Fräsen ist Fräsvorrichtung und Verfahrensbeschreibung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Fräsen ist eine Oberflächenbehandlungsmethode, die auf dem abwechselnden Betrieb der Zähne des Fräsers basiert. Es gibt eine große Vielf alt an Werkzeugen, abhängig von ihrem funktionalen Zweck, den verarbeiteten Materialien und den Eigenschaften der hergestellten Teile.

Prozessmerkmale

Der Fräsprozess basiert, wie alle bestehenden Methoden der spanenden Materialbearbeitung, auf Haupt- und Nebenbewegungen. Das erste ist die Drehung des Werkzeugs und das zweite sein Vorschub in den Arbeitshub.

Oberflächenfräsen erfolgt in der Regel in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten:

• Schruppen - das anfängliche Entfernen von Schüttgutspänen, um das erforderliche allgemeine Profil zu bilden, hat eine niedrige Genauigkeitsklasse. Die Bearbeitungszugabe (Dicke der abzutragenden Schicht unter Berücksichtigung aller Zusatzfaktoren) kann je nach Werkstoff des Werkstücks 3 bis 7 mm betragen.
• Semi-Finishing - die zweite Stufe der Reinigung des vorgesehenen Fräsobjekts, die Späne sind kleiner, die Genauigkeit der Arbeit steigt und erreicht die 4-6. Klasse.
• Fine – Sorgfältige Verarbeitung sorgt für hohe QualitätOberflächen und Konturen, hohe Präzision (6.-8. Klasse). Die Zugabe sollte 0,5-1 mm betragen.

Die Durchführung der einzelnen Bearbeitungsschritte stellt besondere Anforderungen an die Bearbeitungswerkzeuge in Bezug auf deren Gest altung, Material, Anzahl und Qualität der Schneidkanten. Zum Beispiel hat eine Fräsvorrichtung zum Schruppen grobe Zähne, während ein feiner Fräser eine feine Mehrzahnstruktur hat.

Arten von Fräsarbeiten

Eine breite Palette vorhandener Fräser ermöglicht die Bearbeitung von Materialien unterschiedlicher Komplexität und Konfiguration in jedem Winkel. Alle Arten von Prozessen können in mehrere Gruppen eingeteilt werden:

1. Arbeiten mit ebenen Flächen. Es wird eine Schrupp- und Endreinigung von nicht volumetrischen Ebenen mit horizontaler, vertikaler oder geneigter Position durchgeführt.
2. Bearbeitung von massiv geformten Rohlingen und Teilen. Es wird eine Volumenreinigung durchgeführt, die Objekten eine bestimmte Form verleiht.
3. Trennung. Die Teile werden in mehrere Teile geteilt, wobei überschüssiges Material abgeschnitten wird.
4. Modularer Aufbau. Basierend auf der Bildung des erforderlichen Profils des vorhandenen Werkstücks die Gest altung von Nuten, Nuten, Zähnen, geformten Aussparungen.

Am häufigsten wird für jede einzelne Methode eine eigene Fräsvorrichtung verwendet. Besonders komplexe Werkstücke werden mit einem Messersatz bearbeitet. Das Fräsen breiter Flächen wird also mit einem Satz von Werkzeugen durchgeführt, die habenallseitige Schrägverzahnung zur Reduzierung von Axialkräften.

Ausstechervarianten je nach Verwendungszweck

Es gibt mehrere Ordnungsmerkmale, nach denen alle bekannten Fräsgeräte verteilt sind: nach Material, nach Messerart, nach Form, je nach Arbeitshubrichtung. Der Hauptparameter ist immer noch die Zuweisung.

1. Zylindrisch - Fräsen aller horizontalen und vertikalen Ebenen.
2. Ende - Beenden aller Ebenen in beliebiger Position.
3. Ende - Arbeit unterschiedlicher Komplexität, die Möglichkeit des flachen, geformten, modularen, künstlerischen Fräsens.
4. Eckig und geformt - Späne von den Seitenflächen von Werkstücken entfernen, Gegenstände profilieren, kegelförmige Vertiefungen reinigen.
5. Abschneiden, Schlitzen, Verzahnen - Trennen, Schneiden von Zähnen an Werkstücken, Nuten.

