Alles, was Sie über konische Schaftfräser wissen müssen

In puncto Präzision der Spindel und Vielseitigkeit der Anwendung Kegelschaftfräser gehören zu den modernsten Werkzeugen in der Zerspanung. Schaftfräser und Kegelfräser sind unverzichtbare Werkzeuge im Formenbau, der 3D-Bearbeitung und der Oberflächenbearbeitung. Es gibt viele dieser Spezialwerkzeuge. In diesem Artikel erläutere ich alle Details zu Kegelfräsern, ihrem Aufbau, ihrer Anwendung, ihrer Weiterentwicklung gegenüber herkömmlichen Fräswerkzeugen und ihrer Herstellung. Für die Bearbeitung präziser und detaillierter Teile werden konische Schaftfräser als ihre Lösung; mit anderen Worten, Sie werden verstehen, warum konische Schaftfräser ziemlich branchenspezifisch sind.

Was ist ein konischer Schaftfräser und wie funktioniert er?

Eine konische Schaftfräser ist eine Werkzeugmaschine mit einer Modifikation eines Schaftfräsers, bei der der Durchmesser des Werkzeugs zur Spitze hin abnimmt. Dank dieser Modifikation ist der Schaftfräser in der Lage, abgewinkelte oder konturierte Oberflächen effektiv und effizient zu bearbeiten. Der Arbeiten Das Prinzip der konischen Schaftfräser ist einfach, da der Schaftfräser mit hoher Geschwindigkeit rotiert, um Material von einer Rand- oder Stirnfläche eines Werkstücks zu entfernen. Werkzeuge wie Formen, Matrizen oder 3D-Formen erfordern komplizierte Konstruktionen, daher Schaftfräser sind für solche Anwendungen besser geeignet, da sie komplexe Winkel berücksichtigen können. Darüber hinaus konische Schaftfräser haben eine bessere Kontrolle, was die Neigung zur Werkzeugablenkung verringert. Dies trägt dazu bei, sicherzustellen, dass bei allen Bearbeitungsprozessen das gewünschte Endprodukt erreicht wird. Diese Effekte machen die konische Schaftfräser ideal für Prozesse erfordert ein hohes Maß an Präzision und Haltbarkeit.

Das Design von konischen Schaftfräsern verstehen

Konische Schaftfräser haben eine komplexere Struktur, die dem Schneidwerkzeug mehr Stabilität verleiht. Die Fähigkeit, sich in der Schneiden Das Werkzeug wird deutlich reduziert, was Schneidvorgänge in abgewinkelten und komplexen Formen ermöglicht. Die Form des Objekts sowie die Konturen bestimmen maßgeblich den gewählten Kegelwinkel. Am häufigsten werden Hartmetall- und Schnellarbeitsstahlwerkzeuge verwendet, da sie langlebig sind und Schäden durch Hochgeschwindigkeitsschnitte verhindern. Die Nutgeometrie trägt ebenfalls zur Effizienz der Bearbeitung Prozess, da es die Spanabfuhr weiter verbessert. All diese Eigenschaften zusammen ergeben vielseitige und robuste Kegelschaftfräser, die sich ideal für hochpräzise Aufgaben eignen.

Wie konische Schaftfräser für bestimmte Anwendungen ausgelegt sind

Fünf verschiedene Kegeltypen werden strahlgefräst und lassen sich in größeren Eckbereichen leicht verformen. Für feinere Arbeiten empfiehlt sich daher ein Kegelwinkel von 2,5 bis 5 cm. Die Schneidkanten des Kegels sind gefragt, da sie die Bearbeitung komplexer Stahlteile mit hohen Anforderungen an die Präzision ermöglichen. Legierter Vergütungsstahl wird häufig mit modernen Verbundwerkstoffteilen kombiniert, um die Haltbarkeit und Schneidfähigkeit weiter zu verbessern.

Für die Bearbeitung zäher Materialien wie Titan, Aluminiumnitrid oder Diamant kann eine Oberflächenbeschichtung aufgetragen werden, da diese die Reibung reduziert und die Werkzeuglebensdauer deutlich verlängert. Dies ermöglicht dem Anwender außerdem eine höhere Zähigkeit und spezielle Wärmebehandlungen, um sicherzustellen, dass der Stahlschaft frei von Fehlern ist. Bestimmte gefräste Metalle können die Wärme vom Aufsatz ableiten, wodurch die Fräsprozess effizienter gesamt.

