Bearbeitungsgrundlagen:Einführung in Fräswerkzeuge

Unsere Reihe „Grundlagen der maschinellen Bearbeitung“ soll Ihnen dabei helfen, Ihre CAM-Kenntnisse aufzufrischen, unabhängig davon, ob Sie in einer Maschinenwerkstatt arbeiten oder gerade erst anfangen. Jede Folge wird von einem unserer hauseigenen Maschinisten moderiert und bietet einen detaillierten Überblick über ein Werkzeug/einen Prozess. In der letzten Ausgabe haben wir über Fräsmaschinen berichtet. Hier haben wir eine Einführung in Fräswerkzeuge, in der wir die verschiedenen Arten von Schneidwerkzeugen untersuchen, die für Fräszwecke verwendet werden können, wann diese Werkzeuge am besten verwendet werden und wie sie in Fusion 360 verwendet werden.

In diesem Video zeigen wir zwei der am häufigsten verwendeten Fräswerkzeuge:einen Flachschaftfräser und einen Kugelkopffräser. Flachschaftfräser haben ihren Namen von einem durchgehend flachen Boden, der dann im 90-Grad-Winkel auf unsere Seiten kommt. Kugelfräser haben einen Radius, eine Halbkugel oder eine halbe Kugel (daher der Name), um ihr stattdessen ein abgerundetes Ende zu geben.

Jetzt gibt es einen Werkzeugtyp, der irgendwo zwischen diesen beiden liegt, der als Bull Nose Mill oder Tip Radius End Mill bezeichnet werden kann und einen teilweise flachen Boden mit einem Radius direkt an den Kanten hat. Der Einfachheit halber konzentrieren wir uns in diesem Video auf unseren Flachschaftfräser und unseren Kugelkopffräser.

Warum sollten wir also eine dieser Arten von Tools einer anderen vorziehen? Es kommt wirklich auf eine Kombination aus der Art der Geometrie an, die wir zu bearbeiten versuchen, und dem Stadium des Prozesses, in dem wir uns befinden.

Wenn wir uns zum Beispiel unseren Flachschaftfräser ansehen, wenn wir damit Material wegschneiden, bleibt uns ein Material übrig, das einen flachen Boden und Wände mit geraden Seiten hat, um der Geometrie des Werkzeugs zu entsprechen. Dies ist perfekt, wenn die Geometrie, die wir zu bearbeiten versuchen, einen flachen Boden und Wände mit geraden Seiten hat. In diesem Fall können wir einen Flachschaftfräser verwenden, um unsere Teile in die endgültige Form zu bringen.

Viele Teile haben jedoch komplexere, gekrümmte Oberflächen. Für diese ist ein Flachschaftfräser nicht ideal zu verwenden. Hier geht es nun weiter zu unserer Ball Nose Mühle. Wenn wir dieses Werkzeug verwenden, um das Material erneut zu durchtrennen, bleibt Material übrig, das die Geometrie des Werkzeugs hat, d. h. den Radius oder die Halbkugel am Ende.

Wie Sie sehen können, bleibt bei mehreren Durchgängen mit der Ball Nose Mill das Material zwischen diesen, die Spitzen genannt werden.
Wir können die Größe dieser Höcker verringern, indem wir die Größe der Überschreitung oder der Durchgänge verringern.

Dies ist eine sehr ineffiziente Art, eine flache Oberfläche wie diese zu bearbeiten. Stattdessen sollten wir viel besser einen Flachschaftfräser verwenden, um dieses Material schnell zu entfernen und uns diese flache Oberfläche zu geben.

Wo uns ein Ball Nose-Fräser einen Vorteil verschafft, ist, wenn wir eine gekrümmte Oberfläche bearbeiten möchten. Wenn wir versuchten, eine gekrümmte Oberfläche mit einem Flachschaftfräser zu bearbeiten, würden wir am Ende Stufen erhalten, die den mit der Kugelnase erzeugten Höckern ähneln. Auf einer gekrümmten Oberfläche wie dieser sind jedoch mit einem Kugelkopffräser viel weniger Durchgänge erforderlich, um diese Spitzen auf eine akzeptable Größe zu reduzieren, als dies mit einem Flachschaftfräser der Fall wäre.

