Auswahl zwischen 2- und 4-schneidigen Schaftfräsern für Stahl: Ein umfassender Leitfaden

Die Wahl des richtigen Abrichtwerkzeugs für die Stahlbearbeitung ist entscheidend, da es die Produktionseffizienz und -genauigkeit bestimmt. Die Auswahl der richtigen Anzahl von Schneiden für einen Schaftfräser ist wahrscheinlich eine der wichtigsten Entscheidungen, die erfahrene Maschinisten treffen müssen. Möchten Sie lieber glatte Oberflächen und verbesserte Stabilität durch ein 4-Schneiden-Design oder möchten Sie lieber aggressive Materialabtragsraten, die mit einem 2-Schneiden-Schaftfräser einhergehen? Mit diesem Leitfaden möchten wir die enorme Verwirrung zwischen einem 2-schneidig und 4-schneidig Schaftfräser. Wir werden die entsprechenden Informationen präsentieren, die es den Lesern ermöglichen, fundierte Entscheidungen bezüglich ihrer Schaftfräsarbeiten zu treffen. Am Ende dieses Artikels haben Sie ein gutes Bild davon, wie das Design die Stahlbearbeitungsleistung, die Werkzeuglebensdauer und das Endergebnis beeinflusst. Ob Sie an der Optimierung von Geschwindigkeit und Präzision oder der Verbesserung der Haltbarkeit arbeiten, diese umfassende Aufschlüsselung ermöglicht es Effizienzmaximierung bei kritischer Bearbeitung Prozesse.

Was ist ein Schaftfräser und warum ist er wichtig?

Ein Schaftfräser ist ein Schneidwerkzeug mit vielen Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie, insbesondere beim Fräsen, da er ein Werkstück durchschneidet. Er kann sowohl seitliche als auch axiale Schnitte ausführen und ist daher ideal für viele Bearbeitungsvorgänge, einschließlich Schlitzbohren, im Vergleich zu einem Bohrer, der nur in axialer Richtung schneidet. Er ist sehr wertvoll, da er bei Fertigungs- und Metallbearbeitungsprozessen hilft, Konturen zu erzeugen und verschiedene Formen in verschiedenen Materialien zu erstellen, wobei Nutfräser eine der Anwendungen sind. Die Anwendung und Funktionalität eines Schaftfräsers werden in erster Linie von seinem Design und Material beeinflusst, da es unter anderem seine Leistung, Langlebigkeit und Kompatibilität bei der Kunststoffbearbeitung bestimmt.

Den Aufbau und die Funktionsweise des Schaftfräsers verstehen

Die Struktur eines Schaftfräsers besteht aus Schaft, Nuten und Schneidkanten. Der Schaft bildet den Werkzeugkörper, indem er das Werkzeug mit der Spindel der Maschine verbindet. Die Schneidkanten an der Spitze und an den Seiten sind für das Entfernen von Material während der Bearbeitung verantwortlich. Die Nuten sind spiralförmige Rillen am Schaft des Werkzeugs, die beim Entfernen von Spänen helfen und die Schneidleistung erhöhen. Die Geometrie und das Material des Schaftfräsers bestimmen seine Funktion. Beispielsweise verbessert eine größere Anzahl von Nuten die Qualität der Endbearbeitung, während für schnelles Schneiden eine geringere Anzahl von Nuten empfohlen wird. Die Beschichtung und die Art des für die Konstruktion verwendeten Materials, wie Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl, beeinflussen ebenfalls die Leistung und die Wiederherstellung der Verschleißfestigkeit, was bei Schaftfräsern deutlicher ist.

