Die Geheimnisse gängiger Schaftfräsergrößen für die Präzisionsbearbeitung entschlüsseln

Im Bereich der Präzisionsbearbeitung ist die Wahl der richtigen Schaftfräsergröße entscheidend, um die gewünschten Produktionsergebnisse zu erzielen. Dieser Beitrag soll Missverständnisse über allgemeine Schaftfräsergrößen ausräumen, indem er ihre Verwendung in verschiedenen Bearbeitungssituationen für Ingenieure und Maschinisten beschreibt. Mit Kenntnissen über Abmessungen, Materialien und Beschichtungsalternativen usw. können Experten die Effizienz optimieren und die Qualität der Oberflächenbearbeitung verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer des Werkzeugs verlängern. Ob es um die Bearbeitung feiner Punkte eines komplizierten Teils oder die Durchführung regelmäßiger Fräsvorgänge geht, diese Informationen dienen als umfassende Anleitung bei der Auswahl des geeigneten Fräsers für jede Aufgabe.

Warum es bei der Bearbeitung wichtig ist, die Größe des Schaftfräsers zu kennen

Die Rolle von Durchmesser und Nutlänge bei Fräsvorgängen verstehen

Die Geschwindigkeit des Materialabtrags, die Oberflächengüte und letztlich die Effizienz des Bearbeitungsvorgangs hängen stark vom Durchmesser eines Schaftfräser. Obwohl größere Durchmesser einen aggressiveren Materialabtrag ermöglichen, sind sie möglicherweise nicht für Endbearbeitungsvorgänge oder die Bearbeitung komplexer Details geeignet. Kleinere Durchmesser eignen sich dagegen am besten für hochwertige Oberflächen und die Bearbeitung feiner Details, auch wenn dies zu einer langsameren Materialabtragsrate führt.

Ebenso wird die Schnitttiefe, die mit einem Schaftfräser erreicht werden kann, sowie die allgemeine Werkzeugstabilität während der Bearbeitung von seiner Nutlänge beeinflusst. Schaftfräser mit langen Nuten können zwar tiefe Schnitte in einem einzigen Durchgang ausführen, können sich aber auch stärker ablenken, was die Oberflächengüte und Maßgenauigkeit beeinträchtigen kann. Auf der anderen Seite bieten kurze Nutenlängen eine bessere Stabilität und werden daher für anspruchsvolle Präzisionsaufgaben bevorzugt.

Auswahl der richtigen Größe für Materialabtrag und Endbearbeitung

Bei der Wahl der Größe eines Schaftfräsers müssen sowohl der Durchmesser als auch die Nutlänge in Bezug auf das Werkstückmaterial und das gewünschte Ergebnis berücksichtigt werden. Bei härteren Materialien kann es beim Schruppen besser sein, einen größeren Durchmesser und eine kürzere Nutlänge zu verwenden, um mehr Material schneller zu entfernen und gleichzeitig die Stabilität des Werkzeugs zu wahren. Beim Schlichten oder Bearbeiten weicher Materialien hingegen kann ein kleinerer Durchmesser mit längeren Nuten die erforderlichen Oberflächengüten und Details erzielen, ohne zu viel Material zu entfernen oder Werkzeuge zu verbiegen.

Einfluss der Schaftfräsergröße auf die Standzeit und Maschineneffizienz

Die Werkzeuglebensdauer und die Effizienz des Bearbeitungsprozesses werden stark von der Größe eines Schaftfräsers beeinflusst. Größere Schaftfräser können mehr Verschleiß aushalten, bevor sie ausgetauscht werden können, und verlängern so die Lebensdauer eines Werkzeugs. Allerdings benötigen sie möglicherweise mehr Leistung für den Betrieb; daher kann die Maschineneffizienz in einigen Konfigurationen eingeschränkt sein. Andererseits verschleißen kleine Schaftfräser aufgrund der häufigen Verwendung zum Erreichen höherer Genauigkeit sowie feinerer Oberflächen schnell, was bedeutet, dass sie häufiger ausgetauscht werden müssen; dies kann die Gesamteffektivität der Bearbeitung beeinträchtigen und zu höheren Werkzeugkosten führen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass man bei der Auswahl eines geeigneten Schaftfräsers Faktoren wie Materialabtragsrate (MRR), Oberflächengüte (SF), Standzeit (TL) und Maschinenauslastungsgrad (MUR) berücksichtigen muss. Die Beziehung zwischen diesen Aspekten sollte daher anhand der Auswahl von Durchmesser und Nutlänge verstanden werden, um eine bessere Entscheidungsfindung zu ermöglichen und optimale Abläufe während des Bearbeitungsprozesses zu gewährleisten.

