Bei CNC-Frästeilen ist die Qualität des fertigen Werkstücks von entscheidender Bedeutung. Für CNC-FräsmaschinenschneidenDie Werkzeugauswahl und die effektive Bestimmung der Schnittparameter sind entscheidend. Um sicherzustellen, dass die Bearbeitung den Standards entspricht, müssen Programmierer die Grundprinzipien der Werkzeugauswahl und der Schnittparameter genau verstehen. Gleichzeitig werden die Eigenschaften jedes einzelnen Teilebearbeitungsprozesses hoch bewertet.
So wählen Sie Schneidwerkzeuge für das CNC-Fräsen aus
CNC-Fräsmaschinen stellen hohe Anforderungen an passende Werkzeuge. Die Werkzeuge müssen hochpräzise, hochfest und steif sein und sich leicht montieren und einstellen lassen. Verschiedene Werkzeuge haben unterschiedliche Schaftlängen und Fräskopfformen. Bei der Auswahl sind viele Faktoren zu berücksichtigen, wie z. B. die Einbau- und Haltekapazität der Fräsmaschine, die Materialeigenschaften des Werkstücks und das Bearbeitungsverfahren. Um alle weiteren Anforderungen zu erfüllen, sollten Sie Werkzeuge mit kurzen Schäften wählen, um die Steifigkeit des Werkzeugs zu maximieren, die Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit zu erfüllen und die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern.
Gängige Fräsertypen
Aufgrund der Vielfalt an Materialien und Formen der zu bearbeitenden Werkstücke unterscheiden sich auch die Arten und Formen von Fräsern. Heutzutage werden verschiedene Fräsertypen üblicherweise nach Material, Struktur oder Fräserkopfform klassifiziert. Je nach Material werden Fräser in Schnellarbeitsstahlfräser, legierte Stahlfräser, Diamantfräser, Keramikfräser und kubische Bornitridfräser unterteilt. Fräser unterschiedlicher Materialien weisen unterschiedliche Härte und Steifigkeit auf und eignen sich für die Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke. Je nach Fräserstruktur werden Fräser auch in Integralfräser und Einlegefräser unterteilt, wobei Einlegefräser in geschweißte und maschinengespannte Ausführungen unterteilt werden. Je nach Fräserkopfform werden Fräser in Kugelkopffräser, Flachkopffräser, Kegelfräser, T-Fräser usw. unterteilt.
Faktoren, die die Auswahl von Fräsern beeinflussen
CNC-Fräsen ist ein komplexer Vorgang. Bei der Auswahl eines Fräsers sollten die Leistung und Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials berücksichtigt werden. Beispielsweise gibt es für Nichteisenmetalle, Eisenmetalle, Verbundwerkstoffe und Polymere unterschiedliche Fräser. Darüber hinaus sollten Härte, Zähigkeit, Steifigkeit, Verschleißfestigkeit und weitere Materialeigenschaften berücksichtigt werden. Die Hauptbearbeitungskapazität des CNC-Fräsens hängt zudem von den CNC-Werkzeugmaschinen ab. Daher sollten bei der Auswahl der Fräser auch die Eigenschaften der CNC-Werkzeugmaschinen berücksichtigt und die Anzahl der Fräser minimiert werden, um mehrere Bearbeitungen in einer Aufspannung durchführen zu können.
Einsatzmöglichkeiten gängiger Fräser für CNC-Fräsmaschinen
- Schaftfräser: Dieser Fräsertyp eignet sich zum Bearbeiten von Formen wie Vorsprüngen oder Nuten auf der Oberfläche des Werkstücks und kann auch zum Schruppen, Schlichten und Reinigen der Wurzel verwendet werden.
- Keilnutfräser: Wie der Name schon sagt, eignet sich dieser Fräsertyp besser zum Bearbeiten verschiedener Hohlkehlen und Keilnutformen am Werkstück.
- Kugelfräser: Dieser Werkzeugtyp eignet sich besser für die Oberflächenbearbeitung mit geringem Schnittaufwand. Aufgrund des geringen Schnittaufwands und der geringen Effizienz wird er im Allgemeinen nicht für die Bearbeitung großer Formen verwendet.
- Planfräser: Wird hauptsächlich zur Bearbeitung großflächiger, flacher Werkstücke verwendet.
