Vollhartmetall-Schaftfräser haben eine immer wichtigere Rolle beim Ersetzen traditioneller EDM-Prozesse gespielt. Insbesondere bei der Bearbeitung schmaler und tiefer Werkstückteile haben sich Kugelkopffräser mit kleinem Durchmesser und Schaftfräser mit abgerundeten Ecken zur gängigen Wahl entwickelt. Durch optimiertes Design und Beschichtungstechnologie reduzieren diese Werkzeuge nicht nur effektiv den Schnittwiderstand, sondern verbessern auch die Bearbeitungseffizienz und die Werkzeuglebensdauer erheblich, insbesondere beim Tiefschneiden von Materialien mit hoher Härte.
Vollhartmetall-Schaftfräser
Schneiden PLeistung von CArbid Manrichten Cäußert
In den letzten Jahren ist der Trend, das bisherige EDM durch Schneiden zu ersetzen, immer deutlicher geworden, und diese Nachfrage hat sich allmählich auf das Schneiden schmaler und tiefer Teile an Werkstücken verlagert. Wenn Schaftfräser zum Tiefschneiden solcher schmaler und tiefer Teile verwendet werden, ist das geeignete Hauptwerkzeug ein Kugelschaftfräser mit kleinem Durchmesser. Bei der Verwendung von Kugelschaftfräsern mit kleinem Durchmesser zum effizienten Tiefschneiden treten jedoch die folgenden Probleme auf (d. h. Probleme beim Ersetzen des EDM durch Schneiden).
- Der Schnittwiderstand lässt sich leicht erhöhen.
- Es ist schwierig, die Schnittgeschwindigkeit in der Mitte zu erhöhen (die obere Mittelkante wird leicht beschädigt).
- Es bleibt ein theoretischer Schnittrest übrig (die radiale Schnittmenge des Werkzeugs darf nicht zu groß sein).
Bei Verwendung eines kleinen Durchmessers Schaftfräser Wenn beim Tiefschneiden der Schnittwiderstand am vorderen Ende der Werkzeugschneide zu groß ist, treten Vibrationen auf und es ist nicht möglich, unter effizienten Schnittbedingungen zu arbeiten, was die Bearbeitungseffizienz beeinträchtigt. Aus Sicht des Schnittwiderstands zeigt ein Vergleich zwischen einem Kugelschaftfräser und einem R-Winkel-Schaftfräser, dass letzterer eine kleinere Schneidkantenkontaktfläche und einen relativ geringeren Schnittwiderstand aufweist.
Darüber hinaus hat ein Kugelschaftfräser beim Konturschneiden einen theoretischen Schnittrückstand, insbesondere die Endmeißelkante wird bei niedriger Schnittgeschwindigkeit leicht beschädigt. Ein abgerundeter Schaftfräser kann jedoch während der Bearbeitung normalerweise eine bestimmte Schnittfläche bilden, sodass er den Vorteil einer stabilen und zuverlässigen Bearbeitung bietet.
Um die Verarbeitungseffizienz weiter zu verbessern, wird ein umgekehrtes Kegeldesign verwendet. Dieses Design kann verhindern, dass die Randkante aufgrund der Biegung des Werkzeugs während des Schneidvorgangs mit dem geschnittenen Material in Kontakt kommt, wodurch eine stabile Verarbeitung erreicht wird. Darüber hinaus besteht die Werkzeugbeschichtung aus einer TH-Hartbeschichtung (TiSiN) mit hoher Härte und hoher Wärme- und Verschleißfestigkeit, die sich sehr gut zum direkten Tiefschneiden von Materialien mit hoher Härte eignet.
Beispiele von Eund Mkrank PVerarbeitung MAlten
Beispiel für Eeffizient GDach PVerarbeitung
Um Nuten effizient zu bearbeiten, ist es notwendig, die Steigung in XY-Richtung bis zu einem gewissen Grad zu erhöhen. Wenn jedoch zur Bearbeitung ein Kugelkopffräser verwendet wird, wird die Mittelkante, die die Schnittgeschwindigkeit nicht erhöhen kann, einer großen Belastung ausgesetzt und die Schnittbedingungen müssen reduziert werden.