Aus diesem Grund werden Flachschaftfräser im Allgemeinen zum Schruppen verwendet, wenn wir den größten Teil des Materials schnell entfernen möchten. Während Kugelkopffräser dann zum Schlichten verwendet werden, um zu bereinigen, was die Schruppdurchgänge hinterlassen haben. Die Ausnahme hiervon ist, wenn wir eine flache Oberfläche zum Schlichten haben, können wir einen Flachschaftfräser als Geometrie dieses Werkzeugs verwenden, da er der endgültigen Form des fertigen Teils entspricht.

Eine weitere Wahl, die bei der Art und Weise, wie wir mit unseren Fräswerkzeugen schneiden, getroffen werden kann, ist, ob wir das sogenannte Kletter- oder konventionelle Schneiden verwenden. Diese haben damit zu tun, wie sich das Werkzeug in Bezug auf die Vorschubrichtung und das Material dreht, das sie wegschneiden.

Beim Gleichlaufschneiden wird das Werkzeug so gedreht, dass sich die Zähne in das Material graben und die Späne bei der Vorwärtsbewegung hinter das Werkzeug geschoben werden. Durch das Eingraben der Zähne zieht sich das Werkzeug am Material entlang oder klettert. Konventionelles Schneiden ist die entgegengesetzte Richtung, bei der die Materialspäne vor das Werkzeug geschoben werden, während es sich entlang bewegt.

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die bestimmen, welches die beste Methode für eine bestimmte Anwendung ist, und das ist ein eigenes Thema für sich. Im Allgemeinen wird Gleichlaufschneiden bevorzugt, da es zu geringerem Werkzeugverschleiß und einer besseren Oberflächenqualität führt.

Nachdem wir nun etwas mehr über diese Werkzeuge wissen und wissen, wann sie zu verwenden sind, werfen wir einen Blick darauf, wie wir sie in Fusion 360 verwenden. Im Fertigungsarbeitsbereich von Fusion 360 haben wir die Werkzeugbibliothek, in der wir erstellen können und speichern Sie die Schneidwerkzeuge, die wir für einen bestimmten Job verwenden werden, oder finden Sie vielleicht diejenigen, die immer auf unserer bestimmten Maschine verfügbar sind.
In diesem Dokument können wir sehen, dass es bereits einen Flachschaftfräser gibt, und ich kann neue Werkzeuge zum Hinzufügen erstellen.

Hier sehen wir alle verschiedenen Arten von Werkzeugen, die erstellt werden können, einschließlich der Typen, die wir besprochen haben, und vieler anderer Typen – sowohl zum Fräsen als auch für andere Fertigungsanwendungen. Um ein neues Werkzeug zu erstellen, muss ich den gewünschten Typ auswählen. Ich werde einen Kugelkopffräser verwenden. Jetzt kann ich alle notwendigen Informationen eingeben, um dieses Tool zu definieren.

Hier sehen wir einen Werkzeugweg für die Bearbeitung dieser Verrundung, die derzeit einen Flachschaftfräser verwendet. Aber wie wir bereits gesehen haben, würde ein Kugelkopffräser für diese Art von Oberfläche viel besser funktionieren. Wenn ich diese Operation in der Werkzeugregisterkarte bearbeite, kann ich jetzt ein neues Werkzeug aus meiner Werkzeugbibliothek auswählen.

Eine weitere Änderung, die ich an dieser Operation vornehmen kann, ist die Registerkarte Durchgänge, auf der ich die Schnittrichtung auswählen kann. Hier kann ich wählen, ob die Schnitte klettern, konventionell oder in beide Richtungen sein sollen. Für viele andere Operationstypen gibt es ähnliche Optionen. Ich werde diesen als Aufstieg belassen.

Bleiben Sie dran:Nach dieser Episode über Fräswerkzeuge veröffentlichen wir wöchentlich Episoden zu den Grundlagen der maschinellen Bearbeitung. Zukünftige Themen umfassen Drehmaschinen, Postprozessoren, Werkzeugwegtypen, NC-Code, Arbeitskoordinatensysteme und mehr.

Laden Sie in der Zwischenzeit Fusion 360 herunter, um noch heute mit der intelligenteren Bearbeitung zu beginnen. Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie Ihre Maschine mit Fusion 360 maximieren können. Oder empfehlen Sie einen Freund, wenn Sie bereits Teil unserer Community sind.