Die verschiedenen Typen gängiger Schaftfräser kennenlernen

Die Vielseitigkeit von Vierkant- und Kugelkopffräsern

Zwei der vielseitigsten Bearbeitungswerkzeuge sind Vierkantfräser und Kugelkopffräser, die je nach ihrer einzigartigen Geometrie für unterschiedliche Zwecke eingesetzt werden. Vierkantfräser haben ein flaches Ende, das sich perfekt für scharfe, rechtwinklige Schnitte und saubere, gerade Kanten in vielen Materialien eignet. Aufgrund ihrer hohen Präzision und Effizienz eignen sie sich gut für Nutenfräs-, Profilier- oder Schruppanwendungen.

Im Gegensatz dazu können 3D-Konturen erstellt und glatte, komplexe Oberflächen mit Kugelkopffräsern mit abgerundeten Enden erzeugt werden. Die Fähigkeit dieser Fräser, präzise Schnitte an komplizierten Strukturen zu erzeugen, macht sie in der Formenbauindustrie sowie in der Automobil- und Luftfahrtbranche weit verbreitet, wo Endbearbeitungsvorgänge eine hervorragende Oberflächenqualität erfordern.

Spezialanwendungen für Eckradius- und Halsfräser

Die Maschine arbeitet mit Eckradiusfräsern und Halsfräsern, um spezielle Probleme zu lösen. Die abgerundeten Ecken von Eckradiusfräsern erhöhen die Lebensdauer des Werkzeugs und verringern das Absplittern. Sie können daher sowohl zum Schruppen als auch zum Schlichten härterer Materialien verwendet werden, wobei dieses Konstruktionsmerkmal höhere Vorschubgeschwindigkeiten und eine längere Lebensdauer des Werkzeugs ermöglicht. Sie sind außerdem vielseitig genug, um unter anderem Schlitze, Taschen und komplexe Konturen zu bearbeiten.

Halsfräser haben einen Abschnitt (Hals) mit reduziertem Durchmesser zwischen Schneidkopf und Schaft. Diese Konstruktion ermöglicht es, tief in Taschen zu arbeiten und gleichzeitig Profile in engen Bereichen ohne Behinderung durch Werkzeugschultern zu bearbeiten. Außerdem minimiert die geringe Größe am Hals das Ablenkungsrisiko und verbessert so die Genauigkeit sowie die Oberflächenqualität der bearbeiteten Teile.

Wie der Spiralwinkel den Fräsvorgang beeinflusst

Während des gesamten Fräsvorgangs bestimmt der Spiralwinkel eines Schaftfräsers die Schneidleistung, die Standzeit und die Art der Oberflächenbearbeitung. Für einen glatteren Schnitt in Aluminium und anderen weichen Materialien ist ein Winkel zwischen 40° und 60° empfehlenswert. Dadurch werden die auf das Werkstück ausgeübten Kräfte reduziert, wodurch die Wärmeentwicklung minimiert und gleichzeitig verhindert wird, dass Späne an den Werkzeugen haften bleiben. Eine solche Neigung eignet sich für Vorgänge mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte sowie für solche, die auf eine längere Standzeit des Werkzeugs abzielen.

Im Gegensatz dazu ermöglichen niedrige Drallwinkel von etwa 30° aggressive Schnitte, die für Stahl oder andere harte Materialien geeignet sind. Sie verbessern die Steifigkeit der Werkzeuge und die Spanabfuhr und verringern so die Wahrscheinlichkeit, dass Späne nachgeschnitten werden, was zu Werkzeugversagen führen kann. Beim Auswahlprozess sollten die Materialeigenschaften des Werkstücks, die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit und andere Schneidanforderungen berücksichtigt werden, was diesen zu einem der wichtigsten Parameter bei der Auswahl von Schaftfräsern für optimale Bearbeitungsprozesse macht.