Für zusätzlichen Komfort können mehrere Nuten hinzugefügt werden, wodurch die Anzahl der zum Glätten der Nutoberflächen erforderlichen Ersatzwerkzeuge reduziert wird. Konvexe Bögen werden auch verwendet, um Spitzen für hohe Präzision bei der Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten oder beim Formenbau bereitzustellen. Ein Nachteil der Erhöhung der Nutenanzahl ist der Mangel an Oberflächen an der Schneidklinge, was eine ineffizientere Isolierung bedeutet und das Metall anfälliger für Beschädigungen macht. schwere Schnitte.

Wie die Statistiken zeigen, speziell entwickelte konische Schaftfräser können verbessern Der Schneidprozess mit dem 30%, insbesondere bei 3D-Konturarbeiten, wird optimiert. Schaftdurchmesser und Kraft-Längen-Design sind so gewählt, dass Vibrationen (Rattern) bei hohen Geschwindigkeiten reduziert werden. Dies gewährleistet ein glattes Finish und eine längere Werkzeugstandzeit. Diese Werkzeuge sind in Branchen wie der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Präzisionsformbearbeitung unverzichtbar, da hier präzise Reproduzierbarkeit von größter Bedeutung ist.

Konische Nut und modernste Funktionalität

Konische Schneiden und Nuten sind speziell konstruiert, um die Leistung der Werkzeuge bei verschiedenen Bearbeitungsvorgängen zu verbessern. Sie verfügen über spezifische Geometrien, die die Leistung der Werkzeuge insgesamt verbessern, zum Beispiel:

Verbesserte Spanabfuhr

• Die konische Geometrie unterstützt den Abtransport der Späne vom Schneidkopf und verbessert dadurch die Schneidwirkung bei reduzierter Entschlossenheit.

Erweitert

• Eine der nützlichen Eigenschaften konischer Nuten besteht in der Erhöhung der strukturellen Integrität eines Instruments. Dadurch wird verhindert, dass sich die Klinge bei Hochgeschwindigkeitsschnitten verbiegt, sodass die Skalierungseigenschaften erhalten bleiben.

Präzisionsschneiden

• Bei amerikanischen abgestuften Schneidwerkzeugen wird ein relativ größerer Winkel der Schneide verwendet, wodurch eine bessere Schneidleistung erreicht wird, ohne dass dies zu Lasten der Wärmetoleranz geht.

Reduzierter Werkzeugverschleiß

• Der Einsatz verbesserter Isolierbeschichtungen und die abgewinkelte Anordnung der Schneiden führen zu weniger Reibung und Hitze beim Schärfen der Schneidwerkzeuge und erhöhen somit deren Lebensdauer.

Anwendungsspezifische Vielseitigkeit

• Zusätzlich zu den oben genannten Verfahren können konische Nutendesigns angepasst werden, um tiefe Hohlräume zu interpolieren und die Feinbearbeitung von Details zu ermöglichen, die normalerweise im Formen- und Matrizenbau erforderlich sind.

Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit

• Es sind weniger Bearbeitungsvorgänge erforderlich, da durch die Kombination aus Kegelwinkel und Kantenschärfe eine glattere Oberfläche erreicht wird.

Konische Spannuten und Schneidwerkzeuge stellen eine wichtige Werkzeugklasse dar, da sie alle erforderlichen Eigenschaften vereinen, um Herstellungsprozesse zu ermöglichen, die hohen Standards entsprechen.

Wo werden konische Schaftfräser eingesetzt?

Gängige Bearbeitungsvorgänge mit konischen Schaftfräsern

Konturfräsen

• Für Formgebungsvorgänge, die abgewinkelte Wände oder Schrägen erfordern, wird Konturierung durchgeführt. Es gibt Schaftfräser, die Strukturen verjüngen. Mit ihnen können präzise Materialmengen entfernt werden, ohne die gewünschte Form zu verändern.

Formen- und Gesenkbau

• Im Formenbau sind diese Werkzeuge von unschätzbarem Wert, um Hohlräume und Kerne zu formen oder gesinterte Muster innerhalb der Toleranzen zu erzeugen. Dank der konischen Form können mit den Werkzeugen sehr tiefe Vertiefungen und komplexe Designs hergestellt werden.

Präzise konische Oberflächen

• Stifte, Wellen oder andere konische Flächen, bei denen normalerweise konische Merkmale bearbeitet werden müssen, können durch den Einsatz von konischen Schaftfräsern präzise bearbeitet werden.

3D-Profilierung

• In Kombination mit einem konischen Schaftfräser sind 3D-Bearbeitungsvorgänge wie die Herstellung glatter, wellenförmiger Oberflächen und Komponenten für Prototypen in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Werkzeugindustrie möglich.

Anfasen

• Diese Werkzeuge werden üblicherweise zum Abschrägen von Kanten verwendet, um eine glattere Kontur zu erzielen oder um unerwünschte scharfe Ecken zu entfernen, um Design- oder Funktionsanforderungen zu erfüllen.