Arten von Schaftfräsern: Ein Blick auf verschiedene Nutenend-Designs

Schaftfräser Übersicht Schaftfräser sind für verschiedene Bearbeitungsprozesse in verschiedenen Nuten Designs. Einige Standarddesigns umfassen:

• Zweischneidige Schaftfräser: Diese eignen sich perfekt für schnelleren Materialabtrag und sind effektiv bei Aluminium und anderen empfindlichen Materialien. Sie haben breite Nuten, die für einen besseren Spanabtrag sorgen.
• Vierschneidige Schaftfräser: Diese eignen sich für die Endbearbeitung von starren Materialien. Die zusätzlichen Schneiden verbessern die Oberflächenqualität, indem sie die Kontaktpunkte des Werkzeugs erhöhen.
• Einschneidige Schaftfräser: Diese Schneidetypen werden bei der Bearbeitung mit hohen Geschwindigkeiten verwendet. Sie funktionieren am besten mit Kunststoffmaterialien, die keine übermäßige Wärme benötigen. Diese Werkzeuge tragen zur Erhöhung der Spanabfuhr bei.
• Mehrschneidige Schaftfräser (sechs oder mehr Schneiden): Diese sind für die Endbearbeitung reserviert, da sie sehr empfindlich sind und nur sehr wenig Material entfernen.

Alle Flöten dienen unterschiedlichen Zwecken, und man kann Geschwindigkeit, Genauigkeit und hochwertige Verarbeitung mit der Art der zu bearbeitendes Material Und mit der ausgewählten Flöte im Einklang.

Wie Stahl die Auswahl des Schaftfräsers beeinflusst

Die Eigenschaften von Stahl wie Härte, Zähigkeit und Wärmeentwicklung bei der Bearbeitung haben großen Einfluss auf die Auswahl des am besten geeigneten Schaftfräsers. Hartmetallmaterialien sind die Voraussetzung für einen Schaftfräser, ein Stahlbearbeitungsprozess, da sie langlebig und hitzebeständig sind. Für einige Munitionsstähle sind geringere Nutenzahlen wie zwei oder drei Nuten von Vorteil, da sie die Spanabfuhr fördern; außerdem erhöhen Titanaluminiumnitrid-Beschichtungen (TiAlN) die Verschleißfestigkeit und verringern die Wärmeentwicklung. Eine geeignete Werkzeuggeometrie, die all diese Bedingungen berücksichtigt, garantiert eine effiziente Werkzeugleistung und eine lange Werkzeuglebensdauer beim Stahlschneiden.

Wann sollten Sie einen 2-schneidigen Schaftfräser verwenden?

Vorteile der 2-schneidigen Ausführung

Beim Zerspanen können Schaftfräser mit zwei Schneiden einige Vorteile mit sich bringen. Zunächst einmal erhöht die Reduzierung der Anzahl der Schneiden an Fräswerkzeugen den Freiraum für die Spanabfuhr, was besonders beim Schneiden weicherer Materialien wie Aluminium, Messing oder sogar Kunststoff nützlich ist. Diese Konfiguration verringert die Gefahr einer Werkzeugblockade und ermöglicht ein sauberes und kontinuierliches Schneiden durch Materialien. Darüber hinaus eignen sich Schaftfräser mit zwei Schneiden auch hervorragend für Nutenfräsanwendungen, da die vergrößerte Schneidenfläche präzise und genaue Schnitte selbst bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen ermöglicht.

Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen weist die Geometrie der Designs für 2-schneidige Schaftfräser eine starke Schneide auf, da das Werkzeug mit einer oder zwei Schneiden schneidet und weniger Widerstand erfährt als Werkzeuge mit mehr Schneiden. Studien haben ergeben, dass weniger Schneiden die Effizienz erhöhen, da weniger Wärme erzeugt wird, die Integrität des Materials verbessert und der Verschleiß der Werkzeuge reduziert wird. All diese Faktoren sorgen dafür, dass 2-schneidige Schaftfräser ideal für Fälle bleiben, in denen scharfes Material mit hoher Geschwindigkeit entfernt werden muss, während gleichzeitig die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert wird, insbesondere bei Legierungen mit geringer Festigkeit und Nichteisenmetallen. Schließlich bedeutet die reduzierte Anzahl an Schneiden, dass höhere Vorschubgeschwindigkeiten erreicht werden können, indem der Materialentfernungsprozess in Produktionsumgebungen optimiert wird.

