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Eine Portalfräse ist nichts weiter als eine CNC Maschine. Sie funktioniert theoretisch auf denselben Prinzipien wie eine CNC Fräse. Dass heißt, das CAD Programm, also die elektronischen Daten, werden auch hier über einen Controller an die CNC Maschine weitergegeben, verarbeitet und der Fertigungsprozess tritt in Kraft. Hier sei das Stichwort CNC Steuerung erwähnt. Eine Portalfräse hat lediglich die Eigenschaft einer anderen Konstruktion und damit auch einer anderen mechanischen Arbeitsweise. Der Fräskopf ist hierbei an einem Querbalken befestigt. Eine Art Schlitten (x-Achse), dessen Hufen oder Rollen über diesen „Querbalken“ miteinander verbunden sind. Dazu kommt das die Fräswerkzeuge der Portalfräse über einen Motor auf dem Querbalken (y-Achse) hin- und herfahren kann. Durch diese zwei Achsen und der räumlichen Beschränkung bildet sich ein “Portal“ bestimmter Größe. Daher auch der Name Portalfräse. Dieser Raum unterliegt, wie schon erwähnt einer bestimmten Größenordnung. Der Arbeitsraum der Portalfräse beinhaltet das zu bearbeitende Material, meist Platten- oder Flächenförmig. Die Vorschubbewegung erfolgt entweder, wie bei einer herkömmlichen CNC Fräse durch die Fräswerkzeuge über Schlitten und Motoren oder aber durch die Bewegung des Portals mit dem fest eingespannten Material. Das Bearbeiten von Flächenförmigen Werkstücken durch eine Portalfräse nennt man Planfräsen und ist der Bearbeitung durch eine normale CNC Fräse oder CNC Maschine vorzuziehen. In einer Größe für Industriemaschinen arbeiten sie sehr effektiv an großen Flächen, z.B. für das Planfräsen an großen Platten. So viel zum Industriellen Einsatz der Portalfräse.

Denn oft werden Sie als kleinere CNC Maschinen im Hobby- oder im  Modellbau benutzt. Hauptsächlich für die Gravur oder die Bearbeitung von NE Metallen, Holz, Kunststoffen oder anderen Modellbau Materialien. Eine CNC Fräse wäre für eine solche Verwendung eine Nummer zu groß, auch was die Anschaffungskosten angeht. Somit ist Portalfräse die bessere CNC Maschine für solche Arbeitsverfahren. Entsprechend der Innenausmaße des Portals ist die Größe der Werkstücke in ihren Dimensionen beschränkt und ist somit ein Nachteil der Portalfräse. Ein wichtiger Faktor ist der Aufbau der Maschine. Eine entsprechende Starrheit muss gegeben sein um der Präzision gerecht zu werden. Während Industrie CNC Maschinen sehr starr aufgebaut sind und eine hohe Genauigkeit liefern, muss eine kleine Portalfräse Softwaretechnisch unterstützt werden um eine entsprechende Genauigkeit zu gewährleisten.