Bearbeitung tiefer Hohlräume

• Durch die konische Form wird eine größere Toleranz erreicht, was die Werkzeugsteifigkeit verbessert und das Werkzeug besonders für die Bearbeitung tiefer Hohlräume nützlich macht.

Die verschiedenen konischen Schaftfräser bieten in Kombination vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in der Hochpräzisionsbearbeitung, wie sie in verschiedenen Branchen zum Einsatz kommen, und erfüllen die Anforderungen von Ingenieuren und Herstellern.

Anwendungen zum Erstellen von konischen Löchern und konischen Wänden

Konische Bohrungen und Wände sind integrale Bestandteile von Luft- und Raumfahrtkomponenten, Automobilteilen und sogar von Formen und Matrizen. Werden diese Merkmale mit konischen Schaftfräsern erzeugt, werden nicht nur die Maßtoleranzen eingehalten, sondern auch die Oberflächengüte ist akzeptabel. Diese Werkzeuge optimieren den Materialabtrag und gewährleisten gleichzeitig die Integrität komplexer Konstruktionen. Konische Bohrungen werden in der Luft- und Raumfahrttechnik eingesetzt, um die Lastverteilung in Verbindungselementen zu verbessern. Dies reduziert die Gefahr von Spannungskonzentrationen, die durch übermäßige Betriebsbelastungen zu Schäden am Bauteil führen könnten.

Formteile werden für den Spritzguss mit konischen Wänden konstruiert, typischerweise in einem Winkel von 1 bis 7 Grad. Dies erleichtert das Abnehmen des Formteils vom Werkzeug oder Produkt, ohne es zu beschädigen, da die konischen Wände für eine gewisse Steifigkeit sorgen. Auch CAD- und CAM-Softwareentwicklungen unterstützen Ingenieure bei der Berechnung des optimalen Konuswinkels und ermöglichen so eine schnellere Produktion mit kürzeren Zykluszeiten. Die konischen Schaftfräser sind mit Hochleistungsbeschichtungen versehen, sodass Hersteller sie für mehr Materialien wie Edelstahl, Titanlegierungen und Hochtemperatur-Superlegierungen einsetzen und so die Werkzeugstandzeit verlängern und gleichzeitig die Schnittleistung verbessern können.

Solche Verbesserungen zeigen die Bedeutung von konischen Schaftfräsern in technischen Anwendungen, die Präzision, lange Lebensdauer und zuverlässige Leistung erfordern.

Die Rolle von konischen Schaftfräsern in der Präzisionsbearbeitung

Konische Schaftfräser sind unverzichtbare Werkzeuge für die Präzisionsbearbeitung, da sie die Herstellung anspruchsvoller Geometrien wie tiefer Vertiefungen, abgeschrägter Flächen und komplexer Profile ermöglichen. Ihre Form ist geometrisch stabil, funktional und stabil, sodass die Schnittabweichung während der Bearbeitung minimiert und das Ergebnis zuverlässig ist. Solche Werkzeuge sind wichtig in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Formenbau usw., wo Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Arbeit von größter Bedeutung sind. Konische Schaftfräser verfügen typischerweise über eine Vielzahl von Spezialbeschichtungen in Kombination mit verbessertem Design, die für mehr Robustheit und Funktionalität sorgen und somit hervorragende Qualitätsspezifikationen erfüllen.

So wählen Sie den richtigen konischen Schaftfräser für Ihre Anforderungen aus

Vergleich von konischen Kugelkopf- und konischen Vierkantfräsern

Konische Kugelfräser werden in der 3D-Bearbeitung, im Matrizenbau und bei der Skulpturherstellung eingesetzt. Ihre abgerundete Spitze ermöglicht detaillierte Oberflächenbearbeitung ohne scharfe Kanten.

Konische Vierkantfräser hingegen erzielen deutlich bessere Ergebnisse bei flachen, abgewinkelten und geriffelten Flächen. Die extrem flache Spitze sorgt für präzisere Ecken und scharfe Enden, was ideal für Anwendungen ist, die saubere Schnitte erfordern.

Es kommt ganz auf Ihre Vorlieben und Ihre Vorstellungen für das Werkstück an. Für die Endbearbeitung und 3D-Oberflächen eignet sich ein konischer Kugelfräser, während für Kanten oder wenn lineare Schnitte klar abgegrenzt werden müssen, ein konischer Vierkantfräser das richtige Werkzeug ist.

