In der modernen Metallbearbeitung sind Fräsen und Drehen zwei unverzichtbare spannende Fertigungsverfahren, einschließlich der CNC-Bearbeitung. Seit der industriellen Revolution haben sich diese Techniken stetig weiterentwickelt und ermöglichen heute die Herstellung präziser Bauteile für unterschiedlichste Anwendungen. In diesem umfassenden Artikel beleuchten wir die Grundlagen beider Verfahren, vergleichen sie miteinander und geben Ihnen Entscheidungshilfen für den optimalen Einsatz in Ihrer Produktion.
Definition von CNC-Fräsen und CNC -Drehen
Was ist Fräsen?
Das Fräsen ist ein spannendes Fertigungsverfahren mit einer CNC-Fräsmaschine, bei dem ein rotierendes Fräswerkzeug Material von einem fixierten Werkstück abträgt. Die Schneiden des Werkzeugs entfernen dabei Späne vom Werkstück, wodurch die gewünschte Form entsteht. Beim Fräsen können komplexe Geometrien und Oberflächen bearbeitet werden, was es zu einem vielseitigen Verfahren in der Metallbearbeitung macht.
Was ist Drehen?
Beim Drehen wird das Werkstück, auch Drehteil genannt, um seine eigene Achse rotiert. Ein feststehendes Werkzeug (Drehmeißel) einer CNC-Maschine fährt entlang der Oberfläche des Werkstücks und entfernt Material, um die gewünschte Form zu erzeugen. Drehen eignet sich besonders für die Herstellung rotationssymmetrischer Teile wie Wellen, Achsen oder Bolzen.
Unterschiede zwischen Drehen und Fräsen
Der wesentliche Unterschied zwischen CNC-Drehen und CNC-Fräsen besteht in der Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug:
Beim Drehen:
- Das Werkstück dreht sich um seine eigene Achse.
- Das Werkzeug ist fest montiert und bewegt sich linear entlang des Werkstücks.
Beim Fräsen hingegen:
- Das Werkzeug rotiert mit hoher Geschwindigkeit.
- Das Werkstück ist fixiert und bewegt sich, wenn überhaupt, nur in kleinen Schritten.
Vergleich: Drehen vs. Fräsen
Drehen und Fräsen sind zwei wesentliche Fertigungsverfahren, die auf der Plattform CNC24 angeboten werden. Beide Verfahren haben ihre eigenen Vorteile hinsichtlich Qualität, Geschwindigkeit und Eignung für verschiedene Formtypen.
Grundlagen des CNC-Drehens und CNC-Fräsens
Wie funktioniert das Drehen?
Beim Drehen wird das zylindrische Werkstück in ein Spannfutter eingespannt und in Rotation versetzt. Der Drehmeißel, ein feststehendes Werkzeug, fährt entlang der Oberfläche des Werkstücks und entfernt Material in Form von Spänen. Durch Variation der Schnitttiefe und Vorschubgeschwindigkeit können unterschiedliche Formen und Oberflächenqualitäten erzielt werden. Bei konventionellen Drehmaschinen erfolgt die Steuerung manuell, während beim CNC-Drehen diese Bewegungen durch eine computergesteuerte Maschine präzise ausgeführt werden.
Wann sollte man sich für das CNC-Drehen entscheiden?
Das CNC-Drehen eignet sich besonders für die Herstellung von Bauteilen mit rotationssymmetrischen Formen. Es ermöglicht hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit, was besonders bei Serienproduktionen von Vorteil ist. CNC-Drehen ist ideal für:
- Lange, zylindrische Werkstücke
- Teile mit konischen Formen
- Präzisionsteile mit hohen Genauigkeitsanforderungen
- Großserien identischer Teile
- Massive Werkstücke mit hoher Festigkeit
Für die Bearbeitung langer Werkstücke werden oft Lünetten eingesetzt, um eine stabile Lage des Werkstücks zu gewährleisten.

Grundlagen des Fräsens
Wie funktioniert das Fräsen?
Beim Fräsen rotiert das Fräswerkzeug mit hoher Geschwindigkeit und trägt Material vom fixierten Werkstück ab, um es zu zerspanen. Durch die Bewegung des Werkzeugs in mehreren Achsen können komplexe Formen und Strukturen erzeugt werden. CNC-Fräsmaschinen können dabei bis zu fünf Achsen gleichzeitig steuern, was die Herstellung äußerst komplizierter Formen ermöglicht.
