Schnittmodus beim Fräsen: Berechnung, Definition, Standards

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

Fräsen ist bei weitem nicht der einfachste Vorgang zur Bearbeitung von Metallen und anderen Materialien, der dem Durchschnittsbürger nicht immer im Detail bekannt ist. Tatsache ist, dass dieser Prozess ein spezielles Gerät namens Cutter erfordert - es ist in vielen Unternehmen, Fabriken und Werken zu finden. Wie läuft dieser Prozess ab? In diesem Fall handelt es sich um ein Schneidwerkzeug und ein Werkstück. Das Schneidwerkzeug ist die Schneide selbst – sie führt Rotationsbewegungen aus, im Gegensatz zum Werkstück selbst, das mit Hilfe der Maschine Translationsbewegungen zur Schneide ausführt. Das Ergebnis ist eine Art der Verarbeitung, die mit keinem anderen Tool schwer zu replizieren wäre. Dieser Artikel enthält jedoch keine oberflächlichen Informationen - dieses Material ist für diejenigen gedacht, die bereits mehr oder weniger mit dem Mahlprozess vertraut sind. Haupt- und Hauptthema wird hier der Schneidmodus sein, d.h. hier wird berechnet und bestimmt, wie genau der Cutter funktionieren soll und welche Düse für bestimmte Metallarten unterschiedlicher Härte dafür verwendet werden soll. Um Ihnen das Verständnis der im Folgenden bereitgestellten Daten zu erleichtern, sollten Sie sich gleich darüber informieren, welche Konzepte hier verwendet werden.

Alles, was Sie brauchenwissen

So wird in jedem Absatz angegeben, um welches Material es sich handelt, sowie dessen Härte nach der Brinell-Methode - der bekanntesten und gebräuchlichsten aller Methoden zur Bestimmung der Härte von Körpern. Sie werden in HB gemessen, dh Brinell-Härteeinheiten. Als nächstes wird die Schnittgeschwindigkeit bestimmt, die in Metern pro Minute (m / min) angegeben wird. Hier sollten Sie besonders darauf achten, dass es sich nicht um Fräserumdrehungen handelt, sondern um einen ganz anderen Parameter. Dieser Parameter wird in mehreren Beispielen betrachtet - wenn das vom Fräser bearbeitete Material keine zusätzliche Beschichtung aufweist, und auch wenn der Fräser unterschiedliche Arten von TI-NAMITE-Beschichtungen aufweist. Und natürlich wird ein weiterer sehr wichtiger Fräsparameter beschrieben - das ist der Vorschub pro Zahn. Für Menschen, die weit von dieser Sphäre entfernt sind, mag dieser Parameter ziemlich ungewöhnlich erscheinen, aber wenn Sie seine Details sorgfältig studieren, wird alles ganz einfach. Dieser Parameter wird also in Millimetern pro Zahn gemessen und bestimmt, wie viele Millimeter sich das Werkstück bewegt, während sich der Fräser um einen Zahn dreht. Aus diesem Vorschub können weitere errechnet werden – zum Beispiel Rückwärtsgang und Minute, aber entscheidend ist der Vorschub pro Zahn. Und es hängt auch vom Durchmesser des verwendeten Werkzeugs ab. So, Sie haben alle Grunddaten – jetzt gilt es herauszufinden, mit welchem Schnittmodus Sie in welchem Fall fräsen.

