Einige Grundkenntnisse, die Sie über CNC-Fräsen wissen müssen

Die Fräsfläche gehört zur Kategorie des Kontur-/Kontur-CNC-Fräsens. Dabei werden unregelmäßig geformte Konturen oder stetige Rundungen mit unterschiedlichem Grad (geneigt, konkav oder konvex) bearbeitet. Dies ist der Schlüsselprozess, um die meisten kundenspezifischen Teile mit einzigartigen Formen fertigzustellen. Dies erfordert von CNC-Bearbeitungsdienstleistern fortgeschrittene Kenntnisse der grundlegenden Bearbeitungsprinzipien und -verfahren.

Grundlagen zum Profilieren von CNC-Fräsen

1. Profil-CNC-Fräsprozesse
   Bevor das fertig bearbeitete Teil erreicht wird, wird es zunächst in verschiedene Kategorien unterteilt:Schruppen/Halbschruppen, Vorschlichten, Schlichten und Superschlichten. Je größer die Komponente, desto mehr Arten von Operationen sind beteiligt. Es ist sehr wichtig, die Operationen des bearbeiteten Werkstücks in Unterkategorien zu unterteilen, damit Sie das volle Potenzial der verwendeten Werkzeuge und Parameter maximieren können.

Schruppen – Dieser Arbeitsgang ist immer die erste Stufe der Verarbeitung und beginnt normalerweise mit dem Schneiden des Rohmaterialblocks, sodass das Teil ungefähr der gewünschten Form oder Kontur entspricht, um genügend Metallbestand für weitere Arbeitsgänge zu lassen.

Das Vorschlichten - Bei diesem Prozess werden Teile gemäß den Größenanforderungen bearbeitet oder verbleibende Rohlinge an Teilen entfernt. Halbzeuge können auch weiterverarbeitet werden, um spezifische Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit zu erfüllen.

Endbearbeitung – dieser Prozess wird nach dem Halbfertigbearbeitungsvorgang durchgeführt. Endbearbeitung dient der Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit von Teilen durch Entfernen offensichtlicher Grate und anderer Oberflächendefekte. Bei diesem Vorgang müssen Hochleistungswerkzeuge verwendet werden, da dies das endgültige Aussehen des Werkstücks erheblich beeinflusst.

Superfinish – Wenn das Teil ein Hochglanzfinish oder eine ultraglatte Kontur erfordert, geht der Vorgang weiter zum Superfinish. Dazu sind Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungstechnologie und hochpräzise Werkzeuge erforderlich.

2. Lernen Sie die Werkzeuge kennen, die beim CNC-Fräsen von gekrümmten Oberflächen verwendet werden
   Um eine glatte gekrümmte Oberfläche auf dem zu fertigenden Teil zu erhalten, werden kreisförmige Schaftfräser verschiedener Varianten verwendet. Dazu gehören runde Wendeschneidplatten, Kugelkopf-Wendeschneidplattenfräser und Kugelkopf-Vollhartmetall. Das kreisförmige Konturwerkzeug ist die erste Wahl für Konturbearbeitungsanwendungen, da es keine offensichtlichen Werkzeugbahnspuren hinterlässt.

Wendeschneidplattenfräser mit runden Wendeschneidplatten – Diese Werkzeuge haben normalerweise große Werkzeugdurchmesser. Rundblatt-Schaftfräser eignen sich aufgrund ihrer hohen Stabilität und beeindruckenden Produktivität sehr gut für Schruppoperationen.

Solide Kugelkopffräser – diese Schaftfräser können eine sehr gute Oberflächengüte auf den bearbeiteten Teilen hinterlassen. Aufgrund ihrer Struktur können sie eine geringe Stabilität aufweisen. Aus diesem Grund werden sie eher zum Schlichten als zum Schruppen verwendet.
Wendeschneidkopf-Kugelkopffräser – Wendeschneidkopf-Schaftfräser ähneln Vollhartmetall-Schaftfräsern, jedoch mit austauschbaren Schneidköpfen. Diese Spezialwerkzeuge haben ein abnehmbares Ende, das bei Bedarf ausgetauscht werden kann.