Aus den Ergebnissen der Nutbearbeitung mit einem Kugelfräser ist ersichtlich, dass bei einer Erhöhung des eingestellten XY-Abstands auch der Grad der Beschädigung an der Mittelkante zunimmt; wenn der eingestellte XY-Abstand verringert und die Schnittbedingungen verringert werden, nimmt der Verschleiß der vorderen Mittelmeißelkante zu, obwohl die Mittelkante nicht beschädigt wird. Aus den Ergebnissen der Nutbearbeitung mit einem tiefschneidenden, abgerundeten Schaftfräser ist ersichtlich, dass nicht nur der Schnitt stabil ist, sondern auch der Verschleiß verringert wird und die Nutbearbeitungswirkung bei Werkstücken aus Warmgesenkschmiedestahl mit hoher Härte (ca. 50 HRC) gut ist.
In diesem Verarbeitungsbeispiel verkürzt sich die erforderliche Verarbeitungszeit für den neuen Rundschaftfräser im Vergleich zu einem Kugelschaftfräser um etwa 1/4 und die Verarbeitungskosten reduzieren sich um mehr als die Hälfte.
Tief CAusschneiden von Hhohe Härte MMaterialien
Aus den Ergebnissen der Bearbeitung von SKD11-Kaltbearbeitungsstahl (60HRC) mit einem Langhalsfräser ist ersichtlich, dass die Randschneide des Kugelkopffräsers stark beschädigt ist; während der SAMHO-Werkzeug-Rundschaftfräser für die Tiefenbearbeitung nicht beschädigt, sondern nur gleichmäßig abgenutzt ist. Daraus lässt sich schließen, dass aufgrund der großen Kontaktlänge der Schneide des Kugelkopffräsers auch der Schnittwiderstand groß ist und die Randschneide bei hoher Schnittgeschwindigkeit leicht beschädigt wird. Dies ist dasselbe wie im obigen Fall, und der Rundschaftfräser hat offensichtliche Vorteile.
Aus dem Vergleich des abgerundeten Schaftfräsers von SAMHO Tools und der abgerundeten Schaftfräser anderer Unternehmen unter denselben Verarbeitungsbedingungen ist ersichtlich, dass die abgerundeten Schaftfräser anderer Unternehmen nicht das umgekehrte Kegeldesign aufweisen und die Verarbeitungswirkung von Materialien mit hoher Härte über 60 HRC nicht optimal ist. Die neue Generation der tiefschneidenden abgerundeten Schaftfräser von SAMHO Tools weist ein einzigartiges Design mit einer vorderen schrägen Form auf, und die periphere Schneidkante ist ein Punktkontaktschnitt. Selbst bei der Bearbeitung von Materialien mit hoher Härte mit der geraden Schneidmethode ist der Schnittwiderstand sehr gering und der Verarbeitungszustand stabil.
Aus den Verarbeitungsbeispielen der SAMHO-Tiefschnittfräser mit abgerundeten Ecken ist ersichtlich, dass dieses Werkzeug eine hervorragende Leistung aufweist, insbesondere beim Tiefschneiden von Materialien mit hoher Härte. Kurz gesagt, indem die Funktion der Schaftfräser mit abgerundeten Ecken voll ausgenutzt wird, können Rillen direkt in wärmebehandelte und abgeschreckte Materialien eingearbeitet werden. Da der Verarbeitungsprozess verkürzt wird, können die Verarbeitungskosten erheblich gesenkt werden. Experimente haben gezeigt, dass die Verarbeitungseffizienz durch die Verwendung von Schaftfräsern mit abgerundeten Ecken um mehr als das Fünffache gesteigert und die Verarbeitungskosten um 35% gesenkt werden können.
Wendeschneidplatten-Eckenradiusfräser für Hochvorschub-Schruppen
Mehrschneidiger Hochvorschub-Schaftfräser für abgerundete Ecken
In der Formenindustrie werden im Allgemeinen kleine Schnitttiefen und hohe Vorschübe verwendet, um eine effiziente Bearbeitung zu erreichen. Die Marktnachfrage erfordert jedoch eine weitere Verbesserung der Bearbeitungseffizienz. Als Reaktion auf diesen Bedarf hat SAMHO Tools Werkzeuge und Beschichtungen mit mehreren Schneiden entwickelt, die hohen Schnittgeschwindigkeiten unter hohen Vorschüben standhalten.