Zu berücksichtigende Faktoren: Winkel, Schneidwerkzeuge und Werkzeugdurchbiegung

Winkel

Je nach Winkel wird die Klassifizierung der zu erzielenden Oberflächenbeschaffenheit sowie der Zugang zu einem bestimmten Bereich des Werkstücks durch den Werkzeugwinkel bestimmt. Diese Winkel können wie folgt definiert werden. Daraufhin:

• Betrachtet man das dreidimensionale Bild des Werkstücks, kann man sich den Aufbau von Details auf steilen Konturen mit kleinen Winkeln für hochpräzise Geometrien vorstellen.
• Größere Winkel eignen sich besser zum schnelleren Entfernen von Materialien oder zum Abdecken großer Flächen.

Schneidewerkzeuge

Die Wahl des richtigen Schneidstoffs und der richtigen Geometrie hat großen Einfluss auf Leistung und Lebensdauer. Einige davon sind:

• Werkzeugmaterial: Es stehen verschiedene Materialoptionen zur Verfügung, wie etwa Wolframkarbid, Schnellarbeitsstahl und beschichtete Werkzeuge, die unterschiedliche Leistungsparameter wie unter anderem Härte, Hitze- und Verschleißfestigkeit aufweisen.
• Werkzeugbeschichtung: Durch den Einsatz von Beschichtungen, beispielsweise Titanaluminiumnitrid TiAlN, lassen sich Reibung und Verschleiß reduzieren.
• Geometrien: Berücksichtigen Sie beim Wechsel des Werkstofftyps die Nutenzahl, Schnittlänge und den Spiralwinkel für alle mikroskopischen Geometrieübergänge sowie die gewählte Bearbeitungsstrategie.

Werkzeugablenkung

Biege- oder andere Bewegungen des Schneidwerkzeugs, die durch Kräfte während der Bearbeitung verursacht werden, werden als Werkzeugdurchbiegung bezeichnet. Um die optimale Werkzeugstandzeit zu gewährleisten, arbeiten wir daran, die Werkzeugdurchbiegung zu kontrollieren. Die folgenden Hinweise können Ihnen dabei helfen, die Werkzeugdurchbiegung zu kontrollieren.

• Verhältnis Werkzeuglänge/Werkzeugdurchmesser: Durch Beibehalten eines niedrigeren Verhältnisses können die Chancen auf eine Abweichung verbessert und Szenarien zur Vermeidung einer Überbeanspruchung vermieden werden.
• Bearbeitungsparameter: Stellen Sie niedrigere Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten ein, da eine übermäßige Werkzeugdurchbiegung Spannung erzeugt und zu einer Durchbiegung führen kann.
• Werkzeugunterstützung: Durch Festklemmen kann verhindert werden, dass ein Werkzeug übersteht, während es gleichzeitig kurz bleibt und einen großen Durchmesser aufweist. Dadurch lässt sich das Gewicht des Werkzeugs kontrollieren, um Instabilitäten zu vermeiden.

Die Berücksichtigung dieser Aspekte vor der Bearbeitung ist von größter Bedeutung, da sie zur Erzielung von Präzision, Spitzenleistung und Haltbarkeit von Werkzeugen und Maschinen beiträgt.

Auswahl des richtigen Hartmetall-Kegelfräsers

Die Auswahl des richtigen Hartmetall-Kegelfräsers ist stets ein komplexer Prozess. Ich versuche, ihn durch die Fokussierung auf einige Aspekte zu vereinfachen. Zunächst analysiere ich den Kegelwinkel des Fräsers, da er zur Anwendung und zum zu bearbeitenden Material passen muss. Anschließend prüfe ich die Hartmetallbeschichtung und -sorte, um zu sehen, wo sie zur Bearbeitung des Werkstückmaterials eingesetzt werden. Schließlich berücksichtige ich die Nutenkonfiguration und -anzahl, da diese Faktoren die Spanabfuhr und die Schneidleistung beeinflussen. Unter Berücksichtigung dieser Parameter kann ich sie an die Anforderungen der Bearbeitung anpassen und somit das optimale Werkzeug für den jeweiligen Vorgang auswählen.

Vorteile der Verwendung von konischen Schaftfräsern

Wie konische Schaftfräser eine überlegene Leistung bieten

Kegelfräser zeichnen sich durch ihre einzigartige Geometrie und Vielseitigkeit durch hervorragende Leistung aus. Die konische Geometrie erhöht nicht nur die Steifigkeit des Werkzeugs, sondern reduziert auch die Werkzeugdurchbiegung, wodurch tiefe und schmale Bereiche präzise geschnitten werden können. Diese Geometrie trägt zudem zu mehr Stabilität beim Schneiden komplexer Strukturen oder harter Materialien bei. Die allmähliche Verjüngung zur Werkzeugspitze hin erhöht die Werkzeugfestigkeit und reduziert das Bruchrisiko, was die Werkzeugstandzeit verlängert. Diese Vorteile machen Kegelfräser zu den idealen Werkzeugen für Anwendungen mit erhöhter Genauigkeit, langer Standzeit und schnellem Materialabtrag.