Allgemeine Tipps zum CNC-Fräsen gekrümmter Oberflächen

1. Notwendige Vorbereitungen
   Bevor Sie sich entscheiden, Ihre kundenspezifischen Teile durch Profilfräsen herzustellen, müssen Sie auch die verschiedenen Faktoren verstehen, die den gesamten CNC-Fräsprozess beeinflussen können. Darüber hinaus müssen Sie einige Besonderheiten festlegen, damit Sie die geeignete Verarbeitungstechnologie richtig auswählen können. Hier sind einige Dinge, die Sie vorbereiten müssen:

Achten Sie auf die Hohlraumtiefe des Teiledesigns – dies spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs und der benötigten Messlänge.
Wenn Sie wissen, wie viel Material vom ursprünglichen Block abgezogen wird, hilft Ihnen dies bei der Planung der für die Herstellung des Arbeitsteils erforderlichen Arbeitsgänge und ob Sie nach dem Vorschlichten und Halbschruppen zusätzliche Verfahren benötigen.

Überlegen Sie, wie Sie das Werkstück einspannen – dies hilft Ihnen bei der Vorbereitung der erforderlichen Vorrichtungen.

2. Alt und klassisch:Richtige Feeds und Geschwindigkeiten
   Vorschub und Geschwindigkeit bestimmen das Zeitspanvolumen des Bauteils und haben daher einen großen Einfluss auf das Erreichen einer exzellenten Oberflächengüte. Dazu sind Berechnungen erforderlich. Die zu verwendende Vorschubgeschwindigkeit kann auch von der Schnittiefe, dem verwendeten Werkzeug, dem zu schneidenden Material, der Kontur des zu bearbeitenden Teils und der erforderlichen Genauigkeit abhängen.
3. Werkzeugnutzung
   Es gibt heute viele verschiedene Tools auf dem Markt. Beim Schruppen sollte der Steifigkeit des Werkzeugs Vorrang eingeräumt werden, um den strengen Anforderungen an Schnitttiefe und Vorschub beim Schruppen standzuhalten. Andererseits sollte der Schaftfräser für Schlichtoperationen sehr scharf sein, ohne irgendwelche offensichtlichen Werkzeugbahnspuren zu hinterlassen. Ein weiterer Unterschied ist der Durchmesser des verwendeten Werkzeugs. Im Allgemeinen ist der Durchmesser des Schruppwerkzeugs größer als der Durchmesser des Schlichtwerkzeugs.
4. Minimieren Sie Vibrationen in Ihren CNC-Fräsprozessen
   Vibrationen sind eine der Hauptursachen für schlechte Oberflächengüte, Rattern und Werkzeugschäden. Während eines Fräsvorgangs können Vibrationen aus mehreren Quellen stammen, darunter Klemmstabilität, Werkzeugsteifigkeit, Materialhärte und Ungenauigkeit der Werkzeugmaschinenspindel. Hier sind einige unserer Techniken, um diese Verarbeitungshürde zu minimieren:

Werkzeuge mit guter Rundlaufgenauigkeit verwenden

Vermeiden Sie einen übermäßigen Überstand des Schaftfräsers während der Schruppbearbeitung. Verwenden Sie stattdessen eine Verlängerungsstange oder einen Verlängerungswerkzeughalter
Schützen Sie Ihre Arbeitsvorrichtung, indem Sie während des Schneidens für richtigen Halt und Gleichgewicht sorgen.
Vermeiden Sie beim Umgang mit Hartmetallen gewaltsames Schneiden.

Schlussfolgerung

CNC-Fräsflächen werden in der Regel in verschiedene Arbeitsgänge (Schruppbearbeitung, Vorschlichten, Schlichten und Superschlichten) unterteilt, um nach und nach die gewünschte Kontur zu erhalten. Die für diese Art des Fräsens verwendeten Werkzeuge haben normalerweise ein kreisförmiges Profil oder ein Werkzeug, das allgemein als Kugelstirnfräser bezeichnet wird. Zusammenfassend bedeutet das CNC-Fräsen einer gekrümmten Oberfläche, die notwendigen Vorbereitungen zu treffen, den richtigen Vorschub und die richtige Geschwindigkeit zu erhalten, auf die verwendeten Werkzeuge zu achten und Vibrationen zu minimieren.