Zu den Fräswerkzeugtypen zählen vor allem Schaftfräser, Planfräser, Flachfräser usw. Typische Fräsvorgänge sind das Fräsen von Ebenen, Fasen oder Kanten, das Fräsen von Konturen, das Fräsen von Nuten, das Fräsen von Kavitäten, das Fräsen von Passfedernuten usw.
Mehrere häufig verwendete Schaftfräser Zu den Konstruktionsarten gehören: Zweischneidige Schaftfräser mit quadratischem Kopf, die wie ein Bohrer vertikales oder seitliches Fräsen am Werkstück durchführen können. Ihre Endzähne reichen bis zur Mitte des Fräsers, sodass sie Tauchfräsen durchführen können. Einige dreischneidige Schaftfräser können auch Tauchfräsen durchführen. Sowohl zweischneidige als auch dreischneidige Schaftfräser eignen sich für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen. Zweischneidige Schaftfräser mit Kugelkopf können zum Fräsen von runden Bodennuten oder bogenförmigen Kanten verwendet werden.
Zusammensetzung und Namen verschiedener Teile von Schaftfräsern
Die Form des Schaftfräsers besteht grundsätzlich aus drei Teilen: dem Klingenteil, dem an der Werkzeugmaschine montierten Griff und dem Hals, der die Klinge und den Griff verbindet.
Der Klingenteil ist die Kernkomponente des Schaftfräsers, der aus mehreren Schneidkanten besteht und für das Schneiden des Werkstücks verantwortlich ist. Die Form und Größe der Klinge bestimmen die Verarbeitungsleistung des Schaftfräsers, einschließlich Schnitttiefe, Verarbeitungsgenauigkeit, Oberflächenqualität usw. Das Material der Klinge besteht normalerweise aus Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl, der eine gute Härte, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit aufweist.
Der Hals verbindet die Klinge mit dem Griff und dient zur Drehmomentübertragung und zur Unterstützung der Klinge. Form und Größe des Halses richten sich normalerweise nach der Größe der Klinge und den Verarbeitungsanforderungen. Das Material des Halses besteht normalerweise aus Stahl oder Hartmetall, das eine gute Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
Der Griff ist das Befestigungsteil des Schaftfräsers, mit dem das Werkzeug am Griff der Werkzeugmaschine befestigt wird. Form und Größe des Griffs richten sich nach den Spezifikationen des Griffs der Werkzeugmaschine. Das Material des Griffs besteht normalerweise aus Stahl oder legiertem Stahl, der eine gute Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
Anzahl der Klingen des Schaftfräsers
Die Steifigkeit und die Größe der Spanrille des Schaftfräsers sind sehr wichtig. Im Allgemeinen ist die Spanrille des Fräsers mit weniger Klingen größer und die Spanabfuhr ist gut. Andererseits ist jedoch das Querschnittsflächenverhältnis verringert und die Steifigkeit verringert. Daher kann es beim Schneiden leicht zu Verbiegungen kommen.
Der ICHEinfluss der NAnzahl der Blädt auf Cschneidig PLeistung
Im Vergleich zu 4-Blatt-Schaftfräsern haben 2-Blatt-Schaftfräser größere Spanrillen, aber ein kleineres Querschnittsflächenverhältnis und eine geringere Steifigkeit. Daher eignen sich 2-Blatt-Schaftfräser zum Nutenschneiden oder Bohren, bei denen die Anforderungen an die Spanrille höher sind als die Gesamtsteifigkeitsanforderungen des Fräsers.
Beispiel: Beim Bearbeiten tieferer Nuten (Verhältnis von Nuttiefe zu Nutbreite größer als 1) treten wahrscheinlich die folgenden Probleme auf, wenn die Spanleitstufe des Schaftfräsers klein ist:
- Aufgrund einer Spanblockade erhöht sich das Schnittdrehmoment (in schweren Fällen kann das Werkzeug brechen).
- Die Schneidflüssigkeit erreicht die Schneide des Schaftfräsers nicht leicht, die Schneide kann nicht vollständig gekühlt und geschmiert werden und die Späne in der Nähe der Schneide können von der Schneidflüssigkeit nicht abtransportiert werden, was zu abnormalem Verschleiß der Umfangskante führt.