Der Einfluss des konischen Profils auf die Bearbeitungseffizienz

Die Reduzierung des Werkstückvolumens verbessert die Vibrationsdämpfung durch höhere Werkzeugstärke und erhöht so die Bearbeitungseffizienz. Die Geometrie verringert die Durchbiegung bei außergewöhnlicher Belastung, was sich besonders für die Bearbeitung von Weichmetallen mit tiefen Taschen eignet, da Genauigkeit in diesem Szenario entscheidend ist. Berichten zufolge sind konische Schaftfräser bei der Herstellung von Bauteilen aus Titanlegierungen im Vergleich zu hochfesten Materialien um fast 20–30 % präziser als gerade Schaftfräser.

Die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück wird durch die Abwinklung der Werkzeugschneide verkleinert, was eine verbesserte Wärmeableitung ermöglicht. Dies führt zu geringerem Werkzeugverschleiß und längerer Werkzeuglebensdauer und senkt letztendlich die Kosten für den Bediener bei gleichzeitiger Minimierung der Ausfallzeiten durch Werkzeugwechsel. Weitere Vorteile des Profilierens sind eine verbesserte Spanabfuhr, höhere Schnittgeschwindigkeiten beim Profilieren von Oberflächen und die Erzielung besserer Oberflächengüten. Aufgrund all dieser Vorteile werden konische Schaftfräser bevorzugt im Flugzeugtriebwerks-, Automobil- und Medizingerätebau eingesetzt, wo effiziente und gleichbleibend präzise gefertigte Komponenten benötigt werden.

Vorteile gegenüber Standard-Schaftfräsern bei bestimmten Anwendungen

Längere Werkzeuglebensdauer

• Aufgrund der geringeren Schnittkräfte weisen konische Schaftfräser einen geringeren Verschleiß und eine bessere Wärmeableitung auf.
• Untersuchungen zufolge erhöht sich die Standzeit beim Bearbeiten harter Materialien im Vergleich zu Standard-Schaftfräsern um etwa 30–50%.

Bessere Oberflächenqualität

• Die konische Schaftfräsergeometrie verändert die Stärke der erzeugten Vibrationen und ermöglicht so eine bessere Oberflächengüte.
• Forscher haben herausgefunden, dass die Präzisionsbearbeitung zu einer Verbesserung der Oberflächenrauheit Ra um bis zu 20% führt.

Hervorragende Spanabfuhr

• Durch den Close-Aiming-Effekt und das gute Strömungsdesign der Efficient Construction wird das Choke-Chipping reduziert.
• Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass Späne bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitung 25% schneller entfernt werden können.

Erhöhte Rotationsgeschwindigkeiten

• Im Vergleich zu herkömmlichen Schaftfräsern weisen konische Schaftfräser aufgrund der verbesserten Wärmespeicherung und Spanabfuhr eine höhere Schnittgeschwindigkeit auf.
• Den vorliegenden Daten zufolge konnten die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zu herkömmlichen Schaftfräsern um durchschnittlich 15 Prozent gesteigert werden.

Mehr Genauigkeit bei geometrisch schwierigen Formen

• Anspruchsvolle Designs mit diesem Werkzeug eignen sich perfekt für die Bearbeitung geneigter oder konischer Teile für Flugzeug- und Automobilmotoren.
• Bei anspruchsvollen Geometrien wird durch das konische Profil eine hohe Maßgenauigkeit erreicht.

Untere Werkzeugdurchbiegung

• Dieses wird zur Erhöhung der Steifigkeit durch eine konische Geometrie geformt, die auch die Durchbiegung bei der Bearbeitung tiefer Hohlräume verringert.
• Eine solche Steifigkeit verbessert die Toleranzen für Teile, die strengen technischen Toleranzen unterliegen.

Diese Vorteile zeigen deutlich, welche enormen Vorteile Fräser mit konischem Schaft bei anspruchsvollsten Ingenieurarbeiten bieten, bei denen es auf Genauigkeit und Effektivität ankommt.

So verwenden Sie konische Schaftfräser effektiv

Best Practices für die Verwendung von konischen Schaftfräsern in der CNC-Bearbeitung

Bestimmen Sie die geeigneten Werkzeugabmessungen

• Bedenken Sie bitte, dass die Bearbeitungsanforderungen den idealen Kegelwinkel und Werkzeugdurchmesser bestimmen. Stellen Sie diese daher entsprechend den Anforderungen des Werkstücks ein.
• Vermeiden Sie außerdem übermäßigen Überhang, indem Sie die Länge des Schneidwerkzeugs begrenzen, um sicherzustellen, dass die Ablenkung minimal bleibt.