Optimale Einsatzmöglichkeiten für 2-schneidige Schaftfräser

2-schneidige Schaftfräser können effektiv für Aluminium, Kupfer, Messing und Kunststoffe verwendet werden. Sie eignen sich besser für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, da sie aufgrund ihrer geringeren Schneidezahl weniger häufig verstopfen, was eine effizientere Spanabfuhr ermöglicht. Darüber hinaus eignen sich diese Schaftfräser hervorragend für Hochvorschubfräsen, Schlitzen und Taschenfräsen.

Ein gutes Beispiel für die Funktionsweise von 2-schneidigen Schaftfräsern ist die Aluminiumbearbeitung. Wenn die Parameter richtig eingestellt sind, also im Wesentlichen die Geschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit richtig konfiguriert sind, können diese Schaftfräser Oberflächengüten von 32 Ra oder besser erzielen. Darüber hinaus handelt es sich laut APPLIED PRECISION um leistungsstarke Schaftfräser, die sich aufgrund der geringeren Durchbiegung, die sie bei hohen Geschwindigkeiten erfahren, ideal für die Bearbeitung komplizierter Details oder zierlicher Ecken eignen.

Nicht zuletzt gewährleisten diese Schaftfräser dank ihrer effizienten Wärmeableitung eine lange Lebensdauer des Werkzeugs in einem erweiterten Bereich. Diese Konstruktion ermöglicht es ihnen, mit Bearbeitungszentren kompatibel zu arbeiten, die mit Klimaanlagen oder Flutkühlmitteln ausgestattet sind. Hersteller und Experten empfehlen dringend, diese Schaftfräser für Materialien zu verwenden, die weicher als 30 HRC sind, um maximale Effizienz beim Bearbeiten zu gewährleisten.

Herausforderungen und Grenzen von 2-schneidigen Fräsern

Obwohl Fräser mit zwei Schneiden einige Vorteile und typische Anwendungen haben, sind mit ihnen auch einige Komplikationen und Nachteile verbunden, die der Benutzer berücksichtigen muss. Die erste Einschränkung besteht darin, dass sie bei Hochvorschuboperationen keine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Im Vergleich zu Werkzeugen mit einer größeren Anzahl von Schneiden können Fräser mit zwei Schneiden bei hoher Belastung eine höhere Durchbiegung aufweisen, was ihre Genauigkeit und Oberflächenqualität beeinträchtigt.

Ein weiterer Problembereich ist die Materialabtragsrate. Da sie nur zwei Schneidkanten haben, entfernen 2-schneidige Fräser weniger Material als Fräser mit mehr Schneiden. Dies kann bei jedem Projekt, bei dem viel Material abgetragen wird, zu längeren Betriebszeiten führen, insbesondere bei Aluminium, einem weichen Metall.

Darüber hinaus bietet die Spanabfuhr in bestimmten Fällen konstruktive und wertvolle Hilfe. Allerdings kann sie keine solche Hilfe bieten, wenn dichtere Materialien bearbeitet werden oder Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zum Einsatz kommt. Dadurch können sich Späne in der Schnittzone ansammeln, was zu Überhitzung, Materialverschleiß oder Oberflächenkratzern führen kann. Benutzer müssen die Nützlichkeit der verbesserten Spanabfuhr im Hinblick auf das zu bearbeitende Material genauer beurteilen.

2-schneidige Fräser sind bei der Bearbeitung weicherer Materialien effektiv. Bei komplexeren Legierungen sind sie jedoch aufgrund der begrenzten Kanteneingriffe nicht so effektiv, was in den meisten Fällen zu einem erheblichen Leistungsabfall führt. Darüber hinaus erzielen Werkzeuge mit einer höheren Schneidezahl bei der Bearbeitung von Werkstücken über 30 HRC tendenziell eine bessere Leistung, während die Integrität des Werkzeugs erhalten bleibt, da sie mechanische Belastungen besser verteilen können. Diese Überlegungen unterstreichen die Bedeutung der Auswahl von Schneidwerkzeugen.

Wo glänzt der 4-Schneiden-Schaftfräser?

Vorteile einer 4-schneidigen Konfiguration

Der 4-schneidige Schaftfräser ist ein beliebtes Zerspanungswerkzeug, insbesondere wenn ein Kompromiss zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und Werkzeughaltbarkeit erforderlich ist. Seine Konfiguration bietet mehrere Vorteile, die seine Produktivität und Leistung steigern.

