Als Lieferant von Kompressions-Schaftfräsern habe ich aus erster Hand miterlebt, welche entscheidende Rolle diese Werkzeuge bei der Präzisionsbearbeitung spielen, insbesondere wenn es um die Spanabfuhr geht. In diesem Blog werde ich näher darauf eingehen, wie ein Kompressions-Schaftfräser die Spanabfuhr effektiv bewerkstelligt, und dabei seine Bedeutung und die einzigartigen Eigenschaften hervorheben, die ihn zur ersten Wahl in der Branche machen.
Die Bedeutung der Spanabfuhr
Bei jedem Bearbeitungsprozess ist die Spanabfuhr ein grundlegender Aspekt, der sich direkt auf die Schnittqualität, die Werkzeuglebensdauer und die Gesamteffizienz auswirkt. Beim Schneiden von Materialien wie Holz, Kunststoffen oder Verbundwerkstoffen fallen Späne an. Wenn diese Späne nicht ordnungsgemäß aus dem Schneidbereich entfernt werden, können sie eine Reihe von Problemen verursachen.
Erstens können angesammelte Späne die Schnittkräfte erhöhen. Da sich die Späne an den Schneidkanten des Schaftfräsers ansammeln, muss das Werkzeug mehr arbeiten, um in das Material einzudringen. Dies führt nicht nur zu einem höheren Stromverbrauch, sondern führt auch zu einer übermäßigen Belastung des Werkzeugs und erhöht die Bruchgefahr.
Zweitens kann eine schlechte Spanabfuhr zu einer schlechteren Oberflächengüte führen. Die an der bearbeiteten Oberfläche reibenden Späne können Kratzer, Verbrennungen oder andere Mängel verursachen und die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen.
Schließlich ist die Wärmeerzeugung ein weiteres großes Problem. Im Schneidbereich eingeschlossene Späne wirken isolierend und verhindern eine ordnungsgemäße Wärmeableitung. Die daraus resultierenden hohen Temperaturen können zu thermischen Schäden am Werkzeug und am Werkstück führen und die Bearbeitungsleistung weiter verschlechtern.
Wie Kompressions-Schaftfräser für die Spanabfuhr funktionieren
Kompressions-Schaftfräser verfügen über eine einzigartige Geometrie, die den Herausforderungen der Spanabfuhr gerecht wird. Diese Schaftfräser verfügen typischerweise über eine Kombination aus Aufwärts- und Abwärtsschnitt-Nuten.
Die nach oben gerichteten Nuten befinden sich im unteren Teil des Schaftfräsers. Während sich das Werkzeug dreht, ziehen die nach oben gerichteten Spannuten die Späne nach oben zur Oberseite des Werkstücks. Diese Aufwärtsbewegung der Späne ist von Vorteil, da sie dazu beiträgt, den Schneidbereich an der Unterseite freizugeben und so die Gefahr einer Spanverstopfung zu verringern.
Andererseits sind die nach unten geschnittenen Spannuten oben am Schaftfräser positioniert. Sie drücken die Späne nach unten in Richtung der Unterseite des Werkstücks. Durch die Kombination von Aufwärts- und Abwärtsschnitt-Wellen entsteht eine Kompressionszone in der Mitte des Schnitts.
In dieser Kompressionszone werden die Späne effektiv zerkleinert und aus dem Schneidbereich befördert. Die gegensätzlichen Kräfte der nach oben und unten geschnittenen Spannuten verhindern, dass sich die Späne einfach an einer Stelle ansammeln. Stattdessen sind sie gezwungen, sich kontrolliert zu bewegen, um eine effiziente Evakuierung zu gewährleisten.
Designmerkmale, die die Spanabfuhr unterstützen
Flötengeometrie
Form und Teilung der Spannuten eines Kompressions-Schaftfräsers sind sorgfältig konstruiert, um die Spanabfuhr zu optimieren. Die Rillen sind normalerweise spiralförmig, was einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Schneidvorgang ermöglicht. Der Spiralwinkel bestimmt, wie schnell die Späne entlang der Spannuten bewegt werden. Ein größerer Spiralwinkel führt im Allgemeinen zu einer schnelleren Spanabfuhr, da er den Spänen einen direkteren Weg bietet.
Darüber hinaus spielen auch die Tiefe und Breite der Nut eine entscheidende Rolle. Tiefere Nuten können mehr Späne aufnehmen, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung verringert wird. Breitere Spannuten hingegen bieten mehr Platz für die freie Bewegung der Späne und verbessern so den Abtransportprozess.
Modernstes Design
Die Schneidkanten eines Kompressions-Schaftfräsers sind so konzipiert, dass sie leicht abzuführende Späne erzeugen. Sie sind scharf und präzise geschliffen, um saubere Schnitte zu gewährleisten. Wenn die Schneidkanten in gutem Zustand sind, können sie das Material effektiv scheren und dabei kleine, überschaubare Späne erzeugen.
