Hallo! Als Lieferant von 2-schneidigen Flachschaftfräsern habe ich aus erster Hand gesehen, wie wichtig es ist, bei der Verwendung dieser Werkzeuge eine erstklassige Oberflächenintegrität zu erreichen. In diesem Blog werde ich einige Tipps und Tricks weitergeben, die Ihnen helfen, die Oberflächengüte zu verbessern, wenn Sie mit einem 2-schneidigen Flachfräser arbeiten.
Die Grundlagen verstehen
Lassen Sie uns zunächst darüber sprechen, was Oberflächenintegrität eigentlich bedeutet. Unter Oberflächenintegrität versteht man die Qualität der bearbeiteten Oberfläche, einschließlich Faktoren wie Oberflächenrauheit, Eigenspannung und mikrostruktureller Veränderungen. Bei einer guten Oberflächenbeschaffenheit kommt es nicht nur auf das Aussehen an; Dies kann einen großen Einfluss auf die Leistung und Haltbarkeit des fertigen Teils haben.
Bei der Verwendung eines 2-schneidigen Flachfräsers gibt es einige wichtige Dinge, die die Oberflächenintegrität beeinträchtigen können. Dabei spielen die Schnittparameter wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe eine große Rolle. Auch das zu bearbeitende Material und der Zustand des Schaftfräsers selbst spielen eine große Rolle.
Auswahl der richtigen Schnittparameter
Schnittgeschwindigkeit
Die Schnittgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich der Schaftfräser während des Bearbeitungsprozesses dreht. Wenn die Schnittgeschwindigkeit zu niedrig ist, kann es sein, dass der Schaftfräser am Material reibt, anstatt es sauber zu schneiden. Dies kann zu einer rauen Oberfläche und erhöhtem Werkzeugverschleiß führen. Andererseits kann eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung führen, die zu thermischen Schäden am Werkstück und am Schaftfräser führen kann.
Um die optimale Schnittgeschwindigkeit zu ermitteln, müssen Sie das zu bearbeitende Material berücksichtigen. Beim Schneiden von Aluminium ist beispielsweise eine höhere Schnittgeschwindigkeit meist besser. Bei härteren Materialien wie Stahl müssen Sie jedoch etwas langsamer vorgehen. Als allgemeine Faustregel gilt: Beginnen Sie mit der vom Hersteller empfohlenen Schnittgeschwindigkeit und passen Sie diese an Ihre spezifischen Bearbeitungsbedingungen an.
Vorschubgeschwindigkeit
Die Vorschubgeschwindigkeit gibt an, wie schnell sich das Werkstück relativ zum Schaftfräser bewegt. Eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit kann dazu führen, dass der Schaftfräser zu lange an einer Stelle verweilt, was zu einer schlechten Oberflächengüte führt. Ein hoher Vorschub hingegen kann dazu führen, dass der Schaftfräser abplatzt oder bricht, und es kann auch zu einer rauen Oberfläche kommen.
Beim Einstellen der Vorschubgeschwindigkeit müssen Sie diese mit der Schnittgeschwindigkeit in Einklang bringen. Ein guter Anfang ist die Verwendung der Formel: Vorschub pro Zahn (FPT) x Anzahl der Zähne x U/min = Vorschubgeschwindigkeit. Der FPT-Wert hängt vom Material und der Art des Schaftfräsers ab. Empfohlene FPT-Werte finden Sie in Bearbeitungshandbüchern oder beim Schaftfräserhersteller.
Schnitttiefe
Die Schnitttiefe gibt an, wie tief der Schaftfräser in das Material eindringt. Eine große Schnitttiefe kann die Schnittkräfte erhöhen und zu Vibrationen führen, die sich negativ auf die Oberflächenintegrität auswirken können. Normalerweise ist es besser, mehrere flache Schnitte vorzunehmen als einen tiefen Schnitt. Dies trägt dazu bei, die Schnittkräfte zu reduzieren und die Oberflächengüte zu verbessern.