- Je länger die beim Schneiden verwendete Schneide ist, desto größer ist ihr Schneidwiderstand und es können leichter Vibrationen entstehen.
Obwohl die Spanrille des 4-Blatt-Schaftfräsers kleiner ist als die des 2-Blatt-Schaftfräsers, ist das Querschnittsflächenverhältnis größer, sodass die Steifigkeit verbessert wird, was sich günstig auf die Verringerung der Biegung des Schaftfräsers auswirkt. Auf der Frässeite wird die Größe der Spanrille nicht so sehr berücksichtigt, da das Phänomen der Spanblockierung gering ist, aber die Steifigkeit des Werkzeugs ist wichtiger. Es wird allgemein angenommen, dass sich der Schnittwiderstand des Werkzeugs mit mehr Klingen weniger ändert, das Werkzeug eine größere Steifigkeit aufweist, sich nicht leicht verbiegt und verformt und die Oberflächenqualität der bearbeiteten Oberfläche gut ist.
Beim Fräsen komplexer Werkstücke auf dem Fräsbearbeitungszentrum sind beim Einsatz von CNC-Fräsern folgende Besonderheiten zu beachten:
Werkzeug SWahl
- Wählen Sie einen Schaftfräser mit geeigneter Größe und aus dem passenden Material. Durchmesser, Klingenlänge, Klingenbreite, Schneidkantenwinkel und andere Parameter des Werkzeugs sollten entsprechend den Anforderungen des Werkstückmaterials, der Bearbeitungsgenauigkeit, der Oberflächengüte und anderen Anforderungen ausgewählt werden.
- Verwenden Sie vorzugsweise einen Gleichlauffräser. Beim Gleichlauffräsen wirkt die Schnittkraft auf die Wurzel des Werkzeugs, das Werkzeug vibriert nicht so leicht und der Schnitt ist stabiler.
- Für tiefere Hohlräume oder Nuten kann ein Schaftfräser mit langer Schneide gewählt werden. Allerdings sollte darauf geachtet werden, die Ausdehnung des Werkzeugs zu kontrollieren, um übermäßige Vibrationen zu vermeiden.
Werkzeug ICHInstallation
- Stellen Sie sicher, dass das Werkzeug richtig im Werkzeughalter installiert ist. Der Werkzeugschaft sollte ohne Spiel in engem Kontakt mit dem Innenloch des Werkzeughalters sein.
- Um Vibrationen zu reduzieren, sollte die Verlängerung des Werkzeugs möglichst kurz sein.
- Ziehen Sie die Mutter der Werkzeugaufnahme mit einem Drehmomentschlüssel fest, um eine ausreichende Klemmkraft sicherzustellen.
Einspannen von Schaftfräsern
Die meisten Schaftfräser, die in Bearbeitungszentren verwendet werden, werden mit Federklemmen festgeklemmt und befinden sich bei Verwendung in einem freitragenden Zustand. Während des Fräsvorgangs kann sich der Schaftfräser allmählich aus dem Werkzeughalter herausziehen oder sogar vollständig abfallen, wodurch das Werkstück verschrottet wird. Der Grund dafür ist im Allgemeinen, dass sich zwischen dem Innenloch des Werkzeughalters und dem Außendurchmesser des Schafts des Schaftfräsers ein Ölfilm befindet, was zu einer unzureichenden Klemmkraft führt. Schaftfräser werden normalerweise werkseitig mit Rostschutzöl beschichtet. Wenn beim Schneiden nicht wasserlösliches Schneidöl verwendet wird, haftet auch an dem Innenloch des Werkzeughalters eine Schicht nebelartiger Ölschicht. Wenn sich sowohl auf dem Schaft als auch auf dem Werkzeughalter ein Ölfilm befindet, ist es für den Werkzeughalter schwierig, den Schaft fest einzuklemmen, und der Schaftfräser kann sich während der Bearbeitung leicht lösen und abfallen. Daher sollten vor dem Einklemmen des Schaftfräsers der Schaftfräserschaft und das Innenloch des Werkzeughalters mit Reinigungsflüssigkeit gereinigt und nach dem Trocknen festgeklemmt werden.