Erstens erhöhen mehr Nuten die Vorschubgeschwindigkeit, da mehr Schneidkanten gleichzeitig in das Werkstück eingreifen können. Dieser erhöhte Kanteneingriff führt zu einer verbesserten Materialabtragsrate, was bei Operationen von Vorteil ist, bei denen eine hohe Materialabtragsrate von Bedeutung ist, wie beispielsweise bei Nutenfräsern. Bei härteren Materialien wie Edelstahl oder Titan beispielsweise bietet die 4-Nuten-Konfiguration eine verbesserte Haltbarkeit in Bezug auf das Drehmoment bei gleichzeitig moderater Schneidwirkung.

Zweitens weist der Schaftfräser eine höhere Stabilität auf, da der Nutenabstand geringer ist als bei 2- oder 3-schneidigen Werkzeugen. Die kompakte Konstruktion verringert die Biegung der Werkzeuge, was bei der Präzisionsbearbeitung von unschätzbarem Wert ist, da es bessere Toleranzen und eine höhere Oberflächenqualität garantiert. Aus diesem Grund sind 4-schneidige Konfigurationen ideal für Schlichtbearbeitungen und komplizierte Konstruktionen, bei denen präzise Messungen erforderlich sind.

Darüber hinaus tragen technologische Entwicklungen bei Werkzeugbeschichtungen wie Titanaluminiumnitrid (TiAlN), die auf zahlreichen 4-schneidigen Schaftfräsern aufgebracht werden, dazu bei, deren Leistung bei hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen zu steigern. Diese Beschichtungen verbessern die Verschleißfestigkeit, verlängern die Werkzeuglebensdauer und begrenzen die Wärmeentwicklung während der Herstellung, wodurch eine unterbrechungsfreie Leistung unter rauen Bedingungen gewährleistet wird.

Die Vielseitigkeit von 4-schneidigen Schaftfräsern ermöglicht es Maschinenbedienern, bei der Arbeit mit verschiedenen Materialien und in unterschiedlichen Branchen zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Dadurch wird der Bedarf an der Bereitstellung mehrerer Werkzeuge drastisch reduziert. Diese Flexibilität verbessert auch die Kosteneffizienz und die Benutzerfreundlichkeit der aktuellen Fertigungsprozesse.

Ideale Bearbeitungsaufgaben für 4-Schneiden-Fräser

Das Gravieren und Schlichten von gehärtetem Stahl, rostfreiem Stahl und legierten Materialien gelingt am besten mit Vierschneidfräsern, da bei dieser Aufgabe kühler geschnitten wird als üblich, was zu einer mäßig raueren Oberflächenbeschaffenheit führt. Schneidaufgaben, die auch flache Taschen erfordern, können für Vierschneidfräser eine Glättung und kontrollierte Bedingungen neben der Spanabfuhr für weichere Metalle und Verbundwerkstoffe sein. Die Konstruktion von Schaftfräsern ermöglicht das Erreichen einer Oberflächenbeschaffenheit und Maßkontrolle innerhalb akzeptabler Toleranzen.

Überlegungen und häufige Probleme bei 4-schneidigen Stahlfräsern

Bei der Bestimmung der maximalen Standzeit bei der Bearbeitung von Stahl mit 4-schneidigen Schaftfräsern müssen zahlreiche Faktoren und Herausforderungen berücksichtigt werden. Die Spanabfuhr ist der Knackpunkt, da sie den Fräserverschleiß direkt beeinflusst. Der Nutenabstand bei 4-schneidigen Schaftfräsern ist tendenziell kleiner als bei 2- oder 3-schneidigen Fräsern, was die Spanabfuhr bei tieferen Schnitten oder hohen Vorschüben erschwert. Fehlende Kühlung oder Spanabfuhrtechniken führen zu einer Überproduktion von Spänen, was wiederum zu Überhitzung, erhöhten Schnittkräften und frühzeitigem Fräserverschleiß führt.