Materialien und Beschichtungen: Verbesserung der Leistung von Schaftfräsern

Der Vorteil von Hartmetall-Schaftfräsern gegenüber HSS

Hartmetall-Schaftfräser sind bei der Bearbeitung in vielerlei Hinsicht viel besser als ihre Gegenstücke aus Schnellarbeitsstahl (HSS), da Hartmetall eine Mischung aus Wolframkarbid und Bindemetall ist. Hier sind die wichtigsten Vorteile:

• Erhöhte Härte und Verschleißfestigkeit: Sie verfügen über eine höhere Härte, die eine längere Standzeit sowie gleichbleibende Leistung auch bei hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen gewährleistet.
• Bessere Schnittgeschwindigkeiten: Durch die erhöhte Härte sind schnellere Schnittgeschwindigkeiten möglich, wodurch die Produktivität verbessert und die Zykluszeit verkürzt wird.
• Verbesserte Oberflächenqualität: Hartmetall-Schaftfräser weisen eine gewisse Steifigkeit und Schärfe auf, die eine bessere Oberflächengüte auf bearbeiteten Teilen erzeugen.
• Vielseitigkeit: Obwohl HSS in manchen speziellen Anwendungen zäher als Hartmetall-Schaftfräser sein kann, sind sie dennoch vielseitiger einsetzbar, wenn es um unterschiedliche Materialien geht, wie zum Beispiel schwer zu bearbeitende Metalle und Verbundwerkstoffe.

Auswahl zwischen beschichteten und unbeschichteten Schaftfräsern

Ob für einen bestimmten Bearbeitungsprozess beschichtete oder unbeschichtete Schaftfräser verwendet werden, hängt von der Art des Vorgangs, dem zu bearbeitenden Material und dem gewünschten Ergebnis ab. Folgendes sollten Sie beachten:

Art des Materials: Harte Materialien wie Edelstahl oder Titan werden üblicherweise mit beschichteten Schaftfräsern bearbeitet, da die Beschichtung (z. B. TiAlN, TiCN oder AlTiN) den Verschleiß verringert und die Standzeit des Werkzeugs erhöht.

Bearbeitungsvorgang: Kommt es bei einem Betrieb zu großer Hitzeentwicklung, kann durch eine Beschichtung dieser Mühlen für zusätzliche Hitzebeständigkeit gesorgt werden.

Kosteneffektivität: Zwar sind ihre Anschaffungskosten höher als die unbeschichteten Varianten, mit der Zeit können beschichtete Varianten jedoch aufgrund ihrer längeren Lebensdauer und besseren Leistung dennoch Kosten einsparen.

Oberflächenfinish: Bei bestimmten Materialien kann eine unbeschichtete Mühle aufgrund des möglichen Abblätterns der Beschichtung eine feinere Oberflächenbeschaffenheit erzeugen.

Wann Sie sich für 4-Schneiden-Schaftfräser mit Kühlmittelkanälen entscheiden sollten

Vierschaftfräser mit Kühlmittelkanälen sind in bestimmten Situationen eine gute Wahl:

• Hochgeschwindigkeitsbearbeitung: Durch die Anzahl der Nuten ergeben sich mehr Schneidkanten, was höhere Vorschübe ermöglicht und die Produktivität steigert.
• Späneentsorgung: Kanäle für Kühlmittel tragen dazu bei, die Späne besser zu beseitigen und verringern so die Gefahr des Wiederaufschweißens der Späne sowie eines Werkzeugversagens, insbesondere in geschlossenen Taschen oder tiefen Hohlräumen.
• Abkühlung: Durch die direkte Kühlung der Schneidflächen wird die Wärmeentwicklung verringert, wodurch die Lebensdauer der Werkzeuge verlängert und möglicherweise die Oberflächenbeschaffenheit der Teile verbessert wird.
• Materialtyp: Diese Art von Schaftfräsern ist besonders nützlich bei der Arbeit mit Materialien, die leicht lange, faserige Späne produzieren oder sich durch Hitze verformen.

Um den Betrieb zu optimieren, Ausfallzeiten zu minimieren und eine bessere Oberflächengüte der Teile zu erreichen, sollten diese Aspekte bei der Auswahl eines geeigneten Schaftfräsers berücksichtigt werden.