Die gleiche Art von Werkzeugen kann Unterschiede in Durchmesser, Anzahl der Messer und deren Eigenschaften aufweisen.

Designunterschiede zwischen Fräsern

Messereigenschaften und deren Befestigung sind wichtige Parameter, die den Einsatzzweck des Cutters bestimmen, insbesondere die Qualität der Verarbeitung.

1. Ganz. Sie bestehen aus werkzeuglegierten Stählen und Schnellarbeitsstählen. Am häufigsten - zylindrische, scheibenförmige, geschlitzte, abgeschnittene Fräser.
2. Verbindung. Es gibt zwei Möglichkeiten. Im ersten Schaft ausBaustahl wird an den Schneidkopf geschweißt - aus Werkzeug, Schnellarbeitsstahl, seltener - aus Hartlegierung. Im zweiten werden Hochgeschwindigkeits- oder Hartmetallmesser auf den Vorrichtungskörper gelötet. Wird in Schaftfräsern und Schaftfräsern verwendet.
3. Teams. Messer, meist Hartmetall, sind mechanisch mit dem Hauptkörper verbunden.

Solid-Fräser haben mehr Zähne für eine präzisere Bearbeitung. Die gleiche Möglichkeit besteht für Verbundwerkzeuge, die aus einem Hartmetallkopf und einem Strukturschaft bestehen. Ihr Nachteil ist ein hoher Verschleiß. Meistens ist diese Ausrüstung in der Vorschlicht- und Endbearbeitungsphase der Spanentfernung beteiligt.

Kombinierte Messer zeichnen sich durch hohe Verschleißfestigkeit, Festigkeit, Härte und Schärfe der Messer, Dreh- und Demontagefreundlichkeit aus. Quantitativ im Verhältnis pro Kopf verlieren sie jedoch deutlich. Diese werden hauptsächlich beim Schruppen verwendet.

Maschinen

Die auszuführenden Fräsarbeiten bestimmen die benötigte Ausrüstung, einschließlich des Maschinentyps, auf dem sie ausgeführt werden.

Horizontalfräsmaschinen sind für die Bearbeitung horizontaler Ebenen und geformter Oberflächen, die Herstellung von Zahnrädern und die Dekoration einiger Profilobjekte konzipiert. Ihre Vorrichtung bestimmt die horizontale Befestigung des Werkzeugs, meistens ein Zylinder-, Scheiben- oder Schaftfräser.

Die gleichen Arten von Arbeit, aber mit besonderen Merkmalen, erlaubtFühren Sie eine vertikale Fräsmaschine durch. Eine Besonderheit ist die vertikale Spannung des Werkzeugs und damit der überwiegende Einsatz von Stirn-, Stirn- und Modulfräsern.

Universalfräsmaschinen haben zusätzliche Vorrichtungen zum Drehen des Tisches in 3 Ebenen, wodurch Sie mit horizontalen, vertikalen und geformten Oberflächen arbeiten können.

In der Serienfertigung von Teilen mit gleichem Profil werden Kopierfräsmaschinen verwendet, um sich wiederholende Muster oder Vertiefungen auf einer Ebene mit erhöhter Genauigkeit herzustellen.

CNC-Maschinen sind die Geräte der Zukunft. Sie ermöglichen die Ausführung einer programmierten Reihe von Aktionen, hauptsächlich für das künstlerische Fräsen oder die Nichtserienfertigung von Teilen. Es werden Schaftfräser, Schaftfräser und Modulfräser mit unterschiedlicher Schneidenanzahl verwendet.

Fräsen ist eine Arbeit auf einer speziellen Schneidemaschine, die den Werkzeugweg und -vorschub des Werkstücks bereitstellt.

Einfluss der Schnittbedingungen auf das Arbeitsergebnis

Ergebnisse werden nicht nur von rational ausgewählten Geräten bestimmt. Ihre Qualität hängt davon ab, wie gut die Mahlmodi gewählt sind.