Da Stahl ein zähes Material ist, müssen moderate Geschwindigkeiten eingestellt werden, um übermäßige Hitzeentwicklung zu vermeiden. Geschwindigkeit und Vorschubauswahl sind anpassungsfähig und liegen beim Schneiden mit 4-schneidigen Schaftfräsern aus Kohlenstoffstahl im Bereich von 100 bis 300 SFM mit wichtigen zusätzlichen Faktoren wie Stahlsorte und ob Beschichtungen wie TiAlN oder AlTiN aufgetragen werden, da diese aufgrund der höheren Hitzetoleranz zu weniger Geschwindigkeitseinschränkungen führen würden.

Beim Schneiden von Schnellarbeitsstahl und dünnen Wänden oder bei Anwendungen mit großer Reichweite kann es zu Vibrationen und Werkzeugablenkungen kommen, was die Maßgenauigkeit mindert. Allerdings können Schaftfräser mit starrem Kern und eine geeignete Klemmung helfen, solche Probleme zu lösen. Die Kompatibilität des Werkzeugmaterials muss ebenso berücksichtigt werden. Bei gehärteten Stählen werden Hartmetall-4-Schneiden-Fräser gegenüber der HSS-Alternative bevorzugt, da sie sowohl anspruchsvoll als auch verschleißfest sind und eine längere Werkzeuglebensdauer unter anspruchsvollen Bedingungen bieten.

Auch Schmierung und Kühlung müssen angemessen durchgeführt werden. Flutkühlung oder Hochleistungs-Schneidflüssigkeiten können entscheidend zur Verlängerung der Werkzeuglebensdauer beitragen, da die Spanbildung während hoher Belastungszyklen wirksam bekämpft werden kann. Bei Werkzeugen mit Stahlnuten können einige Probleme auftreten, wie z. B. Kantenausbrüche, schlechte Oberflächengüte oder geringe Haltbarkeit, aber ein sorgfältiger Umgang mit diesen Problemen ist sehr effektiv.

Wie bestimmen Sie die richtige Anzahl an Nuten für Ihr Stahlfräsprojekt?

Analyse der Schneidkanteneffizienz und Spanabfuhr

Jüngsten Erkenntnissen zur Werkzeugleistung zufolge beeinflusst die Anzahl der Schneiden eines Schaftfräsers dessen Effizienz und Effektivität bei Aufgaben wie der Spanabfuhr. Beispielsweise können Fräser mit 2 oder 3 Schneiden eine effiziente Spanabfuhr erreichen, was sie für weichere Materialien oder stumpfe Schneidaufgaben geeignet macht, bei denen tiefe Schnitte erforderlich sind, aber ein hoher Spanabfuhrbedarf besteht. Bei einem Fräser mit 4 oder 5 Schneiden oder einem anderen Fräser mit höherer Schneidenzahl liegt der Fokus jedoch weniger auf der Spanabfuhr und mehr auf dem Eingriff und der Endbearbeitung komplexerer Materialien, was dieser Anforderung am besten entspricht.

Darüber hinaus haben moderne Beschichtungen wie Titanaluminiumnitrid oder diamantähnliche Beschichtungen die Werkzeugbeschichtungen auf ein neues Niveau gehoben. Sie tragen dazu bei, die Effizienz und Haltbarkeit der Werkzeuge zu erhöhen, indem sie Reibung und Hitzebeständigkeit verringern. Untersuchungen haben ergeben, dass Werkzeuge ohne kombinierte Nutenkonstruktion mit modernen Beschichtungen die MRR beim Stahlfräsen um etwa 30% erhöhen können. Insgesamt können Werkzeuge mit modernen Beschichtungen und innovativem Geometriedesign die MRR verbessern und gleichzeitig die Haltbarkeit aufrechterhalten. Wie die Beschichtung spielt auch die Nutengeometrie, die den Spiral- und Spanwinkel umfasst, eine Rolle bei der Schnittdynamik; ein höherer Spiralwinkel ist für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von Vorteil.