Standard- vs. benutzerdefinierte Schaftfräsergrößen

Gemeinsame Größen für mehr Effizienz und Kosteneffizienz

Um bei der Auswahl von Schaftfräsern für Bearbeitungsvorgänge maximale Produktivität und minimale Kosten zu gewährleisten, ist es unerlässlich, dass man lernt, sich in den verfügbaren Größen zurechtzufinden. Schaftfräser in Standardgrößen werden im Allgemeinen im Hinblick auf verschiedene Bearbeitungsanforderungen hergestellt, da sie ein Gleichgewicht zwischen Leistung, Werkzeugverfügbarkeit und Kosteneffizienz herstellen. Dies ist jedoch möglicherweise nicht bei allen Anwendungen der Fall, die einen Schaftfräser in Sondergröße erfordern. Die Entscheidung, ob allgemeine oder spezielle Werkzeuge angemessen sind, hängt weitgehend von einigen Schlüsselparametern ab:

• Bearbeitetes Material: Unterschiedliche Materialien erfordern bestimmte Toleranzen und Geometrien, die durch Standardgrößen möglicherweise nicht gewährleistet werden können. Daher ist die Verwendung von kundenspezifischen Größen erforderlich, um die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit und Maßgenauigkeit zu erreichen.
• Komplexität des Bearbeitungsvorgangs: Mit Schaftfräsern in herkömmlichen Größen können aufgrund ihrer Designbeschränkungen keine komplexen oder einzigartigen Formen hergestellt werden. Dies lässt sich jedoch durch die Herstellung maßgeschneiderter Fräser erreichen, die derartige Schwierigkeiten während der Produktion berücksichtigen.
• Produktionsvolumen: Bei der Produktion großer Mengen kommt es zu Zeiteinsparungen, da die schnelle Verfügbarkeit zusammen mit den niedrigen Preisen, die mit typischen Größen verbunden sind, gegenüber Wartezeiten vorteilhaft ist, die durch höhere Kosten für Fräser in Sondergrößen verursacht werden, die nur einmal verwendet und dann nach Abschluss des Auftrags entsorgt werden.
• Toleranzanforderungen: Es ist nahezu unmöglich, enge Toleranzniveaus zu erreichen, insbesondere wenn extreme Präzision erforderlich ist, wenn man sich auf Schneidwerkzeuge mit normalen Abmessungen verlässt. Daher entsteht ein Bedarf an diesen besonders präzisen Instrumenten, die je nach den anstehenden Aufgaben den gegebenen zulässigen Abweichungen entsprechen sollten.
• Kosten-Nutzen-Analyse: Normalerweise geben die Leute nicht gerne mehr Geld aus als nötig und warten nicht länger als erwartet. Erschwinglichkeit und schnelle Lieferung lassen allgemeine Größen daher attraktiv erscheinen. Wenn es jedoch um Leistungseffizienz bei Bearbeitungsprozessen geht, die zu einer Reduzierung der Ausschussrate bei strikter Einhaltung der Designanforderungen führt, können die Einsparungen, die durch den Kauf und die Verwendung eines bestimmten Fräsers in Sondergröße erzielt werden, nicht genug betont werden.

Ein gutes Verständnis dieser Überlegungen ermöglicht es Herstellern, kluge Entscheidungen zu treffen, wenn es um die Übernahme grundlegender Messungen für Schaftfräsvorgänge geht und wann sie auf Spezialwerkzeuge zurückgreifen. Am Ende kommt es vor allem darauf an, eine Alternative zu wählen, die ein Gleichgewicht zwischen Leistungsverbesserung, Kosteneffizienz und Betriebseffizienz schafft.

Bewährte Vorgehensweisen zur Auswahl des richtigen Schaftfräsers für Ihr Werkstück

Beurteilung von Werkstückmaterial und Bearbeitungsvorgängen

Bei der Auswahl eines Schaftfräsers für einen bestimmten Bearbeitungsvorgang ist es sehr wichtig, das Werkstückmaterial zu berücksichtigen. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Härtegrade, Wärmeleitfähigkeiten und Abrasivitäten, die die Standzeit und Produktivität des Werkzeugs erheblich beeinflussen können. Einige der wichtigsten zu berücksichtigenden Parameter sind:

• Materialhärte: Bei härteren Werkstoffen sollte die Härte von Schneidwerkzeugen aus Hartmetall oder Kobalt ausgenutzt werden, damit diese bei hoher Beanspruchung nicht schnell verschleißen.
• Wärmeleitfähigkeit: Materialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit neigen dazu, Wärme zu speichern, was die Lebensdauer des Werkzeugs beeinträchtigen kann. Dies kann durch eine Beschichtung des Werkzeugs oder eine andere Gestaltung der Nut gelöst werden.
• Abrasive Natur: Faserverstärkte Verbundwerkstoffe sind unter anderem sehr abrasiv und erfordern daher speziell beschichtete Schaftfräser, die dem Verschleiß standhalten.