Grundsätze der Werkzeugauswahl in der Praxis
Generell sollte die Auswahl des Fräsers auf den Grundprinzipien einer einfachen Installation und Einstellung, der Gewährleistung der Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks und der Verlängerung der Werkzeuglebensdauer basieren. Um die Bearbeitungsqualität und -effizienz zu gewährleisten, sollten Werkzeuge mit kürzeren Schäften gewählt werden, um die Arbeitssteifigkeit des Werkzeugs zu verbessern und die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern. Die geometrische Form des Werkstücks ist ein Aspekt, der bei der Auswahl eines Fräsers berücksichtigt werden muss. Die Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Form stellt unterschiedliche Anforderungen an den Fräsertyp und die Form des Fräskopfes. Eine ungeeignete Auswahl beeinträchtigt die Bearbeitungsqualität des Werkstücks erheblich und kann zu einer großen Anzahl fehlerhafter Produkte und damit zu Verlusten führen.
Bestimmung des Zerspanungsvolumens beim CNC-Fräsen
Die Bearbeitung von Werkstücken beim CNC-Fräsen erfolgt durch Schneiden in verschiedene Richtungen. Unterschiedliche Schnittmengen beeinflussen maßgeblich Geschwindigkeit, Qualität und Lebensdauer der Werkstückbearbeitung. Die Schnittmenge umfasst hauptsächlich Indikatoren wie Schnittgeschwindigkeit, Rückschnittmenge und Seitenschnittmenge. Für unterschiedliche Situationen sollten unterschiedliche Schnittmengen gewählt werden, wobei die Bearbeitungsgenauigkeit und die Oberflächengüte des Werkstücks die Hauptkriterien sind. Die Schnittmenge wird durch wissenschaftliche Berechnungen festgelegt, um ein Gleichgewicht zwischen Bearbeitungsqualität, Effizienz und reduziertem Werkzeugverschleiß zu erreichen.
Bestimmen Sie die Schnittgeschwindigkeit
Bei der Wahl der Schnittgeschwindigkeit müssen viele Faktoren wie Werkstückhärte, Werkzeugmaterial und Standzeit berücksichtigt werden. Beim Schruppen sollte die Schnittgeschwindigkeit entsprechend reduziert werden, da die Schnitttiefe dabei meist groß ist. Bei einer höheren Schnittgeschwindigkeit steigt die Betriebstemperatur, was die Standzeit des Werkzeugs verkürzt. Bei der Feinbearbeitung hingegen kann die Schnittgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden, um die Oberflächengenauigkeit und Arbeitseffizienz des Werkstücks zu gewährleisten.
Bestimmen Sie die Vorschubgeschwindigkeit
Die Vorschubgeschwindigkeit ist ein wichtiger Indikator für die Bearbeitungseffizienz. Sie gibt die Schnitttiefe pro Minute an und liegt in der Regel zwischen 100 und 200 mm. Bei der Verwendung von Schnellarbeitsstahlwerkzeugen oder der Bearbeitung von Tiefbohrungen sollte die Vorschubgeschwindigkeit situationsgerecht reduziert werden und liegt in der Regel bei etwa 20 mm bis 50 mm pro Minute.
Bestimmung der Schnitttiefe
Die Bestimmung der hinteren Schnitttiefe (seitlichen Schnitttiefe) hängt von der Betriebssicherheit der Bearbeitung und der Lebensdauer des Werkzeugs und der Werkzeugmaschine ab. Eine zu große Schnitttiefe kann zu Kollisionen und Schäden am Werkzeug oder der Werkzeugmaschine führen. Die Wahl der maximal tolerierbaren Schnitttiefe innerhalb eines bestimmten Bereichs kann jedoch die Anzahl der Durchgänge reduzieren und die Produktionseffizienz verbessern.
Dekonstruktion des Schneidprozesses einer CNC-Fräsmaschine
Schruppbearbeitungsprozess
Die allgemeine Verbesserung der Produktionseffizienz ist der Schlüssel zur Wahl des Schruppbearbeitungsverfahrens. Die sogenannte Schruppbearbeitung bezeichnet die maximale Materialabtragsrate, die innerhalb einer Zeiteinheit erreicht werden kann. Sie bezieht sich insbesondere auf die Bearbeitungszugabe der Rohlingsoberfläche, die sicherstellt, dass Form und Größe des Rohlings dem fertigen Produkt möglichst nahe kommen. Im Allgemeinen kann das Material nach der Schruppbearbeitung die Kontur eines halbpräzisen Werkstücks bilden. Im gesamten Prozess spielt die Geschwindigkeit eine wichtige Rolle, und für den Betrieb wird ein Werkzeug mit größerem Durchmesser gewählt. Dadurch wird nicht nur die allgemeine Produktionseffizienz verbessert, sondern auch die Wahrscheinlichkeit von Werkzeugverschleiß verringert. Bei CNC-Fräsmaschinen werden nur zwei der drei Koordinaten gesteuert, wodurch eine zweidimensionale Steuerung erreicht wird.
