Die 3 Schlüsselprinzipien für die Auswahl von Fräswerkzeugen

Die Wahl der richtigen Fräswerkzeuge kann Ihre Bearbeitungsprojekte entscheidend voranbringen, aber welche Faktoren sollten Sie berücksichtigen? Dieser Artikel befasst sich mit drei entscheidenden Prinzipien: der Auswahl des richtigen Werkzeugdurchmessers, des Klingentyps und des Werkzeugkörpers auf der Grundlage Ihrer Ausrüstung und Ihres Materials. Wenn Sie diese Elemente verstehen, können Sie bei Ihren Bearbeitungsaufgaben mehr Präzision, Effizienz und Langlebigkeit der Werkzeuge erreichen. Lesen Sie weiter, um die wichtigsten Tipps zur Optimierung Ihrer Fräsarbeiten zu erfahren.

Inhaltsverzeichnis

GUIDE

Fräswerkzeuge sind rotierende Werkzeuge mit einer oder mehreren Schneiden zur Bearbeitung. Während des Betriebs trägt jeder Schneidezahn in Intervallen einen Teil des Werkstücks ab. Das Fräswerkzeug wird hauptsächlich zur Bearbeitung von ebenen Flächen, gestuften Flächen, Nuten, geformten Flächen und zum Schneiden von Werkstücken eingesetzt.

Wie man Fräswerkzeuge auswählt

Und ich glaube, dass man bei der Auswahl eines Fräswerkzeugs sowohl auf den Fräskörper als auch auf den Werkzeughalter achten muss:

  • Ob die Fräswerkzeuge auf einem CNC-Bearbeitungszentrum oder einer normalen Fräsmaschine verwendet werden.
  • Material zum Fräsen und Härte.
  • Spezifikationen von Fräswerkzeugen, wie z.B.: Klingenlänge, Gesamtlänge, Klingendurchmesser, Schaftdurchmesser, etc.

Beim Einsatz von CNC-Bearbeitungszentren wird empfohlen, Werkzeuge aus Vollhartmetall zu verwenden. Für normale Fräsmaschinen hingegen kann Weißstahl verwendet werden.

Fräswerkzeuge aus weißem Stahl haben eine weichere Zusammensetzung im Vergleich zu Hartlegierung Werkzeuge. Klingen aus Schnellarbeitsstahl sind kostengünstig und haben eine gute Zähigkeit, aber ihre Festigkeit ist nicht so hoch und sie sind anfälliger für Verschleiß und Hitzeschäden.

Das Fräswerkzeug aus Schnellarbeitsstahl hat eine thermische Stabilität von etwa 600 Grad und eine Härte von etwa 65HRC.

Beim Fräsen von harten Werkstoffen mit Weißstahl kann der Mangel an Kühlmittel leicht zum Verbrennen der Schneide führen, was zu ihrer geringen thermischen Stabilität beiträgt.

Im Gegensatz dazu, Sinterkarbid Werkzeuge haben eine hohe thermische Stabilität und Abriebfestigkeit, sind aber weniger schlagfest und können bei einem Sturz brechen. Sinterkarbid ist ein pulvermetallurgisch hergestelltes Material mit einer Härte von etwa 90 HRA und einer thermischen Stabilität von 900-1000 Grad.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Fräswerkzeuge aus weißem Stahl für normale Fräsmaschinen geeignet sind, während Fräswerkzeuge aus legiertem Stahl besser für CNC-Bearbeitungszentren geeignet sind.

Fräswerkzeug

1. Auswahl des Fräswerkzeugdurchmessers

Die Wahl des Fräswerkzeugdurchmessers hängt stark vom Produkt und der Größe der Produktionscharge ab. Die Wahl des Fräserdurchmessers hängt in erster Linie von den Spezifikationen der Ausrüstung und der Größe des zu bearbeitenden Werkstücks ab.