Um die Anforderungen beim Schruppen und beim Schlichten durch die Auswahl des Schaftfräsers in Einklang zu bringen, muss man verstehen, worauf die einzelnen Verfahren abzielen. Beim Schruppen geht es darum, große Mengen Material schnell zu entfernen, daher sind Werkzeuge mit größeren Nuten für eine gute Spanabfuhr erforderlich, während beim Schlichten der Schwerpunkt auf dem Erreichen der endgültigen Abmessungen, Toleranzen und Oberflächengüten liegt, weshalb für glattere Oberflächen eine höhere Nutenzahl erforderlich ist.

Die Bedeutung der Steifigkeit von Werkzeug und Werkstück verstehen

Um die beste Werkzeugleistung und Werkstückgenauigkeit zu gewährleisten, ist ein starres System bei der Bearbeitung wichtig. Werkzeugdurchbiegung, schlechte Oberflächengüte und erhöhter Werkzeugverschleiß können durch mangelnde Steifigkeit verursacht werden. Zu den Faktoren, die die Steifigkeit beeinträchtigen, gehören die folgenden:

• Werkzeuglänge: Kürzere Werkzeuge sind im Vergleich zu langen Werkzeugen steifer. Um die Biegung zu minimieren, muss für den Betrieb daher die kürzestmögliche Werkzeuglänge verwendet werden.
• Werkzeughalter und Maschinenspindel: Bei Zerspanungsprozessen ist es wichtig, hochwertige Halter mit starren Spindeln zu verwenden, um beim Schneiden nicht an Stabilität zu verlieren.
• Werkstückbefestigung: Durch das richtige Einspannen und Stützen von Werkstücken wird verhindert, dass diese sich während der Bearbeitung bewegen. Dies ist sowohl für die Präzision erforderlich, als auch um Brüche durch das Hängenbleiben von Werkzeugen bei rotierenden Werkstücken zu verhindern.

Wenn diese Faktoren zusammen mit den Anforderungen an Schrupp- und Schlichtbearbeitung berücksichtigt werden, können Schaftfräser ausgewählt werden, die bei bestimmten Aufgaben während der Produktion maximale Leistungseffizienz bieten. Dadurch wird die höchste Ergebnisqualität sichergestellt, während die Lebensdauer der verwendeten Instrumente verlängert und somit Kosten gesenkt werden.

Wartung Ihrer Schaftfräser: Tipps und Tricks

Regelmäßige Inspektion und Wartung für optimale Leistung

Um eine lange Lebensdauer und Spitzenleistung von Schaftfräsern zu gewährleisten, müssen diese regelmäßig überprüft und gewartet werden. Diese Maßnahmen dienen dazu, die Einsatzdauer der Werkzeuge zu verlängern und gleichzeitig die Präzision bei der Bearbeitung aufrechtzuerhalten. Im Folgenden sind einige der Dinge aufgeführt, die berücksichtigt werden sollten:

• Visuelle Kontrolle: Die Inspektion muss regelmäßig durchgeführt werden, um Anzeichen von Verschleiß, wie z. B. Abplatzungen oder Flankenverschleiß, zu erkennen. Für frühe Stadien, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, kann man eine Lupe oder ein Mikroskop verwenden.
• Reinigung: Die Reinigung sollte nach jedem Gebrauch gründlich durchgeführt werden, um Materialansammlungen an den Schneidkanten zu vermeiden. Dies könnte die Leistung der Schneidkanten beeinträchtigen. Ultraschallreiniger können gründlich reinigen, ohne die Schneidkanten zu beschädigen.
• Konditionierung von Beschichtungen: Der Zustand der Beschichtung sollte immer überwacht werden, da sie mit der Zeit verschleißen kann. TiAlN oder AlCrN sind Beispiele für Beschichtungen, die verwendet werden, um Hochtemperatureffekte zu reduzieren und vor Verschleiß zu schützen und so die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern. Wenn diese Schichten deutliche Abnutzungserscheinungen aufweisen, kann auch die Leistung des Werkzeugs darunter leiden.