Das Designkonzept von mehrschneidigen Hochvorschub-Rundeckenwerkzeugen besteht darin, die Schneidkantengröße innerhalb eines begrenzten Werkzeugaußendurchmessers basierend auf der vorherigen Designmethode mit Klingenanzahl zu reduzieren, ohne jedoch die Kantenstärke zu verringern. Der Hauptschneidkantenradius des Hochvorschub-Rundeckenfräsers ist auf R8 eingestellt. Verglichen mit Kreisklingen mit demselben Radius von R8 hat er dieselbe Kantenstärke, minimiert jedoch die Klingenfläche, um mehrere Kanten zu erreichen. In der Vergangenheit hatten Klingen mit einem Außendurchmesser von φ32 alle 2 Klingen, während mehrschneidige Hochvorschub-Rundeckenfräser bis zu 5 Klingen haben, was 2,5-mal mehr ist als bei früheren Produkten.
Eigenschaften von Hochvorschub-Schneidwerkzeugen
In der Vergangenheit waren Wendeschneidwerkzeuge für die Grobbearbeitung im Allgemeinen mit runden Klingen ausgestattet. Oberflächlich betrachtet schienen sie eine große Schnitttiefe erreichen und gleichzeitig eine große Menge Material entfernen zu können. Da jedoch die Kontaktlänge zwischen der Schneide und dem zu bearbeitenden Material größer ist als bei einer geraden Klinge, erhöht sich der Schnittwiderstand, was das Erreichen eines Hochvorschubschnitts erschwert. Darüber hinaus ist die runde Klinge in Bearbeitungssituationen mit großem Werkzeugüberhang einer radialen Kraft ausgesetzt, die leicht dazu führen kann, dass sich das Werkzeug verbiegt und vibriert.
Die Schneide eines mehrschneidigen Hochvorschub-Fräsers mit abgerundeten Ecken ist an der Unterseite der Drehachse des Werkzeugs angeordnet, sodass der Schnittwiderstand hauptsächlich in axialer Richtung wirkt. Das heißt, selbst wenn der mehrschneidige Hochvorschub-Fräser mit abgerundeten Ecken einen langen Überhang aufweist, vibriert er nicht so leicht und eine stabile Bearbeitung kann erreicht werden. Gleichzeitig ist durch die Miniaturisierung der Klinge die Länge der Schneide deutlich kürzer als bei früheren Hochvorschub-Schneidwerkzeugen, wodurch der Schnittwiderstand verringert und die Schnittkraft durch die Mehrklinge effektiv gesteuert werden kann.
Vorteile der Bearbeitung mit geringer Schnitttiefe und großem Vorschub
Kleine Schnitttiefe und große Vorschubbearbeitung sind die Anwendungsbedingung für Werkzeuge mit großem Vorschub. Ihre Vorteile sind eine große Materialabtragsrate und eine hohe Bearbeitungseffizienz. Im Vergleich zur hocheffizienten Bearbeitung mit großer Schnitttiefe kann bei reduzierter Schnitttiefe eine hocheffiziente und schnelle Vorschubbearbeitung innerhalb der maximalen Vorschubgrenze des Werkzeugmaschinentisches durchgeführt werden.
Wenn Kreissägeblätter verwendet werden, um die Schnitttiefe zu erhöhen und so die Bearbeitungseffizienz zu verbessern, bleibt nach der Bearbeitung ein erheblicher Schnittrückstand auf dem Werkstück zurück, was die Bearbeitungslast des nachfolgenden Endbearbeitungswerkzeugs erhöht. Obwohl die Schruppleistung sehr hoch ist, verringert dies die Bearbeitungsleistung nachfolgender Prozesse. Im Gegensatz dazu wird bei geringer Schnitttiefe und großer Vorschubleistung der Schrupprückstand reduziert und nähert sich der endgültigen Endbearbeitungsform an, wodurch die Belastung des Endbearbeitungswerkzeugs im nachfolgenden Prozess verringert wird, sodass die Effizienz des Schruppens und der Endbearbeitung gleichzeitig verbessert werden kann und eine effiziente Bearbeitung stabil und zuverlässig erreicht werden kann.
Supergleitfähige HG-Beschichtung
Wie oben erwähnt, kann die Bearbeitungseffizienz durch Verbesserung der Schneidkantenform und Erhöhung der Anzahl der Schneidkanten verbessert werden. Wenn die Werkzeugdrehzahl erhöht werden kann, können Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit erhöht werden, wodurch die Bearbeitungseffizienz weiter verbessert werden kann. Wenn die Schnittgeschwindigkeit jedoch höher als die aktuelle Schnittgeschwindigkeit ist, kann die aktuelle Werkzeugbeschichtung den hohen Temperaturen und dem Druck, die beim Schneiden entstehen, nicht standhalten.