Welche Drehzahl beim Fräsen?
Die optimale Drehzahl beim Fräsen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Material des Werkstücks, dem Durchmesser des Fräsers und der gewünschten Oberflächenqualität. Generell gilt: Härtere Materialien erfordern niedrigere Drehzahlen, während weichere Materialien höhere Drehzahlen erlauben.
Die Drehzahl kann mit folgender Formel berechnet werden: Drehzahl (n) = (Schnittgeschwindigkeit 1000) / (π Werkzeugdurchmesser)
Dabei wird die Schnittgeschwindigkeit in m/min und der Werkzeugdurchmesser in mm angegeben.
Wie tief sollte man fräsen?
Die Schnitttiefe beim Fräsen sollte so gewählt werden, dass das Werkzeug nicht überlastet wird und eine optimale Spanabfuhr gewährleistet ist. Sie hängt vom Werkzeugdurchmesser, der Materialhärte und der Maschinenleistung ab. Als Faustregel gilt:
- Für Schruppbearbeitung: bis zu 50% des Werkzeugdurchmessers
- Für Schlichtbearbeitung: 5-10% des Werkzeugdurchmessers
In welche Richtung muss ich fräsen?
Es gibt zwei Hauptmethoden: Gegenlauffräsen und Gleichlauffräsen.
Gegenlauffräsen:
- Das Werkzeug dreht gegen die Vorschubrichtung.
- Vorteilhaft bei harten Materialien und Maschinen mit Spiel in der Antriebsspindel.
- Erzeugt eine gröbere Oberfläche, da die Spandicke von Null auf Maximum zunimmt.
Gleichlauffräsen:
- Das Werkzeug dreht in Vorschubrichtung.
- Bietet bessere Oberflächenqualität und längere Werkzeugstandzeiten.
- Erfordert spielfreie Vorschubmechanismen, um Rattern zu vermeiden.

Vergleich von Fräsen und Drehen
Was ist der Unterschied zwischen einer Fräs- und einer Drehmaschine?
Fräsmaschine:
- Ausgelegt für die Bewegung des rotierenden Werkzeugs in mehreren Achsen.
- Eignet sich für die Bearbeitung komplexer Formen und Flächen.
- Kann in bis zu fünf Achsen gleichzeitig arbeiten.
- Ermöglicht die Herstellung von Teilen mit beliebigen Geometrien.
Drehmaschine:
- Konzipiert für die Rotation des Werkstücks.
- Ideal für die Herstellung rotationssymmetrischer Teile.
- Arbeitet hauptsächlich in zwei Achsen (X und Z).
- Spezialisiert auf zylindrische und konische Formen.
Was ist der Unterschied zwischen CNC-Drehmaschine und CNC-Fräse?
CNC-Drehmaschine:
- Automatisierte Drehmaschine mit numerischer Steuerung.
- Hohe Präzision und Effizienz bei der Herstellung von Drehteilen.
- Besonders geeignet für Großserien identischer Teile.
- Kann mit angetriebenen Werkzeugen auch begrenzte Fräsoperationen durchführen.
CNC-Fräse:
- Automatisierte Fräsmaschine mit numerischer Steuerung.
- Ermöglicht die Bearbeitung komplexer Geometrien in mehreren Achsen.
- Flexibler einsetzbar für verschiedene Teilegeometrien.
- Moderne 5-Achs-Maschinen können nahezu jede Form herstellen.
Ist Drehen günstiger als Fräsen?
Die Kosten hängen von verschiedenen Faktoren ab:
- Drehen ist oft effizienter und kostengünstiger für einfache, rotationssymmetrische Teile.
- Fräsen ist teurer, ermöglicht jedoch die Herstellung komplexerer Formen.
- Bei Großserien kann Drehen deutlich wirtschaftlicher sein.
- Für Einzelstücke oder Kleinserien komplexer Teile ist Fräsen oft die bessere Wahl.
Die Entscheidung sollte basierend auf der Teilegeometrie, der Stückzahl und den Genauigkeitsanforderungen getroffen werden.