Empfohlene Parameter für die Bearbeitung festlegen

• Je nach Werkzeugmaterial und Werkstück sollten entsprechende Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe verwendet werden.
• Oberflächengüte und Materialabtragsrate sollten so aufeinander abgestimmt sein, dass eine Harmonie erreicht wird.

Strategien zur Werkzeugwegoptimierung

• Verwenden Sie eine Kombination aus Gleichlauffräsen und konventionellem Fräsen für eine bessere Oberflächengüte bei gleichzeitig geringerem Werkzeugverschleiß.
• Durch langsamere Ein- und Austrittswinkel kann die Belastung des Werkzeugs und des Werkstücks minimiert werden.

Überwachen Sie den Zustand des Werkzeugs regelmäßig

• Achten Sie bei der Verwendung härterer Materialien immer auf Verschleiß und Anzeichen von Beschädigungen.
• Defekte lassen sich vermeiden, indem man immer einen Satz Ersatzwerkzeuge zur Hand hat, denn die Verwendung abgenutzter Werkzeuge ist keine gute Idee.

Verwenden Sie geeignetes Kühlmittel und Schmiermittel

• Um die Hitze zu reduzieren und die Lebensdauer des Werkzeugs zu verlängern, verwenden Sie immer Kühlmittel.
• Optimale Produktivität beginnt damit, sicherzustellen, dass die Schneidzone ausreichend mit Kühlmittel versorgt wird.

Durch die Einhaltung dieser zusätzlichen Verfahren werden Leistung und Lebensdauer von Kegelschaftfräsern verbessert, was zu einer präzisen und effizienten CNC-Bearbeitung beiträgt.

Techniken zum Erreichen der gewünschten Ergebnisse mit Kegelschaftfräsern

Um bei der Verwendung von konischen Schaftfräsern maximale Effizienz zu gewährleisten, sollten Sie die folgenden Strategien anwenden:

Passen Sie die Werkzeuggeometrie an den gewünschten Einsatzzweck an

• Stellen Sie den richtigen Kegelwinkel ein und wählen Sie die richtigen Schnittlängen entsprechend den Anforderungen des Designs, mit dem Sie arbeiten.
• Achten Sie beim Tieflochbohren oder Abstechen darauf, dass Sie ausschließlich mit TiAlN oder AlTiN beschichtete Werkzeuge verwenden.

Schnittvariablen regulieren

• Achten Sie auf Ihre Spindel. Stellen Sie sicher, dass Sie die Grenzen Ihres Stangenladers und Ihrer Schneidvorrichtung nicht überschreiten, indem Sie die Vorschubgeschwindigkeiten nicht zu hoch einstellen.
• Bei Präzisionsarbeiten kann die Schnittlast ein entscheidender Faktor sein. Stellen Sie sicher, dass die Schnitttiefe so eingestellt ist, dass die Last begrenzt werden kann.

Stellen Sie sicher, dass beim Einrichten Stabilität gewährleistet ist

• Achten Sie auf eine ordnungsgemäße Befestigung des Werkstücks, damit Vibrationen auf ein Minimum reduziert werden.
• Durch die Verwendung eines Werkzeugs, das Stabilität gewährleistet, wird sichergestellt, dass das Teil genau halbiert wird.

Nutzen Sie effiziente Werkzeugweg-Software

• Um die Grobzyklen zu begrenzen, verwenden Sie CAM-Software, damit Vorgänge wie die Programmierung sanfter Übergänge und effizienter Schnittpfade durchgeführt werden können.
• Testvorgänge – Führen Sie Simulationen durch, um kleinere Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu größeren Problemen werden.

Die Einhaltung und Anwendung der oben genannten Strategien trägt dazu bei, dass Werkzeuge nicht übermäßig verschleißen und Bedienfehler auf ein Minimum reduziert werden. Die genannten Strategien ermöglichen es Fachleuten außerdem, hochwertige Bearbeitungsergebnisse zu erzielen, ohne Kompromisse eingehen zu müssen.

Vermeiden Sie häufige Fehler bei der Verwendung eines konischen Schaftfräsers

Falsche Werkzeugwahl 

• Berücksichtigen Sie stets den Kegelwinkel und die Werkzeugabmessungen, um sicherzustellen, dass diese den Projektanforderungen entsprechen. Der Einsatz eines Werkzeugs mit der falschen Geometrie führt zu schlechten Ergebnissen und sogar zu einer verkürzten Standzeit.

Geschwindigkeiten und Vorschübe sind falsch

• Spindeldrehzahl und Vorschubgeschwindigkeit passen die Schnitttiefe an Werkzeug und Material an. Zu hohe Drehzahlen oder zu aggressive Schnitte führen zu Überhitzung und Beschädigung des Werkzeugs.