Daher haben wir die Auswirkungen geringer Schnitttiefen und Hochvorschubschnitte auf die Schneide neu erkannt und die für Hochgeschwindigkeitsschnitte erforderliche Leistung ermittelt: Schmierleistung, die die durch Hochvorschubschnitte erzeugte Reibung zwischen den Spänen und dem Werkzeug auch bei hohen Temperaturen unterdrücken kann. Aus diesem Grund hat Samho Tools erfolgreich eine Reihe von Titanverbindungsbeschichtungen mit extrem starker Schmierfähigkeit entwickelt. Diese neue leistungsstarke HG-Beschichtung, die für effizientes Bearbeiten verwendet werden kann, kann Kolkverschleiß und Flankenverschleiß effektiv reduzieren und Kantenhaftung effektiv verhindern.
HG-Beschichtung mit niedrigem Reibungskoeffizienten, hoher Härte und hoher Zähigkeit
Bei der HG-Beschichtung werden Titan- und Aluminiumverbindungen selbstschmierende Materialien hinzugefügt, und durch die Schneidwärme kann auf der Beschichtungsoberfläche eine dünne Oxidschicht gebildet werden. Diese Oxidschicht kann die Schmierleistung verbessern, den Anstieg der Schneidtemperatur kontrollieren und gleichzeitig die Affinität zwischen der Schneide und dem zu bearbeitenden Werkstück verringern, wodurch die Haftung der Schneide unterdrückt wird. Die Härte der HG-Beschichtung ist mit der der TiSiN-Beschichtung mit der höchsten Härte vergleichbar. Eine hohe Härte kann den Verschleiß der Schneide in Hochgeschwindigkeits- und Hocheffizienzbearbeitungsumgebungen verhindern und so die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich verlängern.
Keramische Hartbeschichtungen können thermische Risse, die durch intermittierendes Schneiden verursacht werden und die nur beim Fräsen auftreten, nur schwer wirksam verhindern. HG-Beschichtungen weisen jedoch aufgrund ihrer stark verbesserten Zähigkeit eine hohe Absplitterungsbeständigkeit auf. Es ist ersichtlich, dass die JHG-Beschichtung eine neue Generation von Beschichtungen ist, die Schmierfähigkeit, Verschleißfestigkeit und Absplitterungsbeständigkeit aufweisen. Unter der Voraussetzung der gleichen Anzahl von Klingen und der gleichen Lebensdauer erhöht sie die Schnittgeschwindigkeit im Vergleich zu früheren Beschichtungen um 40%.
Beispiel für Hochgeschwindigkeitsschneiden mit mehrschneidigen, abgerundeten Schaftfräsern mit hohem Vorschub
Verwenden Sie mehrschneidige Hochvorschub-Rundschaftfräser und HG-beschichtete Einsätze in den neuesten CNC-Bearbeitungszentren (Schnittgeschwindigkeit kann bis zu 50 m/min erreichen). Die für die Bearbeitung verwendeten Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren sind im In- und Ausland noch nicht weit verbreitet. Im Vergleich zu den derzeit häufig verwendeten Hochgeschwindigkeits-CNC-Bearbeitungszentren mit Schnittgeschwindigkeiten von 10 bis 20 m/min kann die Bearbeitungseffizienz um das 2,5- bis 5-fache gesteigert werden. Die neue Generation mehrschneidiger Hochvorschub-Radiusschaftfräser kann die Funktionen vorhandener Hochgeschwindigkeits-CNC-Werkzeugmaschinen maximieren.
Vollhartmetall-Schaftfräser und Wendeschneidfräser mit Radius haben durch Präzisionsdesign und fortschrittliche Beschichtungstechnologie die Schneidleistung und Verarbeitungseffizienz deutlich verbessert. Ob beim Tiefschneiden von Materialien mit hoher Härte oder bei Schruppanwendungen mit geringer Schnitttiefe und hohem Vorschub, diese Werkzeuge haben ihre einzigartigen Vorteile unter Beweis gestellt und der Formenindustrie effizientere und stabilere Verarbeitungslösungen gebracht.