Was ist schwieriger, Drehen oder Fräsen?
Beide Verfahren haben ihre Herausforderungen:
- Drehen erfordert Präzision in der Achsenausrichtung und Werkzeugführung.
- Fräsen erfordert komplexere Programmierung und Maschinenführung, besonders bei Mehr-Achsen-Bearbeitung.
- Die Schwierigkeit hängt oft von der Komplexität des herzustellenden Teils ab.
- Moderne CNC-Maschinen machen beide Verfahren zugänglicher, erfordern jedoch fundiertes Fachwissen in der Programmierung und Einrichtung.
Anwendungen und Einsatzbereiche
Für welche Einsatzbereiche bietet sich welche Technik an?
Drehen:
- Wellen, Achsen, Bolzen und alle Teile mit rotationssymmetrischer Form.
- Präzisionsteile für die Automobilindustrie.
- Komponenten für die Luft- und Raumfahrt.
- Medizintechnische Implantate.
- Schwere Werkstücke mit hoher Festigkeit.
Fräsen:
- Flache Flächen, Nuten, Taschen, komplexe 3D-Formen und Konturen.
- Werkzeug- und Formenbau.
- Prototyping und Einzelteilfertigung.
- Komplexe Bauteile für den Maschinenbau.
- Prismatische Werkstücke und Teile mit beliebigen Formen.
CNC-Fräsen und CNC-Drehen – die effektiven Werkzeuge in der Metallbearbeitung
Durch die Automatisierung mittels CNC-Technologie bieten beide Verfahren:
- Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit
- Effizienz in der Serienfertigung
- Flexibilität bei der Herstellung kundenspezifischer Teile
- Möglichkeit zur Integration in digitale Fertigungsprozesse (Industrie 4.0)
Technische Merkmale
CNC-Fräsen: die wichtigsten Merkmale
- Mehr-Achsen-Bearbeitung: Bearbeitung in bis zu 5 Achsen ermöglicht komplexe Geometrien.
- Hohe Schnittgeschwindigkeiten: Effiziente Materialabtragung.
- Automatisierte Werkzeugwechsel: Steigert die Produktivität.
- Vielfältige Bearbeitungsmöglichkeiten: Von einfachen 2D-Konturen bis zu komplexen 3D-Freiformflächen.
Welche Drehzahl beim Fräsen?
Die Drehzahl wird berechnet anhand:
- Werkzeugdurchmesser
- Schnittgeschwindigkeit des Materials
- Formel: Drehzahl (n) = (Schnittgeschwindigkeit 1000) / (π Werkzeugdurchmesser)
Beispiel: Für einen 10 mm Fräser und eine Schnittgeschwindigkeit von 100 m/min ergibt sich eine Drehzahl von etwa 3183 U/min.
Vorteile und Entscheidungshilfen
Was ist besser: CNC-Fräsen oder CNC-Drehen?
Es kommt auf die Anwendung an:
CNC-Drehen:
- Besser für rotationssymmetrische Teile.
- Effizienter und kostengünstiger bei einfachen Geometrien.
- Ideal für Großserien identischer Teile.
- Höhere Oberflächengüte bei zylindrischen Flächen.
CNC-Fräsen:
- Ideal für komplexe Formen und mehrdimensionale Strukturen.
- Flexibler bei der Bearbeitung verschiedener Werkstücke.
- Ermöglicht die Herstellung nahezu jeder erdenklichen Geometrie.
- Vorteilhaft für Prototypen und Einzelstücke.
Die Wahl zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen sollte basierend auf der Teilegeometrie, der erforderlichen Präzision, der Stückzahl und den wirtschaftlichen Aspekten getroffen werden.
Wann sollte man drehen und wann fräsen?
Drehen:
- Wenn das Werkstück länger als sein Durchmesser ist.
- Bei Teilen, die hauptsächlich zylindrisch sind.
- Für rotationssymmetrische Teile mit hohen Genauigkeitsanforderungen.
- Bei Großserien identischer Teile.
- Für massive Werkstücke mit hoher Festigkeit.
Fräsen:
- Bei flachen oder prismatischen Werkstücken.
- Wenn komplexe Konturen oder 3D-Formen erforderlich sind.