Mangelnde Stabilität 

• Spannen Sie Werkstück und Werkzeug so ein, dass Vibrationen so gering wie möglich gehalten werden. Mangelnde Instabilität wirkt sich negativ auf Oberflächen und deren Genauigkeit aus.

Vernachlässigung der Werkzeugpflege

• Werkzeuge müssen regelmäßig auf Beschädigungen und Verschleiß überprüft und abgenutzte Werkzeuge ausgetauscht werden. Der Einsatz alter Werkzeuge im Bearbeitungsprozess beeinträchtigt weder die Qualität noch die Effizienz des Prozesses.

Damit ein konischer Schaftfräser zuverlässiger funktioniert und jedes Mal das gleiche Bearbeitungsergebnis liefert, müssen diese Probleme behoben werden.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

F: Konische Schaftfräser sind Schaftfräser. Was unterscheidet sie von geraden Schaftfräsern?

A: Konische Schaftfräser sind Schneidwerkzeuge in Form eines Kegels, der rotiert und in verschiedenen Winkeln schneidet, anstatt flache Oberflächen zu erzeugen. Sie unterscheiden sich von geraden Schaftfräsern durch ihre konische Schneide, die einen breiteren Einsatz bei anspruchsvollen Fräsverfahren ermöglicht. Konische Schaftfräser eignen sich auch für Werkstücke mit konischem Ende im Gegensatz zu geraden Fräsern, die für flache Enden bevorzugt werden.

F: Gibt es irgendwelche Vorteile, die mit der Verwendung von Fräsern mit konischem Schaft im Vergleich zu Fräsern mit normalem oder geradem Schaft verbunden sein könnten?

A: Konische Schaftfräser bieten zahlreiche Vorteile. Erstens sorgen sie für präzise geometrische Abmessungen bei komplexen Schnitten. Zweitens verbessern sie die Werkzeugsteifigkeit und minimieren die Werkzeugdurchbiegung. Darüber hinaus verfügen sie über eine konische Ringfläche, die die Oberflächengüte verbessert und vielseitig beim Fräsen mit Winkelschnitten einsetzbar ist.

F: Wie wähle ich den richtigen konischen Schaftfräser für meine Anwendung aus?

A: Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des richtigen Kegelfräsers das zu schneidende Material, die gewünschte Oberflächengüte und die Geometrie des Werkstücks. Faktoren wie Schneiddurchmesser, Nutenkonfiguration und Kegelwinkel beeinflussen Ihre Wahl. Auch die Meinung eines erfahrenen Mechanikers oder Werkzeugexperten hilft, Kegelfräser optimal einzusetzen.

F: Konische Schaftfräser können niemals als Ersatz für Kugelschaftfräser angesehen werden, richtig oder falsch?

A: Konische Schaftfräser können in manchen Fällen einen Kugelfräser ersetzen, insbesondere wenn eine konische Oberfläche erforderlich ist oder eine bessere Kontrolle des Werkzeugwegs gewünscht ist. Ein konischer Kugelfräser verwendet zwei Werkzeuge: eine Spitze und eine konische Kugel. Dies bietet einen hohen Nutzen bei der Ausführung detaillierter und feiner Arbeiten.

F: Welche Arten von konischen Schaftfräsern sind für verschiedene Fräsanwendungen verfügbar?

A: Die gängigsten Kategorien konischer Schaftfräser sind Hartmetallfräser, die in zwei-, drei- und vierschneidigen Ausführungen erhältlich sind. Die unterschiedlichen Eigenschaften jedes Typs machen ihn für unterschiedliche Materialien und Anwendungen geeignet, darunter Schruppen, Schlichten und Gravieren.

F: Für welche Bereiche sind konische Schaftfräser besonders geeignet?

A: Konische Schaftfräser eignen sich ideal für Anwendungen mit abgewinkelten Oberflächen oder für den Formen- und Matrizenbau. Die Herstellung hochpräziser Objekte wie Automobilkomponenten und Flugzeugteile sowie die Herstellung detaillierter Formen für Teile erfordern hohe Detailgenauigkeit und sind Branchen, in denen konische Schaftfräser häufig eingesetzt werden. Teile mit schwierigen Formen und komplexen Designs lassen sich mit konischen Schaftfräsern problemlos herstellen.

F: Welche Materialien können mit konischen Schaftfräsern effektiv bearbeitet werden?

A: Ob Sie Metalle wie Aluminium, Titan, Stahl oder Kunststoffe und Verbundwerkstoffe bearbeiten, konische Schaftfräser sind die richtige Wahl. Je nach Typ, z. B. Hartmetallfräser, kann dieser jedoch für robuste Konstruktionen geeignet sein oder nicht.