1. Es ist notwendig, den erforderlichen Durchmesser des Fräsers, seine Konstruktion, sein Material, seine Anzahl der Zähne genau zu bestimmen und das Verhältnis zwischen den Abmessungen des Werkzeugs und der Dicke der zu entfernenden Schicht herzustellen. Es ist wichtig, dass sich ein Fachmann darum bemüht, sicherzustellen, dass die erforderliche Dicke des Metalls in einem Durchgang entfernt wird.
2. Die Größe des Werkzeugs bestimmt die eingestellte Rotationsgeschwindigkeit und dementsprechend die Arbeitsgeschwindigkeit. Sie werden an der Maschine eingestellt, indem die Spindeldrehzahl eingestellt wird - die grundlegende Achse zum Befestigen des Fräsers. Zu langsame oder zu schnelle grundlegende Arbeitsbewegungen des Schneidkopfes führen zu einer schlechten Oberflächenqualität.
3. Vorschub ist ein wichtiger Schnittmodus. Es gibt eine Teilung in diesem integralen Konzept. Zunächst wird der Fräservorschub pro Zahn ermittelt. Es wird entsprechend dem verwendeten Werkzeug und der Art der Arbeitsfläche aus Nachschlagewerken ausgewählt. Danach wird der Vorschub pro Umdrehung bzw. pro Minute ermittelt.

Die Berechnung des Fräsens basiert auf Informationen über die zulässige Leistung der Geräte, die Art der zu bearbeitenden Oberfläche und die ausgewählten Werkzeuge. Es gibt Soll- und Kontrollwerte gefüllte Soll-Tabellen. Die rationale Auswahl und Berechnung der Hauptparameter der Arbeit bestimmt ihre Qualität.

Begleiterscheinungen

Fräsen ist ein Spanabtragungsprozess, der durch erhöhte thermische Effekte und mechanische Belastungen gekennzeichnet ist, die die Werkzeugleistung und die Oberflächengüte beeinträchtigen können. Einige Phänomene, die das Ergebnis der Fräsarbeit beeinflussen:

1. Kleben und Schrumpfen von Spänen. Das Anhaften von Metall an der Schneidfläche, das Drücken beeinträchtigt den Endbearbeitungsprozess und die Messer selbst. Dies gilt eher für weiche Materialien.
2. Rollend. Härte erhöhen, reduzierenFestigkeit und Plastizität der Oberflächenschicht des Teils - ein Nebeneffekt der plastischen Verformung, der durch anschließende Wärmebehandlung entfernt wird.
3. Reibung, erhöhte Hitze im Arbeitsbereich, Vibration sind Faktoren, die die Leistung des Schneideplotters reduzieren.

Um Nebenwirkungen zu vermeiden, müssen zusätzliche Technologien und Tools verwendet werden.

Werkstücke und Werkzeuge schützen

Um negative Auswirkungen spanender Prozesse auf das Werkzeug und das zu bearbeitende Material zu vermeiden bzw. zu minimieren, werden folgende Techniken eingesetzt:

1. Der Einsatz von Kühl- und Schmiermitteln sowie Flüssigkeiten, deren Zufuhr direkt in den Fräsbereich reduziert Reibung, Verhärtung, Spananhaftung und sorgt für eine lange Lebensdauer der Messer.
2. Das mitgelieferte Spanabfuhrsystem eliminiert den Effekt der Schrumpfung und die rationelle Auswahl der Schnittbedingungen für besonders weiche Metalle verhindert das Anhaften der Späne.
3. Vibrationen können durch die Wahl der vorderen und hinteren Ecken der Schneiden, der gewünschten Drehzahlen und dem Einsatz von Schwingungsdämpfern reduziert werden.

Fräsen mit minimalen Nebenprozessen erfordert hohe Professionalität und Erfahrung.

Fräsen ist ein komplexer Prozess zur Endbearbeitung verschiedener Oberflächen, dessen Erfolg durch die rationelle Auswahl von Ausrüstung, Werkzeugen, Schnittbedingungen, Schmier- und Kühlmitteln und Zubehör bestimmt wird, die die Arbeitsqualität verbessern.