- Für Teile mit vielen Bohrungen oder Taschen.
- Bei Einzelstücken oder Kleinserien mit variierenden Geometrien.
- Wenn die herzustellende Form als Negativ im Werkzeug enthalten ist.
Praktische Tipps
Kann man mit einer Bohrmaschine auch fräsen?
Theoretisch können kleine Fräsarbeiten mit speziellen Aufsätzen durchgeführt werden, jedoch:
- Nicht empfohlen für professionelle Metallbearbeitung.
- Sicherheitsrisiken und mangelnde Präzision sind zu berücksichtigen.
- Bohrmaschinen haben in der Regel nicht die nötige Stabilität und Leistung für effektives Fräsen.
- Für gelegentliche, kleine Fräsarbeiten in weichen Materialien kann es eine Notlösung sein.
Wie funktioniert das manuelle Fräsen?
Beim manuellen Fräsen steuert der Bediener die Maschine von Hand:
- Einsatzgebiete: Einzelanfertigungen oder Prototypen.
- Vorteile: Flexibilität und sofortige Anpassungen möglich.
- Nachteile: Weniger präzise und effizient als CNC-Fräsen.
- Erfordert hohe Fachkenntnisse und Erfahrung des Bedieners.
Schritte beim manuellen Fräsen:
- Werkstück einspannen und ausrichten.
- Fräser wählen und einsetzen.
- Drehzahl und Vorschub einstellen.
- Schrittweise Materialabtrag durch manuelle Steuerung der Achsen.
- Regelmäßige Überprüfung der Maße.
Trends und Zukunft

Warum Fräsen?
- Vielfältige Möglichkeiten: Herstellung komplexer Geometrien und beliebiger Formen.
- Flexibilität: Anpassbar an verschiedene Materialien und Formen.
- Technologische Fortschritte: Entwicklung hin zu High-Speed-Fräsen und 5-Achs-Bearbeitung.
- Zunehmende Automatisierung: Integration in digitale Fertigungsketten.
Was ist fz beim Fräsen?
Vorschub pro Zahn (fz):
- Gibt an, wie viel Material jeder Zahn des Fräsers pro Umdrehung abträgt.
- Beeinflusst die Oberflächenqualität und Werkzeugbelastung.
- Wird in mm/Zahn angegeben.
- Formel für Vorschubgeschwindigkeit: vf = fz z n (vf: Vorschubgeschwindigkeit, fz: Vorschub pro Zahn, z: Zähnezahl des Fräsers, n: Drehzahl)
Wie viele Umdrehungen sollte ein Fräser haben?
Die optimale Drehzahl hängt ab von:
- Material des Werkstücks
- Werkzeugdurchmesser
- Gewünschter Oberflächenqualität
- Schnittgeschwindigkeit des Materials
Allgemeine Regel:
- Härtere Materialien: Niedrigere Drehzahlen.
- Weichere Materialien: Höhere Drehzahlen.
Beispielhafte Drehzahlbereiche:
- Aluminium: 10.000 – 40.000 U/min
- Stahl: 1.000 – 10.000 U/min
- Kunststoffe: 8.000 – 30.000 U/min
Es ist wichtig, die Empfehlungen der Werkzeughersteller zu beachten und die Drehzahl an die spezifische Anwendung anzupassen.
Fortgeschrittene Techniken und Materialbearbeitung
HPC Fräsen (High Performance Cutting)
HPC Fräsen ist eine fortschrittliche Technik, die höhere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe ermöglicht:
- Erhöht die Produktivität durch schnellere Bearbeitung.
- Erfordert spezielle Werkzeuge und Maschinen.
- Besonders effektiv bei der Bearbeitung von Aluminiumlegierungen und Titan.
Simultan Fräsen
Beim simultanen Fräsen werden mehrere Achsen gleichzeitig bewegt:
- Ermöglicht die Bearbeitung komplexer Freiformflächen.
- Reduziert die Bearbeitungszeit durch optimierte Werkzeugwege.
- Erfordert fortgeschrittene CAM-Software und erfahrene Programmierer.
Bearbeitung von gehärteten Werkstücken
Moderne CNC-Maschinen und Werkzeuge ermöglichen die Bearbeitung von gehärteten Werkstücken:
- Reduziert die Notwendigkeit von Nachbearbeitungsschritten.