Wenn der Durchmesser des Schaftfräsers groß ist, kann das Werkzeug auch dann abfallen, wenn Schaft und Spannfutter sehr sauber sind. Zu diesem Zeitpunkt sollte ein Schaft mit abgeflachter Kerbe und einer entsprechenden seitlichen Verriegelungsmethode ausgewählt werden.
Ein weiteres Problem, das nach dem Einspannen des Schaftfräsers auftreten kann, besteht darin, dass der Schaftfräser während der Verarbeitung an der Spannfutteröffnung bricht. Der Grund dafür liegt im Allgemeinen darin, dass das Spannfutter zu lange verwendet wurde und die Spannfutteröffnung zu einem Kegel abgenutzt ist. Zu diesem Zeitpunkt sollte ein neues Spannfutter eingesetzt werden.
Vibration des Schaftfräsers
Je geringer die Vibration des Schaftfräsers bei normaler Verarbeitung, desto besser. Da zwischen Schaftfräser und Spannfutter ein kleiner Spalt besteht, kann das Werkzeug während der Verarbeitung vibrieren. Durch die Vibration wird die Schnittmenge der Umfangskante des Schaftfräsers ungleichmäßig, und die Schnitt- und Expansionsmenge wird im Vergleich zum ursprünglichen Wert größer, was sich auf die Verarbeitungsgenauigkeit und die Lebensdauer des Werkzeugs auswirkt. Wenn die Breite der verarbeiteten Nut jedoch klein ist, kann das Werkzeug auch absichtlich vibriert werden, um durch Erhöhen der Schnitt- und Expansionsmenge die erforderliche Nutbreite zu erhalten. In diesem Fall sollte die maximale Amplitude des Schaftfräsers jedoch auf weniger als 0,02 mm begrenzt werden, da sonst kein stabiler Schnitt durchgeführt werden kann. Je geringer die Vibration des Schaftfräsers bei normaler Verarbeitung, desto besser.
Wenn Werkzeugvibrationen auftreten, sollten Sie die Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit reduzieren. Wenn beide durch 40% reduziert wurden und weiterhin starke Vibrationen auftreten, sollten Sie die Schnittmenge reduzieren.
Wenn im Bearbeitungssystem Resonanz auftritt, kann dies an einer zu hohen Schnittgeschwindigkeit, einer zu niedrigen Vorschubgeschwindigkeit, einer unzureichenden Steifigkeit des Werkzeugsystems, einer unzureichenden Klemmkraft des Werkstücks und Faktoren wie der Form des Werkstücks oder der Klemmmethode des Werkstücks liegen. Zu diesem Zeitpunkt sollten Maßnahmen wie das Anpassen der Schnittmenge, das Erhöhen der Steifigkeit des Werkzeugsystems und das Erhöhen der Vorschubgeschwindigkeit ergriffen werden.
Auswahl der Schnittparameter
Die Auswahl der Schnittgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Material des zu bearbeitenden Werkstücks ab; die Auswahl der Vorschubgeschwindigkeit hängt hauptsächlich vom Material des zu bearbeitenden Werkstücks und dem Durchmesser des Schaftfräsers ab. Den Werkzeugmustern einiger ausländischer Werkzeughersteller liegt eine Auswahltabelle für die Werkzeugschneidparameter als Referenz bei. Die Auswahl der Schnittparameter wird jedoch auch von vielen Faktoren beeinflusst, wie z. B. Werkzeugmaschinen, Werkzeugsystemen, der Form des zu bearbeitenden Werkstücks und der Spannmethode. Die Schnittgeschwindigkeit und die Vorschubgeschwindigkeit sollten entsprechend der tatsächlichen Situation angepasst werden.
Wenn die Standzeit im Vordergrund steht, können Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit entsprechend reduziert werden; wenn die Spanabtrennungsbedingungen nicht gut sind, kann die Schnittgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden.