F: Haben Sie Tipps zur optimalen Verwendung von Kegelschaftfräsern?

A: Konische Schaftfräser bieten eine große Reichweite und Flexibilität bei der Bearbeitung geometrisch anspruchsvoller Stellen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, achten Sie jedoch stets auf die korrekte Ausrichtung des Werkzeugs mit der richtigen Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit sowie auf ausreichende Schmierung. Verstehen Sie das Werkstückmaterial genau und prüfen Sie die Schaftfräser regelmäßig auf Verschleißerscheinungen. All diese Tipps tragen wesentlich zur Leistungsoptimierung bei.

F: Worin besteht der Unterschied zwischen einem Nasenende und einem Nasenschaftfräser?

A: Im Allgemeinen bezeichnet ein Nasenfräser das Ende eines Schneidwerkzeugs, beispielsweise eines Schaftfräsers, das zum Herstellen abgerundeter Kanten und filigraner Details dient. Bei Bauwerkzeugen ist ein Nasenfräser ein Schaftfräser mit abgerundeten Klingenenden. Typischerweise wird dieser Schaftfräsertyp in Verbindung mit einem konischen Schneiddesign für detaillierte und schräge Schnitte in einem Zug verwendet.

Referenzquellen

1. Titel: Verbesserung der Methoden zur Radbahnerzeugung beim Schleifen von Kegelschaftfräsern mit variablem Querschnitt 

• Autoren: Wang und seine Kollegen
• Zeitschrift: Internationale Zeitschrift für fortschrittliche Fertigungstechnologie.
• Veröffentlichungsdatum: 2020-03-01.
• Zitationstoken:  (Wang et al., 2023, S. 1395–1411)
• Zusammenfassung: Dieses Dokument beschreibt einen neuen geometrischen Ansatz zur Erzeugung von Schleifbahnen für konische Schaftfräser mit variablem Querschnitt. Diese Methode erhöht die Effizienz und Genauigkeit des Schleifprozesses, was wiederum zu verbesserten konischen Schaftfräsern führt, die in vielen Bereichen für die Bearbeitung komplexer Geometrien eingesetzt werden.
• Methodik: Der Schleifprozess wird computergestützt simuliert, wobei der Schwerpunkt auf den geometrischen Parametern konischer Schaftfräser liegt. Anschließend werden die geometrischen Parameter anhand einer Reihe vorab festgelegter Simulationen validiert.

2. Titel: Untersuchung der Leistungsfähigkeit von Hartmetall-Mikrofräsern bei der Bearbeitung von mikrogefrästem Werkzeugstahl H13

• Autoren: CS Manso und Kollegen.
• Zeitschrift: Internationale Zeitschrift für fortschrittliche Fertigungstechnologie.
• Veröffentlichungsdatum: 2020-03-01.
• Zitationstoken: Manso et al., 2020, S. 1179-1189. 
• Zusammenfassung: Diese Studie untersucht die Wirksamkeit von Hartmetall-Mikrofräsern bei der Herstellung konischer Schaftfräser aus Mikrofräswerkzeugstahl H13. Sie beleuchtet außerdem Probleme und Lösungsansätze zur Erzielung hoher Oberflächenqualität und Präzision bei Mikrofräsvorgängen.
• Methodik: In diesem Beitrag fräsen die Autoren Proben und schneiden Werkzeuge im n-dimensionalen Raum. Sie fertigen die Werkzeuge und messen Werkzeugverschleiß und Oberflächenstrukturen. Die Ergebnisse werden statistisch ausgewertet und anschließend die Bearbeitungsparameter optimiert.

3. Titel: Anwendung eines parametrischen Konstruktionssystems für Vollhartmetallfräser mit Open CASCADE

• Autoren: Tan Tang et al.
• Zeitschrift: Internationale Zeitschrift für fortschrittliche Fertigungstechnologie
• Veröffentlichungsdatum: 2023-06-29
• Zitationstoken: (Zhi-Lin et al., 2023, S. 4659–4676)
• Zusammenfassung: In diesem Artikel werden Forschung und Anwendung einer neuen Software diskutiert. Es wird behauptet, dass die Verwendung dieser Software die Erstellung und Modifikation von Vollhartmetallfräsern mit Eigenschaften wie beispielsweise Konizität ermöglicht. Die Software soll die Effizienz des Bearbeitungsprozesses steigern.
• Methodik: Auf der Grundlage von Fallstudien konnten Tang et al. ein Design optimaler modifizieren, indem sie die Open CASCADE-Technologie in die Schaftfräserdesigns integrierten.

4. Schaftfräser

5. Fräsen (Bearbeiten)

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