Aufwärtsfräsen vs. Abwärtsfräsen: Unterschied und Vergleich

Key Take Away

1. Drehrichtung des Fräsers: Beim Gegenlauffräsen, auch konventionelles Fräsen genannt, dreht sich der Fräser entgegen der Vorschubrichtung des Werkstücks. Im Gegensatz dazu dreht sich beim Gleichlauffräsen, auch Gleichlauffräsen genannt, der Fräser in die gleiche Richtung wie der Vorschub. Die Bezeichnungen „oben“ und „unten“ beziehen sich auf die Richtung der Spandicke, die beim Gegenlauffräsen zunimmt und beim Gleichlauffräsen abnimmt.
2. Oberflächenbeschaffenheit und Werkzeugverschleiß: Gleichlauffräsen sorgt für eine bessere Oberflächengüte und weniger Werkzeugverschleiß als Gleichlauffräsen, da die Kraft auf die Schneidkante nicht so abrupt wirkt. Beim Gegenlauffräsen schwanken die Schnittkräfte jedoch von Null bis zum Maximum, was zu mehr Werkzeugverschleiß und Vibrationen führt, die sich auf die Oberfläche auswirken können.
3. Anwendungen und Ausrüstung: Gegenlauffräsen wird verwendet, wenn die Maschine oder der Geräteaufbau nicht robust ist, da es tendenziell weniger aggressiv schneidet und weniger wahrscheinlich am Werkstück zieht. Gleichlauffräsen wird bevorzugt, wenn der Aufbau stabil ist und die Maschine möglicherweise höheren Kräften standhält. Darüber hinaus wird Gleichlauffräsen eingesetzt, wenn die Oberflächenbeschaffenheit von entscheidender Bedeutung ist.

Was ist Gegenlauffräsen?

Gegenlauffräsen ist ein Bearbeitungsverfahren, das beim Fräsen eingesetzt wird. Es wird auch als konventionelles Fräsen bezeichnet. Beim Gegenlauffräsen erfolgt die Drehung des Fräsers entgegen der Vorschubrichtung. Die Spanbildung beim Gegenlauffräsen besteht darin, dass die Spandicke während des Schneidens allmählich abnimmt. 

Es wird für Materialien verwendet oder bevorzugt, die eine gute Oberflächengüte erfordern, oder für Materialien zur Kaltverfestigung. Darüber hinaus weist das beim Gegenlauffräsen verwendete Werkzeug eine lange Lebensdauer auf. Darüber hinaus hat das Gegenlauffräsen seine eigenen Einschränkungen, da es eine raue Oberflächenbeschaffenheit ergibt. 

Was ist Down Milling?

Gleichlauffräsen ist ein weiteres Bearbeitungsverfahren, das bei Fräsvorgängen eingesetzt wird. Es wird auch als Gleichlauffräsen bezeichnet. Bei diesem Bearbeitungsprozess dreht sich die Rotation des Fräsers in die gleiche Richtung. Die Schnittrichtung beim Gleichlauffräsen entspricht dem Vorschub. Die Spanbildung beim Gleichlauffräsen erfolgt durch die dickeren Späne, die sich beim Schneiden reduzieren.

Der Vorteil des Gleichlauffräsens besteht darin, dass es im Vergleich zum Gegenlauffräsen eine verbesserte Oberflächengüte bietet. Das Abwärtsfräsen des Werkzeugs führt aufgrund der intensiven Beanspruchung zu einer kürzeren Lebensdauer. Auch die Wärmeentwicklung beim Gleichlauffräsen ist gering. 

Unterschied zwischen Aufwärtsfräsen und Abwärtsfräsen

1. Beim Gegenlauffräsen erfolgt die Drehung des Fräsers entgegen der Vorschubrichtung. Beim Gleichlauffräsen hingegen dreht sich die Rotation des Fräsers in die gleiche Richtung.
2. Die Schnittrichtung beim Gegenlauffräsen ist entgegengesetzt zur Vorschubrichtung. Beim Gleichlauffräsen hingegen liegt die Schnittrichtung in der gleichen Richtung wie der Vorschub.
3. Die Spanbildung beim Gegenlauffräsen besteht darin, dass die Spandicke während des Schneidens allmählich abnimmt. Im Gegensatz dazu verringert sich die Spanbildung beim Gleichlauffräsen durch die dickeren Späne, die sich beim Schneiden verringern.
4. Beim Gegenlauffräsen tendieren die Schnittkräfte dazu, das Werkstück leicht nach oben zu bewegen. Gleichzeitig neigen die Schnittkräfte beim Gleichlauffräsen dazu, das Werkstück nach unten zu drücken.
5. Die Standzeit beim Gegenlauffräsen ist im Vergleich zum Gleichlauffräsen länger und aufgrund des starken Verschleißes auch kürzer.
6. Die Oberflächenbeschaffenheit des Aufwärtsfräswerkzeugs ist rau. Gleichzeitig weist die Oberflächengüte des Gleichlauffräswerkzeugs eine verbesserte Oberflächengüte auf.
7. Beim Gegenlauffräsen ist die Wärmeentwicklung beim Schneiden sehr gering. Beim Gleichlauffräsen hingegen ist die Wärmeentwicklung beim Schneiden höher.
8. Das Gegenlauffräsen eignet sich für flexible oder dünne Werkstücke. Vergleichsweise eignet sich das Gleichlauffräsen hingegen für starre bzw. robuste Werkstücke.
9. Die Anwendungseffizienz des Gegenlauffräsens ist aufgrund der möglichen Vibrationen geringer. Im Gegensatz dazu ist die Anwendungseffizienz beim Gleichlauffräsen aufgrund der geringeren Vibrationen höher.
10. Das Gegenlauffräsen ist aufgrund des weniger aggressiven Schneidens sicherer in der Anwendung. Im Gegensatz dazu birgt das Gleichlauffräsen ein hohes Risiko.
11. Das Gegenlauffräsen erfordert weniger Maschinenleistung, wohingegen das Gleichlauffräsen vergleichsweise mehr Maschinenleistung erfordert. 

Vergleich zwischen Aufwärtsfräsen und Abwärtsfräsen

Parameter des Vergleichs	Up Milling	Down Milling
Fräserrotation	Es dreht sich entgegen der Richtung	Es dreht sich in die gleiche Richtung
Schnittrichtung	Gegenteil	Gleich
Spanbildung	Während des Schneidens nimmt die Spandicke allmählich ab	Zunächst werden die dickeren Späne beim Schneiden reduziert
Schnittkräfte	Es neigt dazu, das Werkstück leicht nach oben zu bewegen	Es neigt dazu, das Werkstück nach unten zu drücken
Werkzeuglebensdauer	lang	kurz
Oberflächenfinish	Es kann rauer sein	Es verfügt über eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit
Schneidende Hitze	Weniger	Hoch
Passend für	Flexible oder dünne Werkstücke	Starre oder stabile Werkstücke
Anwendungseffizienz	Aufgrund der möglichen Vibrationen niedriger	Höher aufgrund der reduzierten Vibrationen
Schutz vor Bedrohungen	Sicher durch weniger aggressives Schneiden	Höhere Risiken sind damit verbunden
Maschinen-Energien	Weniger	Mehr

Literaturhinweise

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705813020882
2. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1077546309341131