Welche Schnittparameter hat ein Vierkant-Hartmetallfräser für verschiedene Materialien?

Bei Bearbeitungsvorgängen ist die Auswahl der richtigen Schnittparameter für einen Vierkant-Hartmetallfräser entscheidend für die Erzielung optimaler Ergebnisse. Als führender Lieferant von Vierkant-Hartmetallfräsern wissen wir, wie wichtig es ist, unseren Kunden das Wissen und die Anleitung zur Verfügung zu stellen, die sie benötigen, um fundierte Entscheidungen zu treffen. In diesem Blogbeitrag untersuchen wir die Schnittparameter für quadratische Hartmetallfräser für verschiedene Materialien, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Grundlagen der Schnittparameter

Bevor wir uns mit den spezifischen Schnittparametern für verschiedene Materialien befassen, wollen wir zunächst die Grundkonzepte verstehen. Zu den Schnittparametern gehören typischerweise Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe. Diese Parameter hängen voneinander ab und müssen sorgfältig ausgewählt werden, basierend auf dem zu bearbeitenden Material, der Fräsergeometrie und den Fähigkeiten der Werkzeugmaschine.

• Schnittgeschwindigkeit (Vc): Dies ist die Geschwindigkeit, mit der sich die Schneidkante des Werkzeugs relativ zum Werkstück bewegt. Sie wird normalerweise in Metern pro Minute (m/min) oder Oberflächenfuß pro Minute (SFM) gemessen. Eine höhere Schnittgeschwindigkeit führt im Allgemeinen zu einem schnelleren Materialabtrag, kann aber auch zu einem höheren Werkzeugverschleiß führen.
• Vorschubgeschwindigkeit (f): Die Vorschubgeschwindigkeit ist die Strecke, die das Werkzeug pro Umdrehung oder pro Zahn in das Werkstück vordringt. Sie wird in Millimetern pro Umdrehung (mm/rev) oder Zoll pro Zahn (IPT) gemessen. Eine höhere Vorschubgeschwindigkeit kann die Produktivität steigern, kann aber auch zu einer schlechten Oberflächengüte und erhöhten Schnittkräften führen.
• Schnitttiefe (ap): Die Schnitttiefe ist die Dicke des in einem Durchgang abgetragenen Materials. Sie wird in Millimetern (mm) oder Zoll (in) gemessen. Eine größere Schnitttiefe kann mehr Material in einem Durchgang entfernen, erfordert jedoch möglicherweise mehr Leistung und erhöht das Risiko eines Werkzeugbruchs.

Schnittparameter für Metalle

Metalle gehören zu den am häufigsten bearbeiteten Materialien und verschiedene Metalle haben unterschiedliche Eigenschaften, die sich auf die Schnittparameter auswirken. Hier sind einige allgemeine Richtlinien für Schnittparameter bei der Verwendung eines Vierkant-Hartmetallfräsers für unedle Metalle:

Aluminium

Aluminium ist ein weiches und duktiles Metall, das relativ leicht zu bearbeiten ist. Bei Aluminiumlegierungen kann eine hohe Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit genutzt werden, um einen effizienten Materialabtrag zu erreichen. Eine typische Schnittgeschwindigkeit für Aluminium kann zwischen 300 und 600 m/min (1000 und 2000 SFM) liegen. Oft wird eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,1 bis 0,3 mm/Zahn (0,004 bis 0,012 IPT) empfohlen. Die Schnitttiefe kann je nach Fräserdurchmesser und Maschinenleistung bis zu 3–5 mm (0,12–0,20 Zoll) betragen. Unser65HRC 4-schneidiger Flachschaftfräserist aufgrund seiner hohen Härte und scharfen Schneidkanten gut für die Bearbeitung von Aluminium geeignet.

Stahl

Stahl ist im Vergleich zu Aluminium ein härteres und stärkeres Metall. Die Schnittparameter von Stahl hängen von seinem Kohlenstoffgehalt und seiner Härte ab. Für Weichstahl sind eine Schnittgeschwindigkeit von 100–300 m/min (330–1000 SFM) und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05–0,2 mm/Zahn (0,002–0,008 IPT) üblich. Die Schnitttiefe kann etwa 1–3 mm (0,04–0,12 Zoll) betragen. Bei der Bearbeitung von hochfestem Stahl oder gehärtetem Stahl sind geringere Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe erforderlich, um übermäßigen Werkzeugverschleiß zu vermeiden. Beispielsweise muss bei Stahl mit einer Härte von 40–50 HRC die Schnittgeschwindigkeit möglicherweise auf 30–100 m/min (100–330 SFM) reduziert werden.

Edelstahl

Edelstahl ist für seine Korrosionsbeständigkeit bekannt, lässt sich aber auch schwieriger bearbeiten als Weichstahl. Es neigt dazu, während der Bearbeitung zu verhärten, was den Werkzeugverschleiß erhöhen kann. Typisch für Edelstahl sind eine Schnittgeschwindigkeit von 50 – 150 m/min (160 – 500 SFM) und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05 – 0,15 mm/Zahn (0,002 – 0,006 IPT). Die Schnitttiefe sollte relativ gering gehalten werden, etwa 0,5 bis 2 mm (0,02 bis 0,08 Zoll). Unser2-schneidiger Flachfräserkann eine gute Wahl für die Bearbeitung von Edelstahl sein, da es eine bessere Spanabfuhr bietet.