Einige Kompressions-Schaftfräser verfügen außerdem über spezielle Beschichtungen an den Schneidkanten. Diese Beschichtungen können die Reibung zwischen dem Werkzeug und den Spänen verringern, sodass die Späne leichter entlang der Spannuten gleiten und abgeführt werden können.
Vergleich mit anderen Schaftfräsern
Mais-Schaftfräser
AMais-Schaftfräserhat ein anderes Nutendesign als ein Kompressions-Schaftfräser. Maisstirnfräser haben normalerweise eine Reihe kleiner, abgerundeter Nuten. Sie eignen sich zwar für bestimmte Schneidarten wie Konturieren und Profilieren, ihre Spanabfuhrfähigkeiten können jedoch begrenzt sein.
Die abgerundeten Nuten eines Maisstirnfräsers befördern die Späne möglicherweise nicht so effizient aus dem Schneidbereich wie die Aufwärts- und Abwärtsschnittkombination eines Kompressions-Schaftfräsers. In einigen Fällen können sich Späne in den abgerundeten Spannuten festsetzen, was zu Verstopfungen und einer verminderten Schnittleistung führt.
Schaftfräser mit geraden Nuten zum Gravieren
Schaftfräser mit geraden Nuten zum Gravierenwerden hauptsächlich für feine Gravurarbeiten verwendet. Ihre geraden Spannuten sind für präzise Schnitte konzipiert, eignen sich jedoch möglicherweise nicht für die Spanabfuhr.
Da die geraden Spannuten nicht die gleiche Spiralform wie die Spannuten eines Kompressions-Schaftfräsers haben, bieten sie nicht das gleiche Maß an kontinuierlicher Spanbewegung. Insbesondere beim Schneiden mit höheren Geschwindigkeiten oder bei dickeren Materialien können sich in den geraden Spannuten leichter Späne ansammeln.
Anwendungen aus der Praxis
In der holzverarbeitenden Industrie werden Kompressions-Schaftfräser häufig zum Schneiden von Sperrholz, MDF und anderen Verbundwerkstoffen verwendet. Beim Schneiden von Sperrholz beispielsweise trägt die Kompressionswirkung des Schaftfräsers dazu bei, ein Splittern sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite zu verhindern. Gleichzeitig sorgt die effiziente Spanabsaugung für einen sauberen und glatten Schnitt und reduziert so den Bedarf an zusätzlicher Nachbearbeitung.
Auch in der Kunststoffindustrie genießen Kompressionsschaftfräser einen hohen Stellenwert. Kunststoffe können bei der Bearbeitung zum Schmelzen und Kleben neigen. Die effektive Spanabfuhr von Kompressions-Schaftfräsern trägt dazu bei, den Schneidbereich kühl zu halten und verhindert, dass die Späne am Werkzeug haften bleiben, wodurch eine gleichbleibende Schnittqualität gewährleistet wird.
Tipps zur Optimierung der Spanabfuhr mit Kompressions-Schaftfräsern
- Richtiger Vorschub und Geschwindigkeit: Die Verwendung der richtigen Vorschubgeschwindigkeit und Spindeldrehzahl ist von entscheidender Bedeutung. Ein zu langsamer Vorschub kann zum Nachschneiden der Späne führen, ein zu schneller Vorschub kann das Werkzeug überlasten. Ebenso kann eine ungeeignete Spindeldrehzahl die Schnittleistung und die Spanbildung beeinträchtigen.
- Kühlmittel und Schmierung: Durch die Anwendung eines geeigneten Kühl- oder Schmiermittels kann die Spanabfuhr deutlich verbessert werden. Kühlmittel tragen dazu bei, Hitze und Reibung zu reduzieren, sodass die Späne leichter aus dem Schneidbereich gleiten können.
- Regelmäßige Werkzeuginspektion: Die regelmäßige Überprüfung des Kompressionsschaftfräsers auf Verschleiß und Beschädigung ist von entscheidender Bedeutung. Abgenutzte Schneidkanten können zu schlechter Spanbildung und -abfuhr führen. Wenn das Werkzeug übermäßige Abnutzungserscheinungen aufweist, sollte es umgehend ausgetauscht werden.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Kompressions-Schaftfräser ein bemerkenswertes Werkzeug ist, wenn es um die Spanabfuhr geht. Sein einzigartiges Design mit aufwärts und abwärts schneidenden Spannuten, kombiniert mit einer sorgfältig entwickelten Spannutengeometrie und Schneidkantengestaltung, ermöglicht eine effiziente Entfernung von Spänen aus dem Schneidbereich. Dies verbessert nicht nur die Schnittqualität, sondern verlängert auch die Standzeit des Werkzeugs und erhöht die Gesamteffizienz der Bearbeitung.
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Referenzen
- „Machining Handbook“ von Industrial Press Inc.
- „Cutting Tool Technology“ von Stephenson und Agapiou