Vorschlichtprozess
Im Gegensatz zur Schruppbearbeitung wird beim Vorschlichten mehr Wert auf die organische Abstimmung von Effizienz und Qualität gelegt. Nach dem Vorschlichten sollte die Oberfläche des Werkstücks relativ glatt und das Aufmaß gleichmäßig sein. Ziel dieses Prozesses ist es, eine solide Grundlage für die Entwicklung der Endbearbeitung zu schaffen, um das Ziel der sekundären Oberflächenbearbeitung zu erreichen. Es ist zu beachten, dass im eigentlichen Bearbeitungsprozess überschüssiges Material auf der Oberfläche des Teils so weit wie möglich effektiv entfernt werden sollte. Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche der bearbeiteten Teile eben ist und den Standardanforderungen an die Genauigkeit entspricht.
Winkelreinigungsprozess
Die Bearbeitungstechnologie der Werkstückeckenreinigung erfordert keine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit, sondern konzentriert sich auf die Gleichmäßigkeit und Koordination der Formoberfläche. Der Zweck der Werkstückeckenreinigung besteht darin, überschüssiges Material vollständig zu entfernen. Dies ebnet effektiv den Weg für nachfolgende Endbearbeitungsvorgänge und fördert die umfassende Entwicklung der Endbearbeitung. Bei Verwendung eines Werkzeugs mit kleinerem Durchmesser ist es schwierig, den Schneidvorgang in einem Durchgang abzuschließen. Daher sind mindestens zwei Schneidvorgänge erforderlich, die erst beendet werden, wenn die spezifischen Anforderungen erfüllt sind. Der Werkzeugdurchmesser sollte jedoch den Durchmesser des Endbearbeitungswerkzeugs nicht überschreiten.
Veredelungsprozess
Der Endbearbeitungsprozess ist der letzte Bearbeitungsschritt. Dabei müssen Maßgenauigkeit, Oberflächenrauheit und Formgenauigkeit jedes Teils den Zeichnungsanforderungen entsprechen. In der Regel wird auf der Endbearbeitungsfläche ein bestimmtes Toleranzmaß eingeräumt. Der Hauptzweck besteht darin, die Stabilität der Klinge während des Schneidens zu gewährleisten, Fehler bei der Werkstückbearbeitung zu minimieren und eine normgerechte Leistung sicherzustellen. Beim Endbearbeitungsprozess ist es notwendig, ein Bearbeitungswerkzeug mit kleinerem Durchmesser zu verwenden. Der beste Endbearbeitungsprozess ist wie folgt: Bearbeitung der Außenkontur → Bearbeitung konvexer Teile → Bearbeitung von Stufenflächen und Freiformflächen → Bearbeitung von Vertiefungen → Bearbeitung weiterer niedriger Hilfsflächen.
Beim Formenbau ist bei der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Kernen und Hohlräumen mit gekrümmten Oberflächen Folgendes zu beachten: Beim Schneiden muss sichergestellt werden, dass der Kontaktpunkt zwischen Werkzeug und Werkstück der Neigung der gekrümmten Oberfläche folgen kann und sich die Änderung des gewählten Werkzeugradius entsprechend ändert.
Wenn die gekrümmte Oberfläche der zu bearbeitenden Form sehr komplex ist, muss sichergestellt werden, dass sie in einem Arbeitsgang fertiggestellt werden kann, um die Anzahl der Schnitte effektiv zu reduzieren und die Formoberfläche effektiv zu erhalten. Darüber hinaus muss während des Schneidvorgangs sichergestellt werden, dass die Richtung des Werkzeugvorschubs bogenförmig ist, damit die Schneidfläche kontinuierlich und glatt ist und eine gewisse Stabilität aufweist. Schließlich sollten im eigentlichen Verarbeitungsprozess Verarbeitungspausen so weit wie möglich vermieden werden.