- Erfordert spezielle Schneidwerkzeuge mit hoher Verschleißfestigkeit.
- Kann die Produktionskosten senken und die Genauigkeit erhöhen.
Wirtschaftliche Aspekte
Automatisierte Fertigung und Industrie 4.0
Die Integration von CNC-Fräsen und CNC-Drehen in die automatisierte Fertigung bietet zahlreiche Vorteile:
- Erhöhte Produktivität durch 24/7-Betrieb.
- Verbesserte Qualitätskontrolle durch integrierte Messsysteme.
- Optimierte Ressourcennutzung durch intelligente Planungssysteme.
Kosten-Nutzen-Analyse: CNC-Fräsen vs. CNC-Drehen
Bei der Entscheidung zwischen CNC-Fräsen und CNC-Drehen spielen verschiedene wirtschaftliche Faktoren eine Rolle:
- Investitionskosten für Maschinen und Werkzeuge.
- Produktionsvolumen und Stückzahlen.
- Komplexität der zu fertigenden Teile.
- Flexibilität in der Produktion.
Eine genaue Analyse der Anforderungen und Produktionsziele ist entscheidend für die Wahl des optimalen Verfahrens.
Kostenvergleich zwischen Fräsen und Drehen
Der Kostenvergleich zwischen Fräsen und Drehen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Art des Werkstücks, der Größe der Produktion, der Komplexität des Designs und der verwendeten Maschinen. Im Allgemeinen sind jedoch CNC-Fräsen und CNC-Drehen beide kosteneffiziente Verfahren, die je nach Anwendung unterschiedliche Vorteile bieten.
CNC-Fräsen
Vorteile:
- Hohe Präzision und Genauigkeit: CNC-Fräsmaschinen ermöglichen die Bearbeitung komplexer Geometrien mit hoher Genauigkeit.
- Flexibilität bei der Bearbeitung komplexer Formen: Durch die Mehr-Achsen-Bearbeitung können auch komplizierte 3D-Strukturen gefertigt werden.
- Schnelle Bearbeitungszeit: Moderne CNC-Fräsmaschinen arbeiten mit hohen Schnittgeschwindigkeiten, was die Produktionszeit verkürzt.
Nachteile:
- Höhere Anschaffungskosten: Die Investition in CNC-Fräsmaschinen ist oft höher als bei CNC-Drehmaschinen.
- Höhere Wartungskosten: Die komplexe Mechanik und Elektronik der CNC-Fräsmaschinen erfordert regelmäßige Wartung und Pflege.
CNC-Drehen
Vorteile:
- Geringere Anschaffungskosten: CNC-Drehmaschinen sind in der Regel kostengünstiger in der Anschaffung als CNC-Fräsmaschinen.
- Geringere Wartungskosten: Die Wartungskosten für CNC-Drehmaschinen sind oft niedriger, da sie weniger komplexe Mechaniken enthalten.
- Schnelle Bearbeitungszeit für rotationssymmetrische Teile: CNC-Drehmaschinen sind besonders effizient bei der Herstellung von zylindrischen und rotationssymmetrischen Teilen.
Nachteile:
- Begrenzte Flexibilität: CNC-Drehmaschinen sind weniger flexibel bei der Bearbeitung komplexer, nicht-rotationssymmetrischer Formen.
- Höhere Kosten für nicht-rotationssymmetrische Teile: Die Herstellung von komplexen Formen kann auf CNC-Drehmaschinen teurer und zeitaufwändiger sein.
Kostenvergleich
- Kleine bis mittlere Produktionsmengen: CNC-Fräsen ist oft die kosteneffizientere Wahl, da es eine höhere Präzision und Flexibilität bietet.
- Große Produktionsmengen: CNC-Drehen ist oft die kosteneffizientere Wahl, da es eine schnellere Bearbeitungszeit und geringere Wartungskosten bietet.
- Komplexe Formen: CNC-Fräsen ist die bessere Wahl für die Herstellung komplexer Geometrien, da es eine höhere Präzision und Flexibilität bietet.
