Anwendung von HEM auf die Mikrobearbeitung

Das Folgende ist nur einer von mehreren Blogbeiträgen, die für hocheffizientes Fräsen und Mikrobearbeitung relevant sind. Um ein vollständiges Verständnis dieser beliebten Bearbeitungsmethode zu erlangen, sehen Sie sich einen der zusätzlichen HEM-Beiträge unten an!

Einführung in das hocheffiziente Fräsen I Hochgeschwindigkeitsbearbeitung vs. HEM I Wie man die Spanausdünnung bekämpft I Eintauchen in die Schnitttiefe I Wie man 4 Hauptarten von Werkzeugverschleiß vermeidet I Einführung in das Trochoidalfräsen

Vorteile der Verwendung von HEM mit Miniaturwerkzeugen

Hocheffizientes Fräsen (HEM) ist eine Technik zum Schruppen, die eine geringere radiale Schnitttiefe (RDOC) und eine höhere axiale Schnitttiefe (ADOC) verwendet . Dies verzögert die Werkzeugverschleißrate, reduziert die Ausfallwahrscheinlichkeit und verlängert die Werkzeuglebensdauer, während die Produktivität und die Materialabtragsraten (MRR) gesteigert werden. Da diese Bearbeitungsmethode die MRR erhöht, werden Miniaturwerkzeuge (<0,125 Zoll) und Mikrobearbeitung bei HEM-Operationen häufig übersehen. Darüber hinaus verfügen viele Betriebe auch nicht über die hohen Drehzahlfähigkeiten, die erforderlich sind, um die Vorteile von HEM für Miniaturwerkzeuge zu erkennen. Bei richtiger Anwendung können Miniaturwerkzeuge jedoch die gleichen Vorteile von HEM erzielen wie Werkzeuge mit größerem Durchmesser.

Vorteile von HEM:

• Verlängerte Lebensdauer und Leistung des Werkzeugs.
• Schnellere Zykluszeiten.
• Gesamtkosteneinsparungen

Häufige Herausforderungen bei der Mikrobearbeitung vermeiden

Die Verwendung von Miniaturwerkzeugen für HEM ist zwar vorteilhaft, wenn sie korrekt ausgeführt wird, stellt jedoch Herausforderungen dar, denen sich alle Maschinisten bewusst sein müssen. Zu wissen, worauf man achten muss, ist ein entscheidender erster Schritt zum Erfolg.

Werkzeugzerbrechlichkeit und -bruch bei Miniaturwerkzeugen

Bruch ist aufgrund der Zerbrechlichkeit des Werkzeugs eine der Hauptherausforderungen im Zusammenhang mit der Verwendung von hocheffizienter Mikrobearbeitung mit Miniaturwerkzeugen. Spindelrundlauf und -vibration, Werkzeugdurchbiegung, Materialungleichmäßigkeiten und ungleichmäßige Belastung sind nur einige der Probleme, die zu einem Werkzeugbruch führen können. Um dies zu verhindern, muss der Maschineneinrichtung und dem Material mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, um sicherzustellen, dass die Werkzeuge die höchsten Erfolgschancen haben.

Als allgemeine Regel sollte HEM nicht in Betracht gezogen werden, wenn Werkzeuge mit Schneiddurchmessern von weniger als 0,031 Zoll verwendet werden. Obwohl möglich, kann HEM bei Durchmessern unter 0,062 Zoll immer noch unerschwinglich herausfordernd oder riskant sein, und Ihre Anwendung und Maschine müssen sorgfältig geprüft werden.

Techniken zur Vermeidung von Werkzeugfehlern:

• Stellen Sie sicher, dass das Werkstück sicher und gestützt ist.
• Verwenden Sie die kürzeste Gesamtlänge und Schnittlänge wie möglich.
• Werkzeugrundlauf in der Spindel prüfen und wenn möglich Schrumpfaufnahmen verwenden.
• Wählen Sie eine für Ihr Material optimierte Beschichtung.

Umgang mit übermäßiger Hitze und Temperaturschocks bei der Mikrobearbeitung

Aufgrund der geringen Größe von Miniaturwerkzeugen und der hohen erforderlichen Laufgeschwindigkeiten kann die Wärmeentwicklung schnell zu einem Problem werden. Wenn die Hitze nicht kontrolliert wird, können das Werkstück und die Werkzeuge thermisch reißen, schmelzen, brennen, Kanten aufbauen oder sich verziehen.

Um der hohen Hitze entgegenzuwirken, wird häufig Kühlmittel verwendet, um die Oberflächentemperatur des Materials zu senken sowie die Spanabfuhr und Schmierfähigkeit zu unterstützen. Allerdings muss darauf geachtet werden, dass der Einsatz von Kühlmittel das Material nicht zu schnell oder ungleichmäßig abkühlt. Wenn eine ungeeignete Kühlmittelmethode verwendet wird, kann es zu einem thermischen Schock kommen. Ein thermischer Schock tritt auf, wenn sich ein Material ungleichmäßig ausdehnt, wodurch Mikrobrüche entstehen, die sich im gesamten Material ausbreiten und Risse, Verformungen oder die physikalischen Eigenschaften des Materials verändern können.

Techniken zur Vermeidung von Hitze und Thermoschock:

• Lassen Sie Ihr beschichtetes Werkzeug trocken oder mit Druckluft laufen und achten Sie dabei auf eine ausreichende Spanabfuhr.
• Wählen Sie eine für Ihr Material optimierte Beschichtung.
• Verwenden Sie Werkzeuge mit spezieller Geometrie für Ihr Werkstückmaterial.
• Geschwindigkeit (RPM) verringern.

Schlüsselmitnahmen

Bei richtiger Ausführung kann die Mikrobearbeitung von Miniaturwerkzeugen (<0,125 Zoll) die gleichen Vorteile von HEM nutzen wie Werkzeuge mit größerem Durchmesser:reduzierter Werkzeugverschleiß, beschleunigte Teileproduktionsraten und größere Bearbeitungsgenauigkeit. Es muss jedoch mehr Sorgfalt darauf verwendet werden, den Bearbeitungsprozess zu überwachen und Werkzeugzerbrechlichkeit, übermäßige Hitze und Temperaturschocks zu vermeiden.

Sehen Sie sich dieses Beispiel von HEM-Werkzeugwegen (trochoidales Fräsen) an, die mit einem 3/16″ Harvey Tool Schaftfräser aus Aluminium ausgeführt werden.