Allzweckstähle

So, das erste Material, dasin diesem Artikel besprochen - dies sind Stähle für den allgemeinen Gebrauch. Welcher Schnittmodus soll für dieses Material verwendet werden? Der erste Schritt besteht darin, die Härte des Materials zu bestimmen. Beträgt die Stahlhärte weniger als 150 Brinnel, muss die Geschwindigkeit je nach Beschichtung auf 150 bis 210 Meter pro Minute eingestellt werden. 150 jeweils ohne Beschichtung und 210 mit der effektivsten TI-NAMITE-A-Beschichtung. Was den Vorschub pro Zahn betrifft, hängt alles, wie bereits erwähnt, vom Durchmesser des Werkzeugs ab. Wenn sein Durchmesser weniger als drei Millimeter beträgt, beträgt der Vorschub pro Zahn 0,012 bis 0,018 Millimeter, bei einer Durchmessererhöhung auf 5 mm erhöht sich der Vorschub auf 0,024 mm, wenn der Durchmesser auf 9 mm zunimmt, erhöht sich der Vorschub bis 0,050 mm, bei einem Durchmesser bis 14 mm kann der Vorschub auf 0,080 mm ansteigen, bei einem maximalen Durchmesser von 25 mm beträgt der Vorschub pro Zahn jedoch 0,18 mm. Mit diesen Daten können Sie den richtigen Schnittmodus auswählen. Aber vergessen Sie nicht, dass es auch härtere Stahlsorten für den allgemeinen Gebrauch gibt. Bei einer Härte von weniger als 190 Brinelleinheiten sollte die Geschwindigkeit 120 bis 165 Meter pro Minute betragen und bei einer Härte von weniger als 240 Brinelleinheiten 90 bis 125 Meter pro Minute. Natürlich ändert sich der Vorschub pro Zahn. Sie wird kleiner und kann im ersten Fall 0,01 bis 0,1 mm pro Zahn betragen, während sie im zweiten Fall 0,008 bis 0,08 mm pro Zahn betragen kann. Natürlich ist dies nicht das einzige Material, das beim Fräsen verwendet wird, daher sollten auch andere Metalle in Betracht gezogen werden.

Zementierte Stähle

Schnittbedingungen für einsatzgehärtete Stähle hängen von der Härte des Materials ab. Wenn es weniger als 235 Brinnel ist, ist die Schnittgeschwindigkeit angemessen - von 100 bis 140 Meter pro Minute. Bei einer Härte von weniger als 285 HB sinkt der Indikator - von 80 auf 110 Meter pro Minute. Vergessen Sie dabei aber nicht den Vorschub pro Zahn. Im Prinzip kann man darüber nicht viel reden, denn es unterscheidet sich nicht von dem, was man im vorigen Absatz bereits gesehen hat. Im ersten Fall hat sie die gleichen Intervalle wie bei der Bearbeitung von Allzweckstahl mit einer Härte von weniger als 190 HB und im zweiten Fall die gleichen Intervalle wie bei der Bearbeitung von Allzweckstahl mit einer Härte von weniger als 240 HB. Gleichwohl kann man nicht sagen, dass der Vorschub pro Zahn identisch sein wird, denn im ersten Fall beträgt der Vorschub zum maximalen Werkzeugdurchmesser nicht 0,1 wie im vorigen Beispiel, sondern 0,15. Deshalb ist die Berechnung von Schnittdaten eine so komplexe Aufgabe, die am besten nach allen Normen und nach strengen Vorschriften durchgeführt wird.

Nitrierstähle

Die Berechnung der Schnittbedingungen bei der Bearbeitung von nitrierten Stählen unterscheidet sich nicht von früheren Fällen - nur in diesem Fall sind die Materialien etwas härter als in den vorherigen Fällen, daher sollten Sie sich nicht wundern, dass die Schnittgeschwindigkeit hier zwischen 90 und 100 liegt 125 Meter pro Minute bei weniger hartem Stahl und 70 bis 95 Meter pro Minute bei härterem Material. Was den Vorschub pro Zahn betrifft, gibt es im ersten Fall einen ganz normalen Schrittlauf - von0,008 bis 0,08 Millimeter, aber wenn das Metall eine große Anzahl von Brinell-Härteeinheiten hat, bedeutet dies, dass sein Angebot abnimmt, und zwar merklich. Bei einem minimalen Werkzeugdurchmesser beträgt er 0,006 mm und bei einem maximalen Durchmesser 0,06 mm. Dies ist derzeit der niedrigste Vorschub pro Zahn, der in diesem Artikel diskutiert wird. Die Berechnung der Schnittbedingungen aus diesen Informationen erfolgt in der Regel nach der Standardformel, auf die am Ende des Artikels eingegangen wird.

Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt

Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt sind weit verbreitet, und was am wichtigsten ist - es gibt verschiedene Härtegrade. Und natürlich hat jeder von ihnen seine eigene Schnittgeschwindigkeit. Zum Beispiel haben die ersten beiden Stahlsorten die gleiche Geschwindigkeit, wenn der Schneider keine Beschichtung hat - 80 Meter pro Minute. Bei maximaler Abdeckung für den ersten Typ steigt die Geschwindigkeit jedoch auf 110 Meter pro Sekunde und für den zweiten nur auf bis zu 85 Meter pro Sekunde. Gleichzeitig gibt es jedoch zwei weitere Typen, den ersten mit einer Härte von weniger als 340 HB und den zweiten mit weniger als 385 HB. Dementsprechend beträgt der erste Schneidparameter 50 bis 70 m / min und der zweite 35 bis 50 m / min. Im Vergleich zu den Typen, die Sie zuvor gesehen haben, ist dies ziemlich langsam. Dementsprechend ist der Vorschub pro Zahn bei diesen Stahlsorten nicht zu hoch – hervorzuheben ist der letzte Stahl in Sachen Härte, der bei einem minimalen Werkzeugdurchmesser einen unglaublich geringen Vorschub von nur 0,005 mm aufweist. Es sei gleich darauf hingewiesen, dass hier das Fräsen betrachtet wird und nicht die Schnittbedingungen fürdrehen. Wie oben erwähnt, die Formel, die für die Berechnung verwendet wird, die Sie oben lesen werden. Die Schnittbedingungen beim Drehen werden mit einer etwas anderen Formel berechnet, daher sollten Sie nicht versuchen, eine Berechnung auf alle Arten von Arbeiten anzuwenden.

Werkzeugstähle

In Bezug auf die Härte werden Werkzeugstähle in noch mehr Typen unterteilt als Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgeh alt, sodass die Schnittbedingungen beim Fräsen von Werkzeugstahl zahlreich sein können. Wenn wir kurz über diesen speziellen Stahl sprechen, dann gibt es fünf Härtetypen: weniger als 230 HB, weniger als 285 HB, weniger als 340 HB, weniger als 395 HB und mehr als 395 HB. Jede von ihnen hat ihre eigene Schnittgeschwindigkeit: von 90 bis 125 m/min, von 70 bis 95 m/min, von 60 bis 85 m/min, von 45 bis 65 m/min bzw. von 30 bis 40 m/min. Tatsächlich füllt der Name dieser Daten bereits alle fehlenden Lücken in der Berechnung der Formel, die die Schnittbedingungen beim Fräsen bestimmt. Damit in der Formel alle Variablen durch Zahlen ersetzt werden können, müssen Sie auch den Durchmesser des Werkzeugs (und die daraus abgeleiteten Zahnvorschubdaten) kennen.

Wie wähle ich den Modus aus?

Die Auswahl der Schneidemodi ist ganz einfach - jeder Schneideplotter hat einen Sch alter, mit dem Sie die Rotationsgeschwindigkeit des Schneidewerkzeugs steuern können. Mit diesem kleinen Sch alter können Sie einen ungefähren Drehzahlwert einstellen, und Ihre Maschine arbeitet dann genau auf diesem Niveau. Genau genommen ist das aber der SchnittmodusHinter einem so einfachen Prozess steckt eine große Anzahl von Berechnungen, auf die später noch eingegangen wird. Tatsache ist, dass die Bestimmung der Drehzahl des Schneidwerkzeugs des Schneidwerkzeugs so genau wie möglich sein muss und Sie selten genug Zeit und Material haben, um Metallschneidmodi nach dem Zufallsprinzip auszuwählen. Deshalb gibt es eine Theorie, die vor der praktischen Anwendung verwendet werden muss.

Schnittgeschwindigkeitsformel

Es ist sehr wichtig, die Standards der Schnittbedingungen einzuh alten, da es hier nicht nur darum geht, dass Sie viel Zeit aufwenden, sondern noch schlimmer - viel Material, um blind den gewünschten Modus auszuwählen. Es kann auch unsicher sein. Daher ist es am besten, sich in erster Linie von theoretischem Wissen leiten zu lassen. Jetzt lernen Sie also die Formel kennen, mit der der Modus für ein bestimmtes Metall berechnet wird. Wie es in der Praxis angewendet werden kann, wird nachstehend beschrieben. Die Formel selbst geht davon aus, dass die Geschwindigkeit, ausgedrückt in Metern pro Minute, mit einem Umrechnungsfaktor von 1000 multipliziert und das Ergebnis durch das Produkt aus der Zahl „pi“multipliziert mit dem Durchmesser des Fräsers geteilt wird. Dies sind alle Elemente des Schneidmodus, die Sie benötigen, um die Rotationsgeschwindigkeit des Schneidwerkzeugs zu berechnen.