Bei der Auswahl der richtigen Nutenzahl müssen Materialeigenschaften, erforderliche Oberflächengüte und Betriebsfaktoren der Schaftfräser berücksichtigt werden, um sowohl die Effizienz als auch die Spankontrolle in den Schaftfräsern zu begrenzen. In Verbindung mit diesen Variablen liefert der Einsatz von Simulationssoftware mehrere Einblicke und ermöglicht die Feinabstimmung, die für die bestmöglichen Bearbeitungsergebnisse erforderlich ist.

Einfluss der Maschine und des Vorschubs auf die Wahl der Nut

Die Fähigkeiten der Maschine und die gewählte Vorschubgeschwindigkeit sind ebenfalls entscheidend für die Definition der Nutgeometrie, allerdings innerhalb gewisser Grenzen. Bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten gibt es im Allgemeinen weniger Nuten, um ein Verstopfen während der Spanabfuhr zu vermeiden, das zu Werkzeugschäden führen kann. Andererseits ermöglichen Maschinen mit geringerem Vorschub und starrer Bauweise eine größere Anzahl von Nuten am Werkzeug, da diese zu einer besseren Oberflächengüte und Schnittstabilität beitragen. Eine enge Abstimmung der Rotationsgeschwindigkeit mit dem Längsvorschub pro Minute des Werkzeugs, wenn einige axiale Nuten vorhanden sind, ist zwingend erforderlich, um den Werkzeugverschleiß während der Bearbeitung zu minimieren.

Ausgleich von Oberflächengüte und Materialabtragsraten

Wenn es vor allem auf eine hochwertige Oberflächengüte ankommt, erwäge ich, die Anzahl der Nuten am Werkzeug zu erhöhen und einen langsameren Vorschub zu verwenden, um Werkzeugspuren an Schaftfräsern zu reduzieren. Für die spezifische Anwendung verwende ich eine Materialabtragsrate und eine Nutenbalance. Wenn ich hohe Materialabtragsraten erreichen muss, skaliere ich die Vorschubrate, um sicherzustellen, dass das Werkzeug ständig mit frischen Spänen versorgt wird, und verwende Werkzeuge mit weniger Nuten. Den optimalen Punkt zu finden, ist nicht nur eine Übung zum Verstehen der Projektziele. Es erfordert jedoch auch eine Feinabstimmung der Bearbeitungsparameter, um sicherzustellen, dass Qualitätsfaktoren wie Werkzeuglebensdauer und Betriebskosten akzeptabel sind.

Gibt es Alternativen zu 2- und 4-schneidigen Fräsern?

Die Rolle von 3-schneidigen Schaftfräsern beim Fräsen von Stahl

Die Verwendung von 3-schneidigen Schaftfräsern beim Stahlfräsen bietet eine vielseitigere Option als die gängigen 2-schneidigen und 4-schneidigen Konfigurationen. Ich schätze die 3-schneidigen Werkzeuge aufgrund ihrer ausgewogenen Spanabfuhr und der Oberflächengüte. Im Vergleich zu 2-schneidigen Werkzeugen haben Werkzeuge mit drei Schneiden eine zusätzliche Schneide, die ihre Effizienz bei der Stahlbearbeitung erhöht. Außerdem hat dieses Design den Vorteil, dass es Vibrationen reduziert und so Stabilität und eine verbesserte Werkzeuglebensdauer gewährleistet. Ich greife im Allgemeinen auf 3-schneidige Schaftfräser zurück, wenn ich eine aggressive Bearbeitung mit moderater und kontrollierter Finesse benötige.

Entdecken Sie spezielle Flötendesigns wie Kugelende und Steilspirale

Was spezielle Nutendesigns betrifft, sind sowohl 2-Nuten-Schaftfräser als auch Steilspiralwerkzeuge für bestimmte Aufgaben gut geeignet. Kugelkopffräser eignen sich gut für Kontur- und 3D-Profilierungsarbeiten, da ihre Enden abgerundet sind, wodurch die Kräfte auf die Werkzeugspitze gering bleiben und die Oberflächenübergänge verbessert werden. Steilspiralfräser hingegen wurden entwickelt, um die Spanabfuhr zu verbessern, die Schnittkraft zu verringern, die durch die härtere Bearbeitung weicherer Materialien entsteht, und die Oberflächengüte der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung je nach Anforderungen zu verbessern. Mit diesen Designs kann ich die Werkzeugauswahl für jede Aufgabe je nach ihren Anforderungen optimieren, was zu Präzision und Effizienz beiträgt.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Was ist beim Schneiden von Stahl der Hauptunterschied zwischen 2-schneidigen und 4-schneidigen Schaftfräsern?