Wenn das Werkzeug plötzlich stoppt, kann es leicht zu leichten Verformungen auf der Oberfläche der Form kommen, die sich letztendlich negativ auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken. An der Position, an der das Werkzeug stoppt, können sogar Dellen entstehen, die die Oberflächenqualität beeinträchtigen.
Effektive Verbesserung des Schneidprozesses einer CNC-Fräsmaschine
Möglichkeiten zur Verbesserung des Schruppbearbeitungsprozesses
Zunächst lässt sich die Schnittfläche mithilfe einer Bearbeitungssimulationssoftware präzise berechnen. Auch die Schnittgeschwindigkeit des zu schneidenden Materials sollte entsprechend berechnet werden. Nur so können Werkzeugbelastung und Verschleißrate während des Schneidens jederzeit ausgeglichen werden. Die Wahrscheinlichkeit eines Werkzeugverschleißes kann so weit wie möglich reduziert und gleichzeitig die Bearbeitungsqualität weiter verbessert werden.
Zweitens sollte die CNC-Fräsmaschine beim eigentlichen Schneiden möglichst schräg ein- oder ausschneiden. Gleichzeitig sollten vertikale Schnitte und Schnittprobleme bei der Bearbeitung von Formhohlräumen effektiv vermieden werden. Wenn es die Bedingungen erlauben, sollte möglichst spiralförmig geschnitten werden (siehe Abbildung 1), um die Werkzeugbelastung effektiv zu reduzieren.
Drittens: Wenn große Überteile bearbeitet werden müssen, sollten Klettermethoden eingesetzt werden. Der größte Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie die Schnittkraft effektiv reduziert, den Grad der Schnitthärtung entsprechend verbessert, die beim Schneiden entstehende Wärme reduziert und die tatsächliche Qualität des Teileschneidens umfassend verbessert.
Und schließlich: Ändern Sie beim Schneiden mit einer CNC-Fräsmaschine nicht plötzlich die Richtung des Werkzeugvorschubs, da dies sonst die Schnittgeschwindigkeit direkt beeinflusst, die Schnittqualität letztendlich erheblich reduziert und Rückstände oder Überschnitte verursacht und in schweren Fällen zu unermesslichen Sicherheitsunfällen führt.
Möglichkeiten zu ICHverbessern SEMI-Finishing PProzess
Für die Verbesserung des Vorschlichtprozesses sind Schnittabstand und Toleranzwert von entscheidender Bedeutung. Um einen stabilen Schnitt zu gewährleisten, muss die oben genannte Reihenfolge strikt eingehalten werden, um Werkzeugschäden so weit wie möglich zu vermeiden. Um die Kontinuität des Schnitts zu gewährleisten, sollten die Bearbeitungsvorgänge außerdem sinnvoll gestaltet werden, um häufiges Werkzeugentnehmen oder Werkzeugwechsel zu vermeiden.
Möglichkeiten zu ICHverbessern Corner Clehnend PProzess
Die Oberfläche des Werkstücks ist aufgrund der Vorbearbeitung relativ gleichmäßig, die Bearbeitungszugabe an der konkaven Profilposition ist jedoch immer noch groß. Eine unzureichende Gleichmäßigkeit der Bearbeitungszugabe beeinträchtigt zwangsläufig die Schnittstabilität und hat sogar direkte Auswirkungen auf die endgültige Bearbeitungsgenauigkeit. Daher muss ein angemessener Eckenreinigungsprozess durchgeführt werden, um überschüssiges Material zu entfernen.
Möglichkeiten zu ICHverbessern FVeredelung PProzess
Der Endbearbeitungsprozess stellt hohe Anforderungen an Qualität und Genauigkeit, daher muss das Schneidprogramm optimiert werden. Um vertikales Schneiden und häufiges Anheben des Werkzeugs zu vermeiden, sollte die Oberfläche der Teile so weit wie möglich beschädigt werden. Darüber hinaus sollte beim Schlichtfräsen das Gleichlauffräsverfahren angewendet werden, um Gleitprobleme zu vermeiden. Bei der Auswahl des Werkzeugwegs sollte auch dem Problem der Bearbeitungsverformung große Bedeutung beigemessen werden. Versuchen Sie gegebenenfalls, die Anzahl der Werkzeugdurchgänge zu erhöhen. Das Wichtigste ist, den Werkzeugweg zu optimieren.
