Effektive Möglichkeiten zur Reduzierung der Wärmeerzeugung

Jede Anwendung von Schneidwerkzeugen erzeugt Wärme, aber wenn Sie wissen, wie Sie ihr entgegenwirken können, verlängert sich die Lebensdauer Ihres Werkzeugs. Hitze kann gut sein und muss nicht vollständig vermieden werden, aber die Kontrolle der Hitze hilft, die Lebensdauer Ihres Werkzeugs zu verlängern. Manchmal ist ein überhitztes Werkzeug oder Werkstück aufgrund von Rauch oder Verformung leicht zu erkennen. In anderen Fällen sind die Zeichen nicht so offensichtlich. Wenn Sie alle möglichen Vorkehrungen treffen, um Wärme umzuleiten, verlängern Sie die Lebensdauer Ihres Werkzeugs, vermeiden Ausschussteile und führen zu erheblichen Kosteneinsparungen.

Reduzieren Sie die Wärmeerzeugung mit HEM-Werkzeugwegen

High Efficiency Milling (HEM) ist eine Möglichkeit, die ein Maschinist erkunden sollte, um die Wärmeerzeugung während der Bearbeitung zu kontrollieren. HEM ist eine Schrupptechnik, die die Theorie der Spanverdünnung nutzt, indem eine kleinere radiale Schnitttiefe (RDOC) und eine größere axiale Schnitttiefe (ADOC) angewendet wird. HEM verwendet RDOC und ADOC ähnlich wie Schlichtoperationen, erhöht jedoch Geschwindigkeiten und Vorschübe, was zu höheren Materialabtragsraten (MRR) führt. Diese Technik wird normalerweise zum Abtragen großer Materialmengen beim Schruppen und Taschenfräsen verwendet. HEM nutzt die gesamte Schnittlänge und nutzt das volle Potenzial des Werkzeugs effektiver aus, wodurch die Standzeit und Produktivität des Werkzeugs optimiert werden. Sie müssen mehr radiale Durchgänge an Ihrem Werkstück ausführen, aber die Verwendung von HEM verteilt die Wärme gleichmäßig über die gesamte Schneidkante Ihres Werkzeugs, anstatt Wärme entlang eines kleinen Abschnitts aufzubauen, wodurch die Möglichkeit von Werkzeugversagen und -bruch verringert wird.

Chip-Verdünnung-Bewusstsein

Spanausdünnung tritt auf, wenn Werkzeugwege unterschiedliche radiale Schnitttiefen umfassen, und bezieht sich auf die Spandicke und den Vorschub pro Zahn. HEM basiert auf dem Prinzip der Spanausdünnung. Wenn es jedoch nicht richtig ausgeführt wird, kann die Spanverdünnung eine große Wärmeentwicklung verursachen. Wenn Sie HEM durchführen, reduzieren Sie effektiv Ihre Zustellung und erhöhen Ihre Geschwindigkeiten und Vorschübe, um Ihre Maschine mit hohen Geschwindigkeiten zu betreiben. Wenn Ihre Maschine jedoch nicht in der Lage ist, mit ausreichend hohen Geschwindigkeiten und Vorschüben zu arbeiten, oder Sie sich nicht entsprechend an Ihre reduzierte Schrittweite anpassen, treten Probleme in Form von Reibung zwischen Material und Werkzeug auf. Reibung erzeugt Reibung und große Wärmemengen, die dazu führen können, dass sich Ihr Material verformt und Ihr Werkzeug überhitzt. Die Spanausdünnung kann gut sein, wenn sie beim HEM richtig verwendet wird, aber wenn Sie ohne höhere Geschwindigkeiten und Vorschübe unter die Grenze der reduzierten Zustellung fallen, verursachen Sie Reibung und Werkzeugversagen. Aus diesem Grund ist es immer wichtig, während der Bearbeitung auf Ihre Späne zu achten.

Erwägen Sie Kletterfräsen

Es gibt zwei Möglichkeiten, Materialien beim Fräsen zu schneiden:konventionelles Fräsen und Gleichlauffräsen. Der Unterschied zwischen den beiden ist das Verhältnis der Drehung des Schneidwerkzeugs zur Vorschubrichtung. Beim Gleichlauffräsen dreht sich der Fräser mit dem Vorschub, im Gegensatz zum konventionellen Fräsen, bei dem sich der Fräser gegen den Vorschub dreht.

Beim konventionellen Fräsen beginnen die Späne beim theoretischen Nullpunkt und nehmen an Größe zu, was zu Reibung und potenzieller Kaltverfestigung führt. Aus diesem Grund wird es normalerweise für Werkzeuge mit höherer Zähigkeit oder zum Durchbrechen von einsatzgehärteten Materialien empfohlen.