A: Es gibt einen entscheidenden Unterschied zwischen 2- und 4-schneidigen Schaftfräsern in Bezug auf Spanabfuhr und weiteres Schneiden. 2-schneidige Schaftfräser bieten eine bessere Spanabfuhr und sind für Schruppoperationen geeignet. Im Vergleich dazu haben 4-schneidige Schaftfräser mehr Schneidkanten als ihre 2-schneidigen Gegenstücke, was sie ideal für Stahlschlichtschnitte macht. Die Auswahl eines Schaftfräsers hängt normalerweise von der speziellen Operation oder der Art des zu bearbeitenden Stahls ab.

F: Warum sollte ich bei der Stahlbearbeitung einen 2-schneidigen Schaftfräser verwenden?

A: Der 2-schneidige Schaftfräser eignet sich für den Einsatz bei Stahl, wenn Späne effizienter vom Werkstück entfernt werden als bei Hartmetallwerkzeugen, insbesondere bei Schruppoperationen oder tiefen Schnitten. Weichere Stähle oder tiefe Einstechschnitte sind ebenfalls vorzuziehen. 2-schneidige Schaftfräser reduzieren Schnittkräfte und Hitze während der Bearbeitung.

F: In welchen Fällen wäre ein 4-schneidiger Schaftfräser für Stahl geeignet?

A: Wenn Sie eine bessere Oberflächengüte und höhere Vorschubgeschwindigkeiten benötigen und härtere Stähle bearbeiten müssen, ist ein 4-schneidiger Schaftfräser die richtige Wahl. Sie eignen sich am besten für Schlichtarbeiten, geringe Schnitttiefen und hohe Geschwindigkeiten. Schaftfräser mit vier Schneiden bieten außerdem eine bessere Stabilität und weniger Gratbildung, was sie für Stahl geeignet macht.

F: Wie unterscheidet sich die Spanfreiheit zwischen 2- und 4-schneidigen Fräsern?

A: Aufgrund des größeren Nutenvolumens verbessern zweischneidige Fräser die Spanabfuhr. Sie sind äußerst effektiv für tiefe Taschenfräsen oder Schlitzen in Stahl, wo die Spanabfuhr unerlässlich ist. Obwohl der Abfuhrraum bei vierschneidigen Fräsern eng ist, gibt es mehr Schneidkanten, was die Oberfläche glatter macht und bessere Vorschubgeschwindigkeiten bei der Stahlbearbeitung ermöglicht.

F: Sind Schaftfräser mit 3 Schneiden für die Bearbeitung von Stahl geeignet? Wie schneiden sie im Vergleich zu Fräsern mit 2 oder 4 Schneiden ab?

A: Ja, 3-schneidige Schaftfräser können auch für Stahl verwendet werden und sind zwischen 2- und 4-schneidigen Optionen erhältlich. Sie verfügen auch über mehr Schneidkanten als 2-schneidige Schaftfräser und haben eine bessere Spanabfuhr als 4-schneidige. 3-schneidige Schaftfräser eignen sich sowohl für die Schrupp- als auch die Schlichtbearbeitung von Stahl und sind daher ein guter Mittelweg für viele Bearbeitungsaufgaben.

F: Welche Parameter sollte der Maschinist bei der Auswahl zwischen 2- oder 4-schneidigen Schaftfräsern für Stahl berücksichtigen?

A: Auf diese Frage gibt es keine eindeutige Antwort, da der Maschinist mehrere Faktoren berücksichtigen muss: die Stahlsorte, die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit, Schnittspezifikationen wie Schnitttiefe und Spanlast, Maschinentyp, durchgeführte Operation usw. sowie das Material des Schaftfräsers und die Beschichtung des HSS mit Zinn für eine längere Lebensdauer. Die Antwort ist auch deshalb kompliziert, weil man zwischen Schaftfräsern mit 2 oder 4 Schneiden wählen muss, was von verschiedenen Faktoren abhängt.