- Rotationssymmetrische Teile: CNC-Drehen ist die bessere Wahl für die Herstellung von zylindrischen und rotationssymmetrischen Teilen, da es eine schnellere Bearbeitungszeit und geringere Wartungskosten bietet.
Insgesamt hängt der Kostenvergleich zwischen Fräsen und Drehen von den spezifischen Anforderungen des Projekts ab. Es ist wichtig, die Vorteile und Nachteile jeder Methode zu berücksichtigen, um die kosteneffizienteste Lösung zu finden.
Schlussfolgerung
Gemeinsamkeiten zwischen Fräsen und Drehen
- Beide sind spanabhebende Fertigungsverfahren.
- Sie ermöglichen die Präzisionsbearbeitung von Metallwerkstoffen.
- CNC-Technologie steigert die Effizienz und Präzision bei den Verfahren.
- Beide Verfahren erfordern fundiertes Fachwissen in der Programmierung und Einrichtung.
Entscheidungskriterien für die Wahl der richtigen Technik
Geometrie des Werkstücks:
- Rotationssymmetrisch: Drehen
- Komplexe Formen: Fräsen
Produktionsvolumen:
- Großserien: Beide Verfahren geeignet, abhängig vom Teil.
- Einzelstücke/Kleinserien: Fräsen oft flexibler.
Kosten und Effizienz:
- Drehen ist oft kostengünstiger bei einfachen Teilen.
- Fräsen bietet mehr Flexibilität bei komplexen Anforderungen.
Material:
- Weiche Materialien: Beide Verfahren geeignet.
- Harte Materialien: Spezielle Werkzeuge und Maschinen erforderlich.
Zukunftsperspektiven für CNC-Fräsen und CNC-Drehen
- Automatisierung und Digitalisierung werden weiter voranschreiten.
- Hybride Maschinen, die sowohl Fräsen als auch Drehen können, gewinnen an Bedeutung.
- Additive Fertigung könnte in Kombination mit Fräsen und Drehen neue Möglichkeiten eröffnen.
- Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden die Prozessoptimierung verbessern.
- Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz werden zunehmend wichtiger.
Fazit

Fräsen und Drehen sind essenzielle Verfahren in der Metallbearbeitung, jedes mit seinen eigenen Stärken und idealen Anwendungsbereichen. Die Wahl des richtigen Verfahrens hängt von der spezifischen Anwendung, den Materialeigenschaften und den Anforderungen an Präzision und Effizienz ab. Durch die Integration moderner CNC-Technologie können beide Verfahren optimiert und an die steigenden Anforderungen der Industrie angepasst werden.
In der Zukunft werden wir wahrscheinlich eine noch stärkere Verschmelzung dieser Technologien sehen, mit Multi-Tasking-Maschinen, die sowohl Dreh- als auch Fräsoperationen in einem Arbeitsgang durchführen können. Dies wird die Flexibilität in der Fertigung weiter erhöhen und Produktionszeiten verkürzen.
Für Fachkräfte und Entscheider in der Metallbearbeitung ist es wichtig, die Stärken und Grenzen beider Verfahren zu kennen und kontinuierlich auf dem Laufenden zu bleiben, was technologische Fortschritte und Innovationen betrifft. Nur so kann sichergestellt werden, dass für jede Aufgabe das optimale Fertigungsverfahren gewählt wird, um wettbewerbsfähig zu bleiben und hochwertige Produkte herzustellen.
Die kontinuierliche Weiterentwicklung von CNC-Fräsen und CNC-Drehen wird nicht nur die Effizienz und Präzision in der Fertigung steigern, sondern auch neue Möglichkeiten in der Produktgestaltung und -entwicklung eröffnen. Mit der zunehmenden Integration von digitalen Technologien und Industrie 4.0-Konzepten werden diese traditionellen Fertigungsverfahren auch in Zukunft eine zentrale Rolle in der modernen Produktion spielen.
Hinweis: Dieser Artikel richtet sich an Fachkräfte und Entscheider in der Metallbearbeitung und bietet einen umfassenden Überblick über die Verfahren Fräsen und Drehen, ohne Bezug auf bestimmte Marken oder Hersteller. Er dient als Entscheidungshilfe und Informationsquelle für die optimale Anwendung dieser Technologien in Ihrem Unternehmen.