisch haben, der gedreht werden kann, um den Winkel der Spindel relativ zum Werkstück zu ändern. Bei einigen Maschinen kann ein vertikaler Spindelaufsatz verwendet werden, um eine horizontale Mühle in eine vertikale Konfiguration umzuwandeln.
Die Drehzahl einer Frässpindel muss für einen sicheren Betrieb der Maschine und zur Vermeidung von Schäden am Werkzeug oder Werkstück angemessen eingestellt werden. Die Hersteller von Mühlen können empfohlene Werte angeben oder sie können für das jeweilige verwendete Werkzeug und das zu bearbeitende Material berechnet werden. Die Geschwindigkeit wird in der Regel mit einem Drehknopf oder einer Handkurbel an der Maschine eingestellt. Moderne Maschinen ermöglichen möglicherweise eine stufenlose Anpassung über einen Geschwindigkeitsbereich, während ältere Modelle möglicherweise eine begrenzte Anzahl spezifischer Einstellungen haben.
Fräsmaschinen können unter bestimmten Bedingungen übermäßigen Vibrationen ausgesetzt sein, die als Rattern bezeichnet werden. Rattern kann die Präzisionsbearbeitung erschweren oder unmöglich machen und das verwendete Werkzeug beschädigen. Eine häufige Ursache für Rattern ist, wenn die Spindeldrehzahl zu hoch eingestellt ist. Wenn das Verringern der Geschwindigkeit den Zustand nicht behebt, kann das Problem auf ein nicht ausgewuchtetes Werkzeug, eine lose Vorrichtung oder ein anderes Problem zurückzuführen sein.
Eine einfache Mühle kann nur eine Frässpindel haben, während komplexere Maschinen mehrere Spindeln enthalten können. Mehr als eine Spindel ermöglicht das Schneiden in zwei oder drei Dimensionen, ohne das Werkstück neu zu positionieren. Moderne computergesteuerte (CNC-) Maschinen, die in komplexen Fräsvorgängen eingesetzt werden, enthalten häufig drei oder mehr Frässpindeln, um eine schnellere Herstellung und einen höheren Durchsatz zu erzielen.