F: Welche Merkmale unterscheiden 4-schneidige und 2-schneidige Schaftfräser hinsichtlich ihrer Verriegelungsfähigkeiten bei der Bearbeitung eines Stahlbauteils?

A: 4-schneidige Schaftfräser reduzieren die Drosselung beim Schneiden von Stahl effektiver als 2-schneidige Schaftfräser. Die zusätzlichen Schneiden vergrößern die effektive Kontaktfläche und verteilen die Last während der Bearbeitung. Unter bestimmten Bedingungen, wie z. B. bei tieferen Schnitten oder besserer Spanabfuhr, tragen 2-schneidige Schaftfräser jedoch immer noch zur Reduzierung der Drosselung bei. Dies ist erforderlich, um eine Wiederverwendung von Spänen zu vermeiden, die zu Erschütterungen führt.

F: Hat der Einsatz von 2- oder 4-schneidigen Schaftfräsern für ein CNC-Stahlbearbeitungsprojekt nennenswerte Auswirkungen?

A: Tatsächlich bieten Schaftfräser mit zwei Nuten bei der CNC-Stahlbearbeitung Vorteile wie verbesserten Spanfluss, reduzierte Anforderungen an das Schnittdrehmoment und Einstechschnitte. Sie werden häufig zum Schruppen von Bauteilen und zur Bearbeitung weicherer Stähle verwendet. Schaftfräser mit vier Nuten bieten noch bemerkenswertere Vorteile wie schnellere Vorschubgeschwindigkeiten, verbesserte Oberflächeneigenschaften und verbesserte Stabilität und eignen sich daher am besten für Schlichtschnitte und Stahlverstärkung bei der Bolzenherstellung.

Referenzquellen

1. (Shari et al., 2014, S. 538–542) In diesem Artikel untersuchen die Autoren die Formmaterialien mit einer Härte von 62HRC oder mehr. Die Formbearbeitung wurde mit einem Kugelkopffräser aus Wolframkarbid mit 2 und 4 Schneiden durchgeführt. Die wichtigsten Erkenntnisse sind:

• Bei allen 2- und 4-schneidigen Schaftfräsern erhöht sich der Freiflächenverschleiß mit zunehmender Materialhärte.
• Die Oberflächenrauheit war stets abhängig von der Härte des Materials und mit 2-schneidigen Schaftfräsern wurde eine bessere Oberflächengüte erzielt als mit 4-schneidigen Schaftfräsern.

2. (Lin et al., 2022) In diesem Artikel wird ein Kräftemodell für das kontinuierliche Fräsen mit zwei Schneiden vorgeschlagen, das den Rundlauf und die Durchbiegung des Werkzeugs berücksichtigt. Die wichtigsten Schlussfolgerungen lauten wie folgt:

• Es wurde ein Algorithmus zur Berechnung der Rohspandicke für das kontinuierliche Fräsen mit zwei Schneiden eingeführt.
• Es wurde ein Kraftmodell entwickelt, um die Schnittkräfte durch nicht-iterative Methoden vorherzusagen.
• Die experimentellen Ergebnisse haben eine zufriedenstellende Korrelation mit den vorhergesagten Schnittkräften gezeigt.

3. (Suraidah et al., 2020) Die Modellierung von Aluminium 6061 wurde von den Franzosen durchgeführt und mit einer 2-schneidigen und einer 4-schneidigen Variante durchgeführt, die beim Fräsen verwendet wird. In diesem Artikel werden die Wirkung und Spannungsverteilung der von Mises-Schnittkräfte von Schaftfräsern analysiert. Die wichtigsten Erkenntnisse sind:

• Die Ergebnisse aus Simulation und Praxisversuch wurden hinsichtlich der gemessenen Schnittdrehmomente abgeglichen.
• Die Form der mit den Schaftfräsern mit zwei und vier Schneiden erzeugten Späne war gleich.

4. Hochwertige Fräserbits aus Stahl aus der chinesischen SAMHO-Fabrik