Vom 3-achsigen Fräsen bis zur 5-Achs-Simultanbearbeitung
In ihrer einfachsten Konstruktion sind Fräsmaschinen auf die 3-achsige Bearbeitung ausgelegt: Das Werkzeug fährt in X-, Y- und Z-Richtung über das Werkstück. Eine Rundachse, beispielsweise im Spindelstock oder im Tisch, erweitert das Bearbeitungsspektrum, weil Bauteile auch schräg angestellt werden können. Dies ist jedoch nur eine Vorstufe zum 5-achsigen Fräsen, das Werkzeugmaschinenhersteller über eine zweite Rundachse realisieren. Dies ermöglicht eine nahezu beliebige Ausrichtung des Werkstücks, sodass es von fünf Seiten in einer Aufspannung bearbeitet werden kann. So lassen sich Bauteile aus Metall auch in komplexen Geometrien fertigen. Lediglich die Bearbeitung der sechsten Seite erfordert eine weitere Aufspannung.
Aus der 5-Achs-Technologie hat sich die Königsdisziplin des Fräsens entwickelt: die 5-Achs-Simultanbearbeitung. Hierbei werden alle Achsen interpoliert, was der Fräsmaschine maximale Bearbeitungsvielfalt verleiht. Die Kinematik der CNC-Maschine wird meist in einem Schwenk-Rundtisch untergebracht, der das Bauteil kontinuierlich bewegt, während das Fräswerkzeug Material abträgt. Eine Alternative dazu ist die Kopfkinematik. Hier verfügt der Fräskopf über zwei Rundachsen, durch die er sich frei um ein Werkstück bewegen kann. Das 5-Achs-Simultanfräsen ermöglicht die Herstellung sogenannter Freiformflächen, die zum Beispiel im Formenbau üblich sind.