Schnittparameter für Kunststoffe

Kunststoffe weisen im Vergleich zu Metallen andere Bearbeitungseigenschaften auf. Sie sind im Allgemeinen weicher und haben niedrigere Schmelzpunkte. Bei der Bearbeitung von Kunststoffen geht es vor allem darum, ein Schmelzen und Absplittern des Materials zu vermeiden.

Acryl

Acryl ist ein beliebtes Kunststoffmaterial, das häufig für Beschilderungs- und Displayanwendungen verwendet wird. Für Acryl werden eine relativ hohe Schnittgeschwindigkeit und ein geringer Vorschub empfohlen. Es kann eine Schnittgeschwindigkeit von 200–400 m/min (660–1300 SFM) und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05–0,15 mm/Zahn (0,002–0,006 IPT) verwendet werden. Die Schnitttiefe kann bis zu 2 – 3 mm (0,08 – 0,12 Zoll) betragen. Um eine glatte Oberfläche zu erzielen, ist die Verwendung eines scharfen Fräsers unerlässlich.

Polycarbonat

Polycarbonat ist ein starker und schlagfester Kunststoff. Es hat einen höheren Schmelzpunkt als Acryl. Die Schnittgeschwindigkeit für Polycarbonat kann im Bereich von 150–300 m/min (500–1000 SFM) liegen, und die Vorschubgeschwindigkeit kann 0,05–0,2 mm/Zahn (0,002–0,008 IPT) betragen. Die Schnitttiefe sollte auf 1–2 mm (0,04–0,08 Zoll) begrenzt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden.

Schnittparameter für Verbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe sind Werkstoffe, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien bestehen, beispielsweise aus kohlenstofffaserverstärkten Polymeren (CFK) oder glasfaserverstärkten Polymeren (GFK). Die Bearbeitung von Verbundwerkstoffen erfordert besondere Aufmerksamkeit, um Delaminierung und Faserauszug zu vermeiden.

CFK

Für CFK werden typischerweise eine hohe Schnittgeschwindigkeit und ein niedriger Vorschub verwendet. Üblich sind eine Schnittgeschwindigkeit von 300 – 600 m/min (1000 – 2000 SFM) und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,02 – 0,1 mm/Zahn (0,0008 – 0,004 IPT). Die Schnitttiefe sollte gering gehalten werden, etwa 0,5–1,5 mm (0,02–0,06 Zoll). UnserBodenbelag und V-Fugen-Setkann für bestimmte Verbundwerkstoffbearbeitungsanwendungen verwendet werden, bei denen präzises Schneiden erforderlich ist.

GFK

GFK ist weniger abrasiv als CFK, erfordert aber dennoch eine sorgfältige Auswahl der Schnittparameter. Geeignet sind eine Schnittgeschwindigkeit von 200 – 400 m/min (660 – 1300 SFM) und eine Vorschubgeschwindigkeit von 0,05 – 0,15 mm/Zahn (0,002 – 0,006 IPT). Die Schnitttiefe kann bis zu 1 – 2 mm (0,04 – 0,08 Zoll) betragen.

Faktoren, die die Schnittparameter beeinflussen

Neben dem zu bearbeitenden Material gibt es noch weitere Faktoren, die die Schnittparameter beeinflussen können:

• Fräsergeometrie: Die Anzahl der Nuten, der Spiralwinkel und der Spanwinkel des Fräsers können die Schneidleistung beeinflussen. Beispielsweise kann ein Fräser mit mehr Spannuten eine bessere Oberflächengüte liefern, hat aber möglicherweise eine geringere Spanabfuhrfähigkeit.
• Steifigkeit von Werkzeugmaschinen: Eine starre Werkzeugmaschine kann höhere Schnittkräfte verarbeiten und ermöglicht aggressivere Schnittparameter. Wenn die Maschine nicht steif genug ist, kann es zu Vibrationen kommen, die zu schlechter Oberflächengüte und vorzeitigem Werkzeugverschleiß führen können.
• Kühlmittel und Schmierung: Die Verwendung des richtigen Kühl- oder Schmiermittels kann die Standzeit und Oberflächengüte des Werkzeugs verbessern. Kühlmittel können dabei helfen, Wärme abzuleiten und Späne wegzuspülen, während Schmiermittel die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück verringern können.

Fazit und Aufruf zum Handeln

Die Auswahl der richtigen Schnittparameter für einen Vierkant-Hartmetallfräser für verschiedene Materialien ist eine komplexe, aber wesentliche Aufgabe. Durch das Verständnis der Materialeigenschaften, der grundlegenden Schnittparameter und der sie beeinflussenden Faktoren können Sie effiziente und qualitativ hochwertige Bearbeitungsergebnisse erzielen.

Als professioneller Lieferant von Vierkant-Hartmetallfräsern sind wir bestrebt, unseren Kunden die besten Produkte und technischen Support zu bieten. Wenn Sie Fragen zu Schnittparametern haben oder Hilfe bei der Auswahl des richtigen Fräsers für Ihre Anwendung benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir freuen uns darauf, Ihre Bearbeitungsanforderungen zu besprechen und Ihnen dabei zu helfen, die optimale Lösung zu finden.

Referenzen

• Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2009). Fertigungstechnik und Technologie. Pearson Prentice Hall.
• Trent, EM, & Wright, PK (2000). Metallschneiden. Butterworth-Heinemann.