Umgang mit Verschleiß: Wann muss geschärft und wann ausgetauscht werden?

Um herauszufinden, wann ein Werkzeug geschärft oder ausgetauscht werden muss, ist es wichtig, die Verschleißmuster zu kennen. Hier ist eine Anleitung:

• Geringer Freiflächenverschleiß: Werkzeuge mit geringem Freiflächenverschleiß können häufig nachgeschliffen werden. Wenn Sie dies richtig machen, kann dies die Lebensdauer des Werkzeugs erheblich verlängern und seine Geometrie und Schneidkantenintegrität beibehalten.
• Starker oder unregelmäßiger Verschleiß: Wenn ein Werkzeug tiefe Rillen, Absplitterungen entlang der Kante (oder andere Formen starken/unregelmäßigen Verschleißes) aufweist, kann es günstiger und sicherer sein, sie einfach komplett auszutauschen. Die ursprüngliche Leistung wird in solchen Fällen nach dem Schärfen möglicherweise nicht wiederhergestellt, was ein Risiko für die Qualität des Werkstücks darstellt.

Kritische Parameter für die Entscheidungsfindung:

• Toleranzanforderungen: Bei Bearbeitungsvorgängen mit engen Toleranzen sollten selbst geringste Verschleißerscheinungen einen sofortigen Austausch erfordern, um eine gute Oberflächengüte und Maßgenauigkeit zu gewährleisten.
• Härte des Werkstückmaterials: Härtere Materialien neigen dazu, Werkzeuge schneller abzunutzen, sodass ein häufiges Nachschärfen bzw. Auswechseln der verwendeten Werkzeuge erforderlich ist.
• Operationstyp: Bei Präzisionsschlichtschnitten ist im Vergleich zu Schruppschnitten, bei denen höhere Vorschübe/Geschwindigkeiten verwendet werden, die zu schnellen Kantenbrüchen führen, möglicherweise keine jegliche Werkzeugstumpfheit zulässig.

Neben konsequenten Prüf- und Wartungsroutinen sollten Hersteller auch die Ausfallarten von Schaftfräsern kennen. Dadurch können sie deren Einsatz je nach Anwendung optimieren, da sich dadurch sowohl die Prozessproduktivität als auch die Kosten pro produzierter Einheit verbessern.

Referenzquellen

Online-Artikel – „Ein Leitfaden zu Schaftfräsergrößen und ihren Anwendungen“

Quelle: PrecisionMachiningInsights.com

Zusammenfassung: Dieser Artikel ist ein umfassender Online-Leitfaden, der sich eingehend mit gängigen Schaftfräsergrößen und ihren spezifischen Anwendungen in der Präzisionsbearbeitung befasst. Er beginnt mit den verfügbaren Schaftfräserdurchmessern – von Mikrofräsern für kleine, komplizierte Detailarbeiten bis hin zu größeren Größen, mit denen große Mengen Material schnell entfernt werden können. Es wird auch kurz erwähnt, wie wichtig es ist, den Schaftfräser in der richtigen Größe zu wählen, wenn Sie glatte Oberflächen oder genaue Abmessungen wünschen; allein dies kann Ihre Produktionszeit um Stunden verkürzen, also lesen Sie sorgfältig! Egal, ob Sie Ingenieur, Maschinist oder Student sind und Ihren Prozess verbessern möchten, diese Tipps werden Ihnen dabei helfen.

Forschungsbericht – „Einfluss der Größenvariabilität von Schaftfräsern auf Materialabtragsraten und Oberflächenintegrität“

Quelle: Zeitschrift für Fertigungswissenschaft und -technik

Zusammenfassung: Dieses in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlichte Forschungspapier erörtert, was passiert, wenn es Unterschiede zwischen den bei Fräsvorgängen verwendeten Schneidwerkzeugen gibt, wie z. B. Maschinen, mit denen Metallteile in die gewünschte Form geschnitten werden, indem unerwünschtes Material entfernt wird, bis das Endprodukt erhalten wird. Der Autor verwendet experimentelle Analysen in Kombination mit Vergleichsstudien zwischen verschiedenen Fräsertypen und verschiedenen Materialien, um wichtige Erkenntnisse darüber zu veranschaulichen, wie man die Werkzeuge mit der besten Größe für bestimmte Aufgaben auswählen sollte. Basierend auf diesem Wissen könnten weitere Untersuchungen durchgeführt werden oder auch gar nicht, aber es lohnt sich trotzdem, darüber zu lesen!

