Bei der Bearbeitung muss, um die Bearbeitungsqualität und Wiederholbarkeit zu maximieren, das richtige Werkzeug richtig ausgewählt und bestimmt werden.Dies ist besonders wichtig für einige anspruchsvolle und schwierige BearbeitungDieses Papier zielt auf einige schwierige Bearbeitungsbedingungen ab (z. B. Hochgeschwindigkeitswerkzeug und Hochgeschwindigkeitswerkzeugweg).
Die heutigen CAD/CAM-Software-Systeme können die Bissbogenlänge in einem Hochgeschwindigkeitstrochoidalen Werkzeugweg präzise steuern (Anmerkung:ein trochoidales Werkzeugpfad ist ein gebogener Pfad, der von einem festen Punkt auf einem Kreis geformt wird, der entlang einer geraden Linie rollt)Auch wenn der Schneider in Ecken oder andere komplexe Geometrien schneidet, erhöht sich sein Einsatz nicht.Werkzeughersteller haben fortschrittliche Fräsmaschinen mit kleinem Durchmesser entwickeltDie kleinen Schneidmaschinen sind günstiger als die größeren Schneidmaschinen und entfernen durch den Einsatz schneller Werkzeugwege tendenziell mehr Werkstückmaterial pro Arbeitszeit.Dies liegt daran, dass der größere Durchmesser Schneider hat eine größere Kontaktfläche mit dem Werkstück, wodurch niedrigere Einsatzraten und herkömmlichere kleine Einsatzraten erforderlich sind.
Die Werkzeugentwickler müssen jedoch noch sicherstellen, daß diese Schneidmaschinen mit kleinem Durchmesser nicht nur für das Trochoidal-Schneiden geeignet sind, sondern auch dem zu schneidenden Werkstückmaterial entsprechen.Die Geometrie vieler leistungsfähiger Werkzeuge ist auf das spezifische zu bearbeitende Material und die verwendete Schneidtechnik zugeschnitten.Mit einem optimierten Werkzeugweg kann beispielsweise eine volle Rille in H13-Stahl mit einer Härte von HRC54 mit einem 6-Flötenschneider gefressen werden.4 mm kann mit einem Fräsmaschine mit einem Durchmesser von 12 geschnitten werden.7 mm. Wenn mit einem 12,7 mm Durchmesser-Schneidemaschine ein 12,7 mm breiter Schlitz bearbeitet wird, kommt das Werkzeug zu stark mit dem Werkstück in Berührung und versagt schnell.Eine nützliche Faustregel besteht darin, einen Schneider mit einem Durchmesser von etwa 1/2 der Größe des engsten Teils des Werkstücks zu verwendenIn diesem Beispiel ist der engste Teil des Werkstücks ein Schlitz mit einer Breite von 25,4 mm, so daß der maximale Durchmesser des verwendeten Schneiders 12,7 mm nicht überschreiten darf.Wenn der Radius des Fräsers kleiner ist als die Größe des engsten Teils des WerkstücksDer Schneider hat Raum, sich nach links und rechts zu bewegen, und kann den kleinsten Einschlagwinkel erzielen.
Die Starrheit der Maschine trägt auch dazu bei, die Größe des Werkzeugs zu bestimmen, das verwendet werden kann.Größere Durchmesser der Fräsmaschinen erzeugen höhere Schneidkräfte, die die Kapazität der Maschine übersteigen können, was zu Geräusch, Verformung, schlechter Oberflächenveredelung und verkürzter Werkzeuglebensdauer führt.
Bei Verwendung eines Fräsmaschinen mit einem Durchmesser von 1/2 der Größe des engsten Teils des Werkstücksder Einschaltwinkel kann klein gehalten werden und steigt nicht, wenn das Werkzeug gedreht wirdWenn beispielsweise das Bearbeitungsprogramm für das Werkstück einen Werkzeugpass von 10% annimmt, beträgt der Einschaltwinkel 37°. Bei den alten, traditionellen Werkzeugwegen ändert der Schneider bei jedem Richtungswechsel den Drehpunkt.Der Einschaltwinkel würde sich auf 127° erhöhen.Bei den neueren Hochgeschwindigkeitswerkzeugwegen unterscheidet sich das Geräusch des Schneiders um die Ecken nicht von dem beim geraden Schneiden.nicht großen thermischen und mechanischen Schocks ausgesetzt istWenn der Schneider jedes Mal, wenn er sich dreht oder in eine Ecke schneidet, knirscht, kann dies ein Zeichen dafür sein, daß der Schneiderdurchmesser verringert werden muß, um den Einschlagwinkel zu verringern.Wenn das Schnittgeräusch gleich bleibt, bedeutet dies, daß der Schneiddruck auf dem Fräsmaschine gleichmäßig ist und nicht mit der Veränderung der Werkstückgeometrie nach oben und unten schwankt, da der Einschlagwinkel konstant bleibt.
Fräsen von Kleinteilen
Ringschneider sind die beste Wahl für das Fräsen von engen Stellen wie Helical-Löchern und Rippenfräsen oder wenn der Durchmesser des Schneiders dem Radius des Werkstücks nahe kommt.Die robuste ringförmige Form dieses Schneiders erzeugt eine Splitterverdunstung., so daß sie mit höheren Zufuhrraten gefertigt werden kann.die größere Durchläufe ermöglicht und gleichzeitig die Flachheit der bearbeiteten Oberfläche beibehält, ohne dass typische Bearbeitungsprobleme bei Kugelmühlen auftretenGroße Messerspuren.