Vereinfachte Formel

Es hat keinen Sinn, zwei Multiplikationen durchzuführen, wenn du weißt, dass Pi eine Ziffer ohne Variablen ist. Anfangs ist es üblich, 1000 und 3,14 zu reduzieren, um 318 zu erh alten. 318 wird mit der Geschwindigkeit multipliziert, und dann wird das Ergebnis durch den Durchmesser des Fräsers geteilt. Das ist alles, diese Formel ist bereits viel einfacher als die vorherige, und das mit ihrer HilfeDefinition des Schnittmodus.

Berechnung

Bei solchem Material ist es unmöglich, auf ein Beispiel zu verzichten. Nun, wir können zum Beispiel einen Allzweckstahl mit einer Härte von weniger als 150 HB und einen Fräser mit einer TI-NAMITE-Beschichtung und einem Durchmesser von 10 Millimetern nehmen. Also müssen Sie zuerst die Daten überprüfen, die im obigen Artikel beschrieben wurden - mit solchen Indikatoren beträgt die Schnittgeschwindigkeit 175 m / min, also müssen Sie 318 mit 175 multiplizieren, Sie erh alten 55650. Jetzt müssen Sie diese teilen durch den Durchmesser des Fräsers, dh 10 - ergibt sich 5565. Dies ist genau der gewünschte Wert. Jetzt müssen Sie es auf Ihrer Maschine einstellen, und wenn es unmöglich ist, einen solchen Wert einzustellen, dann wird empfohlen, etwas weniger zu nehmen.

Ausländischer Instrumentenkatalog

Wenn Sie einen Haush altsschneider verwenden, können Sie höchstwahrscheinlich leicht die erforderlichen Daten finden, um den Schneidmodus zu bestimmen. Wenn Sie eine ausländische Probe haben, können Sie bestimmte Probleme haben. Deshalb ist es beim Kauf einer Fremdfräsmaschine unbedingt erforderlich, einen Katalog mit allen notwendigen Erläuterungen anzufordern, die Sie dann als theoretische Grundlage für die Arbeit mit der Maschine verwenden können.

Spezielle Charts

Echte Heilsbringer sind Graphen, die zur schnelleren und bequemeren Bestimmung des Schnittmodus erstellt werden. Was ist so ein Graph? Dies ist eine Reihe von geraden Linien in verschiedenen Farben, die sich zwischen zwei Achsen befinden - eine davon zeigt die Geschwindigkeit an, dh den Wert, den Sie kennen, weil Sie wissen, welche Art von Material Sie bearbeiten, unddie zweite ist die Anzahl der Umdrehungen pro Minute, die Ihr Schneideplotter machen wird, also seine Arbeitsweise. Warum haben die Linien unterschiedliche Farben? Falls Sie es nicht vergessen haben, die Anzahl der Umdrehungen pro Minute des Fräsers kann nicht nur anhand der Schnittgeschwindigkeit berechnet werden - Sie benötigen auch den Durchmesser des Werkzeugs, und jede Farbe ist für ihren Durchmesser verantwortlich.

Wie verwende ich das Diagramm?

Sie müssen lediglich den Durchmesser Ihres Werkzeugs in der Tabelle finden und die Linie der gewünschten Farbe in der Tabelle auswählen. Dann müssen Sie die Geschwindigkeit bestimmen und eine gerade Linie von der y-Achse ziehen, dh der Achse, auf der die Werte dieses Parameters angezeigt werden. Vom Schnittpunkt deiner Linie mit der Linie deiner gewählten Farbe musst du eine gerade Linie zur x-Achse ziehen, um die genaue Anzahl der Umdrehungen pro Minute herauszufinden.