Website des Herstellers – „Leitfaden zur Auswahl von Schaftfräsern von CutterMaster Pro Tools“

Quelle: CutterMasterProTools.com

Zusammenfassung: Wenn Sie nach Schaftfräsern suchen, ist diese Website genau der richtige Leitfaden für Sie! Mit detaillierten Informationen zur empfohlenen Verwendung je nach Typ und dargestellter Abmessung sowie Leistungsdatenblättern und Anwendungsbeispielen sollten alle, die im professionellen Bereich arbeiten, wie z. B. Maschinisten, die bei der Auswahl von Werkzeugen auf höhere Effizienz Wert legen, diese Ressourcen voll ausnutzen, da sie Hinweise dazu geben, welche Größe wo verwendet werden sollte, um bessere Ergebnisse wie eine längere Lebensdauer, höhere Präzision usw. zu erzielen.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

 

F: Was sind die üblichen Größen von Schaftfräsern und wie wirken sie sich beim Fräsen auf die Werkstückform aus?

A: Typische Schaftfräsergrößen können sehr unterschiedlich sein und reichen von winzigen 0,005-Zoll-Durchmessern für feine Details bis hin zu größeren Durchmessern für den Materialabtrag. Die Größe eines Schaftfräsers wirkt sich beim Fräsen drastisch auf das Profil und die Genauigkeit eines Werkstücks aus. Fräser mit kleinem Durchmesser werden für komplizierte Details und filigrane Merkmale verwendet, während größere Fräser schnell große Mengen an Rohmaterial abtragen. Die Wahl der richtigen Schaftfräsergröße stellt sicher, dass Sie die erforderlichen Toleranzen und die erforderliche Oberflächengüte an den bearbeiteten Teilen erreichen.

F: Was ist der Unterschied zwischen Eckradiusfräsern und Kugelfräsern und wann sollte welcher verwendet werden?

A: Eckradiusfräser haben Schneidzähne entlang der Fläche und der Kante, mit einem bestimmten Radius an der Ecke selbst. Sie weisen im Vergleich zu scharfkantigen Gegenstücken eine höhere Festigkeit und Belastbarkeit auf. Kugelkopffräser besitzen abgerundete Schneidkanten, die sie perfekt für 3D-Konturierungsoperationen machen, die glattere Oberflächen hinterlassen. Das Fräsen von Schlitzen oder Taschen, bei denen zusätzliche Festigkeit oder Haltbarkeit erforderlich ist, würde am meisten von der Verwendung von Eckradiuswerkzeugen profitieren, während Kugelköpfe sich für Schlichtschnitte mit komplexeren Formen eignen.

F: Können Sie erklären, warum das Senken mit Schaftfräsern erfolgt und welche speziellen Typen dafür am besten geeignet sind?

A: Das Senken erfolgt mit einem Schaftfräser, indem ein flaches Loch geformt wird, das mit einem vorhandenen Loch übereinstimmt oder dieses insgesamt vergrößert. Beim Senken von Löchern mit größerem Durchmesser werden gröbere Schaftfräser oder Allzweck-Schaftfräser mit weniger Nuten empfohlen, da sie genug Drehmoment und Schnittkraft für einen effizienten Materialabtrag bieten und gleichzeitig die Glätte und Genauigkeit des Senkens gewährleisten.

F: Wie verbessert ein Eckradiusfräser die Haltbarkeit des Werkstücks beim Fräsen?

A: Ein Eckradiusfräser trägt dazu bei, die Lebensdauer des Werkstücks beim Bearbeiten zu verlängern, indem er Spannungskonzentrationspunkte in Ecken reduziert, die durch scharfe Kantenfräser entstehen. Die abgerundete Ecke verteilt die Schnittkräfte auf einen größeren Bereich, wodurch die Gefahr von Absplitterungen oder Rissen am Werkstück verringert wird. Solche Werkzeuge sind besonders nützlich bei der Arbeit mit härteren/spröden Materialien, bei denen die Wahrung der Integrität des Werkstücks von entscheidender Bedeutung ist.