Beim Gleichlauffräsen beginnt der Span bei maximaler Breite und nimmt ab, wodurch die erzeugte Wärme in den Span und nicht in das Werkzeug oder Werkstück übertragen wird. Beim Übergang von der maximalen Breite zum theoretischen Nullpunkt wird Wärme auf den Span übertragen und vom Werkstück weggedrückt, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung des Werkstücks verringert wird. Gleichlauffräsen erzeugt auch eine sauberere Scherebene, die weniger Werkzeugreibung verursacht, die Hitze verringert und die Werkzeuglebensdauer verlängert. Beim Gleichlauffräsen werden die Späne hinter dem Fräser entfernt, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Schneidens verringert wird. Gleichlauffräsen reduziert effektiv die Wärme, die an Werkzeug und Werkstück erzeugt wird, indem Wärme in den Span übertragen wird, Reibung reduziert wird und die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass Späne erneut geschnitten werden.

Verwenden Sie die richtigen Kühlmittelmethoden

Bei richtiger Anwendung kann Kühlmittel ein äußerst wirksames Mittel sein, um Ihr Werkzeug vor übermäßiger Wärmeentwicklung zu schützen. Es gibt viele verschiedene Arten von Kühlmittel und verschiedene Möglichkeiten, wie Kühlmittel Ihrem Werkzeug zugeführt werden kann. Das Kühlmittel kann Druckluft, auf Wasserbasis, auf reiner Ölbasis, auf löslicher Ölbasis, synthetisch oder halbsynthetisch sein. Es kann als Nebel-, Flut-, Hochdruck- oder Minimalmengenschmiermittel geliefert werden.

Unterschiedliche Anwendungen und Werkzeuge erfordern unterschiedliche Arten und Zuführungen von Kühlmittel, da die Verwendung einer falschen Zuführung oder Art zu einer Beschädigung von Teilen oder Werkzeugen führen kann. Beispielsweise könnte die Verwendung von Hochdruck-Kühlmittel mit Miniaturwerkzeugen zu Werkzeugbruch führen. Bei Materialien, bei denen die Spanabfuhr ein großer Schwachpunkt ist, wie z. B. Aluminium, wird Kühlmittel häufig verwendet, um Späne vom Werkstück wegzuspülen, anstatt die Wärme zu mäßigen. Beim Schneiden von Material, das ohne Kühlmittel lange, faserige Späne erzeugt, besteht die Gefahr, dass Aufbauschneiden entstehen, wenn die Späne nicht ordnungsgemäß abgeführt werden. Durch die Verwendung von Kühlmittel können diese Späne leicht aus Ihrem Werkzeugweg gleiten, wodurch die Möglichkeit eines erneuten Schneidens und eines Werkzeugversagens vermieden wird. Bei Materialien wie Titan, die Wärme nicht gut übertragen, kann die richtige Verwendung von Kühlmittel eine Überhitzung des Materials verhindern. Bei bestimmten Materialien wird jedoch der thermische Schock zu einem Problem. Dies ist der Fall, wenn Kühlmittel einem sehr heißen Material zugeführt wird und seine Temperatur schnell senkt, was sich auf die Eigenschaften des Materials auswirkt. Kühlmittel kann teuer und verschwenderisch sein, wenn es für die Anwendung nicht erforderlich ist. Daher ist es wichtig, immer sicherzustellen, dass Sie die richtige Verwendung von Kühlmittel kennen, bevor Sie mit der Arbeit beginnen.

Bedeutung der Kontrolle der Wärmeerzeugung

Hitze kann der schlimmste Albtraum eines Werkzeugs sein, wenn Sie nicht wissen, wie Sie sie kontrollieren können. Hocheffizientes Fräsen verteilt die Wärme über das gesamte Werkzeug und nicht nur über einen kleinen Teil, wodurch es weniger wahrscheinlich wird, dass Ihr Werkzeug überhitzt und ausfällt. Indem Sie RDOC über Ihren gesamten Werkzeugweg konstant halten, verringern Sie die Wahrscheinlichkeit von Reibung, einer häufigen Ursache für Wärmeerzeugung. Gleichlauffräsen ist die effektivste Methode, um Wärme in den Span zu übertragen, da es die Reibung reduziert und die Wahrscheinlichkeit eines erneuten Spanens verringert. Dadurch wird die Standzeit des Werkzeugs effektiv verlängert. Kühlmittel ist eine weitere Methode, um Temperaturen moderat zu halten, sollte jedoch mit Vorsicht verwendet werden, da die Art der Kühlmittelzufuhr und bestimmte Materialeigenschaften die Wirksamkeit beeinträchtigen können.