Auswahl des richtigen Materials und der richtigen Beschichtung
Materialauswahl
Das Material des Schaftfräsers ist entscheidend für die Erzielung einer guten Oberflächenintegrität. Schaftfräser aus Schnellarbeitsstahl (HSS) sind eine häufige Wahl für allgemeine Bearbeitungszwecke. Sie sind relativ kostengünstig und können eine breite Palette von Materialien verarbeiten. Für anspruchsvollere Anwendungen sind Hartmetall-Schaftfräser jedoch die bessere Option. Hartmetall ist härter und verschleißfester als HSS, was bedeutet, dass die Schneidkante länger scharf bleibt und eine bessere Oberflächengüte erzielt wird.
Beschichtung
Beschichtungen können die Leistung eines 2-schneidigen Flachfräsers erheblich verbessern. Titannitrid (TiN) ist eine beliebte Beschichtung, die für erhöhte Härte und Verschleißfestigkeit sorgt. Außerdem wird die Reibung zwischen Schaftfräser und Werkstück verringert, was die Oberflächengüte verbessern kann. Andere Beschichtungen wie Titanaluminiumnitrid (TiAlN) und Aluminiumchromnitrid (AlCrN) sind noch fortschrittlicher und eignen sich für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und schwer zu bearbeitende Materialien.
Wartung des Schaftfräsers
Schärfe
Um eine gute Oberflächengüte zu erzielen, ist ein scharfer Schaftfräser unerlässlich. Stumpfe Schaftfräser können eine Vielzahl von Problemen verursachen, darunter raue Oberflächen, erhöhte Schnittkräfte und übermäßige Wärmeentwicklung. Sie sollten Ihre Schaftfräser regelmäßig auf Verschleißerscheinungen prüfen und diese bei Bedarf austauschen. Sie können die Schaftfräser auch nachschärfen, dies erfordert jedoch etwas Geschick und die richtige Ausrüstung.
Kühlmittel und Schmierung
Die Verwendung von Kühl- oder Schmiermitteln während des Bearbeitungsprozesses kann zur Verbesserung der Oberflächenintegrität beitragen. Kühlmittel hilft, die Hitze zu reduzieren, Späne wegzuspülen und die Bildung von Aufbauschneiden zu verhindern. Es stehen verschiedene Arten von Kühlmitteln zur Verfügung, beispielsweise wasserlösliche Kühlmittel und reine Öle. Die Wahl des Kühlmittels hängt vom zu bearbeitenden Material und den Bearbeitungsbedingungen ab.
Weitere Tipps
Vibrationskontrolle
Vibrationen können einen großen Einfluss auf die Oberflächenintegrität haben. Es kann zu Rattermarken auf der Oberfläche des Werkstücks kommen und die Genauigkeit des Bearbeitungsprozesses beeinträchtigen. Um Vibrationen zu kontrollieren, können Sie einen starren Aufbau verwenden, z. B. eine stabile Werkzeugmaschine und eine geeignete Werkstückhalterung. Sie können auch die Schnittparameter anpassen, um die Schnittkräfte zu reduzieren und Vibrationen zu minimieren.
Werkzeugwegplanung
Der von Ihnen gewählte Werkzeugweg kann sich auch auf die Oberflächenbeschaffenheit auswirken. Ein glatter und kontinuierlicher Werkzeugweg ist normalerweise besser als ein ruckartiger oder unterbrochener. Mithilfe von CAM-Software (Computer Aided Manufacturing) können Sie optimierte Werkzeugwege generieren, die den Werkzeugeingriff minimieren und das Vibrationsrisiko verringern.
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Referenzen
- Bearbeitungshandbuch, verschiedene Ausgaben
- Technische Dokumentation des Herstellers für 2-schneidige Flachfräser
- Industrieforschungsberichte zur Oberflächenintegrität bei der Bearbeitung