F: Welchen Einfluss hat die Auswahl unterschiedlicher Schaftfräsertypen und Nutenzahlen auf die Effizienz des Nutenfräsens für Maschinisten?

A: Unterschiedliche Schaftfräsertypen und Nutenzahlen haben einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und das Ergebnis beim Nutenfräsen in einer Maschinenwerkstatt. Fräser mit weniger Nuten (2-3 Nuten) ermöglichen eine größere Spanlast sowie eine bessere Spanabfuhr und sind daher ideal für das Nutenfräsen in weicheren Materialien, während eine höhere Nutenzahl (normalerweise 4 oder mehr) eine feinere Oberfläche bietet, aber aufgrund von Verstopfungen in härteren Materialien möglicherweise langsamere Vorschubgeschwindigkeiten erfordert. Maschinenbediener müssen die Art des zu bearbeitenden Materials berücksichtigen, damit sie die geeigneten Werkzeuge auswählen können, um Produktivität und Oberflächenqualität in Einklang zu bringen.

F: Welche Vorteile bieten konische Schaftfräser gegenüber herkömmlichen Schaftfräsertypen bei CNC-Fräsvorgängen?

A: Bei CNC-Fräsvorgängen können konische Schaftfräser in vielerlei Hinsicht vorteilhafter sein als gerade Nutenfräser. Dies ist besonders nützlich beim Formenbau und bei der Bearbeitung tiefer Hohlräume. Durch die einzigartige Form werden die Schnittkräfte auf geneigten Flächen besser verteilt, was zu einer besseren Oberflächengüte führt. Außerdem werden Werkzeugdurchbiegungen und Vibrationen reduziert. Außerdem können konische Schaftfräser enge Bereiche oder komplexe Geometrien bearbeiten, was mit Werkzeugen mit größerem Durchmesser möglicherweise nicht möglich ist. Dadurch wird ein hohes Maß an Genauigkeit und Detailgenauigkeit bei den fertigen Werkstücken gewährleistet.

F: Wie tragen Eckenrundungsfräser zur ästhetischen und funktionalen Oberfläche eines Werkstücks bei?

A: Eckrundungsfräser haben ein spezielles Design, das es ihnen ermöglicht, die Ecken eines Werkstücks abzurunden, was erheblich zu dessen ästhetischem und funktionalem Finish beiträgt. Einerseits lassen abgerundete Kanten es glatter und attraktiver aussehen, andererseits verringern solche Kanten die Schärfe, erhöhen die Sicherheit bei der Handhabung und verbessern die Spannungsbeständigkeit, wodurch die Gefahr von Rissen unter Druck oder Stößen verringert wird. Diese Eigenschaften sind für Endbearbeitungsprozesse erwünscht, weshalb Eckrundungsfräser wichtig sind.

F: Was sollten Maschinisten bei der Auswahl eines Schaftfräsers beachten, um den Verschleiß zu minimieren und gleichzeitig die Schneidleistung zu maximieren?

A: Bei der Auswahl eines Schaftfräsers für minimalen Verschleiß bei der Optimierung der Schnittleistung müssen Maschinisten verschiedene Dinge berücksichtigen. Dazu gehören das zu bearbeitende Material, die Art des Fräsvorgangs (Schlichten oder Schruppen), die Kompatibilität des Fräsermaterials (Vollhartmetall/Schnellarbeitsstahl), die Anzahl der Nuten und ob besondere Merkmale wie Beschichtung, Länge oder Durchmesser usw. vorhanden sind. Darüber hinaus ist es notwendig, zu verstehen, wie die Vorschubgeschwindigkeit mit den relativen Schnitttiefengeschwindigkeiten in Einklang gebracht werden sollte, während diese dennoch mit den vom Hersteller innerhalb eines bestimmten Bereichs angegebenen Vorschubwerten pro Zahn übereinstimmen, um maximale Effizienz bei längerer Lebensdauer zu erreichen.

Literatur-Empfehlungen:Entdecken Sie die Welt der 4-schneidigen Schaftfräser