Die Ringschneidmaschinen eignen sich hervorragend für die Schrägloch- und Rippenschneiderei, bei der ein stärkerer Kontakt zwischen Werkzeug und der bearbeiteten Oberfläche unvermeidlich ist.während ein zweischneidiger Ringschneider den Oberflächenkontakt mit dem Werkstück minimieren kannBei beiden Bearbeitungsarten ist der Ringschneider beim Schneiden in der Regel geschlossen, so daß der maximale Radialpass 25% des Schneiderdurchmesser beträgt.und die maximale Schnitttiefe Z pro Durchgang sollte der Schneider 2% des Durchmessers seinBei der Schrägmaschine, wenn die Schrägmaschine mit einem Schrägwerkzeugweg in das Werkstück schneidet,der spiralförmige Einschnittwinkel beträgt 2°-3°, bis er eine Schnitttiefe in Z-Richtung erreicht, die 2% des Schneiddurchmesser beträgt.
Wenn der Ringschneider beim Schneiden offen ist (z. B. beim Fräsen einer Werkstücksecke oder beim Reinigen eines Werkstückselementes), hängt die Radialdurchlässigkeit von der Härte des Werkstücks ab.Bei der Fräsen von Werkstückmaterialien mit einer Härte von HRC30-50, der maximale radiale Werkzeugschritt sollte 5% des Durchmessers des Fräsmaschins betragen; wenn die Materialhärte höher als HRC50 ist,Die Schnitttiefe beträgt 2% des Schneiddurchmesser. Fräsen von geraden Wänden
Die Schneidmaschine funktioniert am besten, wenn offene Bereiche mit flachen Rippen oder geraden Wänden gefressen werden.Bullnose-Schneidmaschinen mit 4-6 Flöten sind besonders gut darin, äußere Formen mit geraden Wänden oder sehr offenen Bereichen zu profilieren. Je mehr Flöten der Fräsmaschine hat, desto höher ist die Einspeisungsrate, die verwendet werden kann.Bearbeitungsprogrammierer müssen den Kontakt zwischen Werkzeug und Arbeitsfläche immer noch minimieren und eine kleine Radialschnittbreite verwendenBei der Bearbeitung eines weniger starren Werkzeugs ist es vorteilhaft, einen kleineren Durchmesser zu verwenden, da der kleinere Durchmesser den Oberflächenkontakt mit dem Werkstück verringert.
Der Einsatz des Mehrblätter-Bullnose-Schneiders (einschließlich Durchgang und Schnitttiefe) ist mit dem des Ringschneiders identisch.Sie können trochoidale Werkzeugpfade (oder neue Werkzeugpfade, die den Einsatzwinkel des Werkzeugs steuern) für das Rillen von gehärteten Materialien verwendenWie bereits erwähnt, ist es am wichtigsten, sicherzustellen, daß der Schneidendurchmesser etwa 50% der Schlitzbreite beträgt, daß der Schneider genügend Platz zum Bewegen hat,und dass der Einschlagwinkel nicht zunimmt und übermäßige Schneidwärme erzeugt.
Fräsen von Graphit
Bei dem Schneiden von Graphitmaterialien verursacht die hohe Schleifkraft des Werkstoffs einen schnellen Verschleiß der Standardwerkzeuge aus Karbid, und abgenutzte Werkzeuge können die erforderlichen komplexen Geometrien nicht präzise schneiden.Bei der Fräsen von GraphitDer Werkzeugweg und die Fräsmethode sind nicht die wichtigsten Faktoren, und die Art des verwendeten Fräsmaschinen hängt in der Regel von der Form der Graphitelektrode ab.,Diamant-beschichtete Fräsmaschinen werden häufig bei der Graphit-Fräserei eingesetzt.Diamantbeschichtete Werkzeuge halten 10-30 mal länger als unbeschichtete Werkzeuge aus Karbid.
Zum Beispiel bei der Bearbeitung einer komplexen Graphitelektrode mit einem Quadratbereich von 152,4 mm und einem Durchmesser von 12,7 mm, nicht beschichtetem Karbid-Kugelmühlwerk.die scharfe Kantenform und die detaillierten Merkmale des Schneidkanten des Fräsers werden in der Regel nach etwa 4 Stunden Fräsen reduziertEin mit Diamanten beschichteter Schneider kann über 98 Stunden lang bestehen, ohne an der Schneide zu zerfallen.
Bei der Bearbeitung bestimmter Formstücke aus Graphit (z. B. dünne, geribte Platten), scharfer Geometrien und kleiner Werkstücke ist die Schärfe der Schneidkante des Fräsers besonders hoch.Bei dieser Bearbeitung, eine 2-3 μm dicke Diamantbeschichtung kann die Werkzeuglebensdauer verlängern und die Schneide scharf halten.Es ist ideal für Low-End-Bearbeitung, wo Werkzeuglebensdauer nicht kritisch istDie typische Dicke der Diamantbeschichtung von 18 μm wird hauptsächlich für die hochwertige Bearbeitung mit hohen Werkzeuglebensanforderungen verwendet.
Die Verwendung dünnerer Diamantbeschichtungen ermöglicht Formenbauern, die kleinere Chargen produzieren und die Werkzeugkosten senken möchten, ohne die Lebensdauer des Werkzeugs für die Kostensenkung zu opfern.Sie können immer noch die Leistungsvorteile von echten diamantbeschichteten Karbidwerkzeugen nutzenDie heutigen Diamantbeschichtungsstärken reichen in etwa von 2 bis 25 μm.
Das beste Werkzeug für einen bestimmten Auftrag sollte nicht nur von dem zu schneidenden Material abhängen, sondern auch von der Art des verwendeten Schneid- und Fräsensystems.Einspeisungsraten und Programmierfähigkeiten bei der Bearbeitung, können Teile schneller und besser zu geringeren Bearbeitungskosten hergestellt werden.