Glattes Fräswerkzeug

Bei der Auswahl des Durchmessers einer Stirnfräsen Bei der Auswahl des Werkzeugs ist darauf zu achten, dass der Leistungsbedarf des Werkzeugs im Rahmen der Möglichkeiten der Werkzeugmaschine liegt. Der Durchmesser der Werkzeugmaschinenspindel kann ebenfalls als Referenz für diese Auswahl dienen.

Als allgemeine Faustregel gilt, dass der Durchmesser des Planfräsers das 1,5-fache des Spindeldurchmessers beträgt (D = 1,5d).

In der Massenproduktion kann der Werkzeugdurchmesser auch auf der Grundlage der 1,6-fachen Breite des zu schneidenden Materials gewählt werden.

Schaftfräser

Bei der Wahl des Durchmessers eines Schaftfräsers sollte in erster Linie die Größe des zu bearbeitenden Werkstücks berücksichtigt werden und sichergestellt werden, dass der Leistungsbedarf des Werkzeugs im Rahmen der Leistungsfähigkeit der Werkzeugmaschine liegt.

Wenn der Schaftfräser einen kleinen Durchmesser hat, ist es wichtig zu prüfen, ob die maximale Drehzahl der Maschine die minimale Schnittgeschwindigkeit des Werkzeugs erreichen kann, die bei 60 Metern pro Minute liegt.

Nutenfräser

Der Durchmesser und die Breite eines Nutenfräsers sollten entsprechend der Größe des zu bearbeitenden Werkstücks gewählt werden, wobei darauf zu achten ist, dass die Schnittleistung des Werkzeugs im Leistungsbereich der Werkzeugmaschine liegt.

2. Auswahl des Fräsmessers

(1). Für das Feinfräsen empfiehlt es sich, eine Schleifplatte zu verwenden. Diese Art von Einsatz hat eine höhere Maßgenauigkeit, was zu einer besseren Positioniergenauigkeit der Schneide und damit zu einer besseren Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächengüte führt.

Außerdem geht der Trend beim Schleifen und Fräsen von Wendeschneidplatten für die Schlichtbearbeitung dahin, die Spannut so zu schleifen, dass ein großer positiver Spanwinkel entsteht, der es der Wendeschneidplatte ermöglicht, mit geringer Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe zu schneiden. Ohne scharfe Spanwinkel können Hartmetall-Wendeschneidplatten bei niedrigen Vorschüben und Schnitttiefen am Werkstück reiben, was zu einer kurzen Werkzeugstandzeit führt.

(2). In manchen Bearbeitungssituationen kann eine gepresste Wendeschneidplatte besser geeignet sein, in anderen wiederum ist eine geschliffene Wendeschneidplatte erforderlich. Für Schruppbearbeitungen wird eine gepresste Wendeplatte empfohlen, um die Bearbeitungskosten zu senken.

Obwohl die Maßgenauigkeit und Schärfe einer gepressten Wendeschneidplatte nicht so gut sind wie die einer geschliffenen Wendeschneidplatte, ist die Kantenfestigkeit einer gepressten Wendeschneidplatte besser und kann Stößen bei der Schruppbearbeitung und großen Schnitttiefen und Vorschüben standhalten. Einige gepresste Wendeschneidplatten haben außerdem Spannuten auf der Spanfläche, die die Schnittkräfte und die Reibung mit dem Werkstück und den Spänen verringern können, wodurch der Energiebedarf gesenkt wird.

(3). Allerdings ist die Oberfläche einer gepressten Wendeschneidplatte nicht so dicht wie die einer geschliffenen Wendeschneidplatte, die Maßgenauigkeit ist schlecht, und die Höhe der Spitzen am Fräskörper kann stark variieren. Aufgrund ihrer geringen Kosten werden gepresste Wendeplatten in der Produktion häufig eingesetzt.

(4). Scharfe Wendeschneidplatten mit großem Spanwinkel können zum Fräsen von zähflüssigen Materialien wie rostfreiem Stahl verwendet werden. Die scharfe Klinge verringert die Reibung zwischen der Klinge und dem Werkstück, so dass die Späne die Vorderseite der Klinge schneller verlassen können.

(5). Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen gepressten Einsatz in den Klingensitz der meisten Fräswerkzeuge einzubauen und einen Schleif-Schabe-Einsatz zu konfigurieren. Die Verwendung eines Schabeeinsatzes zur Beseitigung von groben Bearbeitungsspuren kann eine bessere Oberflächenrauhigkeit als nur mit einer gepressten Einlage.

Darüber hinaus können durch den Einsatz einer Schabewerkzeugplatte die Zykluszeit und die Kosten reduziert werden. Die Schabetechnik ist eine fortschrittliche Technologie, die weithin beim Drehen, Einstechen und Bohren.

Auswahl des Fräswerkzeugs

3. Auswahl des Fräskörpers

Fräswerkzeuge sind relativ teuer, wobei ein Planfräskörper mit 100 mm Durchmesser über $600 kostet. Es ist wichtig, die Werkzeuge sorgfältig auszuwählen, um den spezifischen Bearbeitungsanforderungen gerecht zu werden.

(1). Bei der Auswahl eines Fräswerkzeugs muss die Anzahl der Zähne berücksichtigt werden. Ein Fräswerkzeug mit groben Zähnen und einem Durchmesser von 100 mm hat beispielsweise nur 6 Zähne, während ein Fräswerkzeug mit dichten Zähnen und einem Durchmesser von 100 mm 8 Zähne haben kann. Die Größe der Zahnteilung wirkt sich auf die Anzahl der Fräserzähne aus, die beim Fräsen gleichzeitig schneiden, was sich wiederum auf die Glattheit des Schnitts und die Anforderungen an die Schnittgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine auswirkt. Jeder Hersteller von Fräswerkzeugen hat seine eigenen Serien von Fräswerkzeugen mit groben und dichten Zähnen.

(2). Grobverzahnte Fräswerkzeuge werden hauptsächlich für die Schruppbearbeitung eingesetzt, da sie eine große Spannut haben. Eine kleine Spannut kann Schwierigkeiten bei der Spankurve verursachen oder die Reibung zwischen dem Span, dem Fräskörper und dem Werkstück erhöhen. Bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit ist die Schnittkraft pro Zahn eines grobverzahnten Fräsers größer als die eines dichtverzahnten Fräsers.

(3). Beim Feinfräsen ist die Schnitttiefe typischerweise gering, von 0,25 bis 0,64 mm, und die Schnittbelastung pro Zahn ist gering (etwa 0,05 bis 0,15 mm). Die erforderliche Leistung ist nicht hoch, so dass ein zahnnahes Fräswerkzeug mit einem größeren Vorschub gewählt werden kann. Da die Zerspanung beim Feinfräsen immer begrenzt ist, stellt eine kleine Spannut im zahndichten Fräswerkzeug kein Problem dar.

(4). Bei Spindeln mit größeren Kegelbohrungen und besserer Steifigkeit kann das Schruppfräsen auch mit zahnnahen Fräswerkzeugen durchgeführt werden. Bei einer großen Schnitttiefe (1,27 bis 5 mm) ist es jedoch wichtig, die Leistung und Steifigkeit der Werkzeugmaschine sowie die Größe der Spannut des Fräsers zu berücksichtigen. Die Spanabfuhr sollte durch Tests überprüft werden, und bei Bedarf sollten Anpassungen vorgenommen werden.

(5). Beim schweren Schruppfräsen können übermäßige Schnittkräfte auf weniger steifen Maschinen zu Rattern führen, was zu Ausbrüchen von Hartmetallplatten und einer verringerten Werkzeugstandzeit führt. Die Verwendung von Fräswerkzeugen mit groben Zähnen kann den Leistungsbedarf der Maschine verringern. Wenn die Spindelbohrung klein ist (z.B. R8, 30#, 40# Kegelbohrungen), kann ein grobverzahntes Fräswerkzeug effektiv eingesetzt werden.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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