Schneidwerkzeuge für die Präzisionsbearbeitung

„Präzisionsbearbeitung“ bezieht sich auf die Einhaltung enger als normaler geometrischer Toleranzen und hervorragender Oberflächengüten über eine Charge von Teilen hinweg. Nicht jede Werkstatt ist in der Lage, dieses Leistungsniveau zu erreichen. Andere verfügen möglicherweise über die erforderlichen CNC-Werkzeugmaschinen, sehen dies jedoch nicht als etwas an, das ihr Zielmarkt benötigt.

Bei Impro sind wir stolz auf unsere Fähigkeit, Präzisionsbearbeitungsdienste anzubieten. Wir erreichen dies durch Investitionen in Präzisionsbearbeitungstechnologie, qualifizierte Fertigungstechnik und CNC-Programmierung und indem wir uns auf die Schneidwerkzeuge konzentrieren. In diesem Blogbeitrag werden wir uns damit befassen, wie sich das letzte davon, Schneidwerkzeuge, auf die Präzisionsbearbeitung auswirkt.

Wie sich Präzision von normaler Bearbeitung unterscheidet

Es gibt keine offizielle Definition dessen, was „Präzision“ ausmacht. Sie hängt von den zu bearbeitenden Teilen und deren Anwendung sowie den verwendeten Materialien und Werkzeugmaschinen ab. Bearbeitungsspezialisten werden wahrscheinlich zustimmen, dass sich Präzisionsbearbeitung auf enge Toleranzen und außergewöhnliche Oberflächengüten bezieht, während genaue Grenzen zur Diskussion offen bleiben.

Wenn man einige Quantifizierungen hinzufügt, werden diese Spezialisten höchstwahrscheinlich zustimmen, dass bei linearen und kreisförmigen Abmessungen eine Toleranz von weniger als 0,0004 Zoll (10 µm) eine Präzisionsbearbeitung erfordert. Ebenso würde eine Ebenheit besser als 2 µ“ (0,05 µm) und eine Rauheit kleiner als 1 µ“ (0,025 µm) als Präzision gelten. Bei sehr großen Teilen können solche Toleranzen jedoch unerreichbar sein, während sie bei sehr kleinen Teilen (solche, die mikrobearbeitet werden) nicht hilfreich groß sind.

Ein wichtiger Aspekt der Präzision ist die Wiederholbarkeit. Ein erfahrener Maschinist kann möglicherweise enge Toleranzen an einem einzelnen Teil einhalten, unabhängig von Typ, Alter und Zustand der Werkzeugmaschine. Bei einem großen Batch wäre dies jedoch extrem schwierig und sehr langsam.

Der Einfluss des Schneidwerkzeugs auf die Präzision

Zwei zu berücksichtigende Aspekte sind das Schneidwerkzeug selbst und wie es im Halter, Schneidwerkzeug oder Werkzeughalter montiert ist.

Das Hauptproblem bei Schneidwerkzeugen besteht darin, dass sie verschleißen und absplittern können. Bei einem gut eingerichteten Schneidvorgang ist die Wärmeausdehnung kaum ein Problem, da die meiste Wärme im Span abgeführt wird.

Verschleiß und Abplatzungen werden durch die Wahl des Werkzeugmaterials angegangen. Für einige Bearbeitungsvorgänge kann Hochgeschwindigkeitsstahl (HSS) verwendet werden, die meisten werden jedoch mit Hartmetalleinsätzen durchgeführt. Beschichtungen darauf reduzieren Reibung und Verschleiß. Besonders Titancarbonitrid-Schichten (TiCN) bieten eine gute Verschleißfestigkeit.

Die Werkzeugmontage beeinflusst die Präzision in zweierlei Hinsicht. Da ist zunächst die Durchbiegung des Werkzeugpfostens oder -halters unter Schnittbelastung. Je steifer die Halterung, desto weniger bewegt sich die Werkzeugspitze, was zu einer höheren Präzision führt.

Zweitens geht es um die Werkzeugvoreinstellung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Werkzeugspitze um den erwarteten Betrag aus dem Halter herausragt. Jede Abweichung davon entfernt mehr oder weniger Material als der CNC-Programmierer erwartet hat. (Eine Alternative zur sehr genauen Werkzeugvoreinstellung ist die Ermittlung von Werkzeugkorrekturwerten und deren Eingabe in die CNC-Maschinensteuerung.)

Die Voreinstellung ist besonders wichtig, wenn mehr als ein Schneideinsatz im Werkzeughalter montiert ist. Ein Beispiel sind große Stirnfräser. Wenn hier ein Einsatz weiter hervorsteht als die anderen, schneidet er eine Reihe von Nuten in die zu bearbeitende Oberfläche.

Schneidwerkzeuge für höhere Präzision

Zwei Schneidwerkzeuge, die die Genauigkeit und das Finish von zuvor bearbeiteten Merkmalen erhöhen, sind Schleifscheiben und Reibahlen. Das Schleifen erfordert jedoch teure Werkzeugmaschinen und trägt erheblich zu den Kosten der Maschinenteile bei. Das Reiben, um das Finish, die Rundheit und die Größe eines zuvor gebohrten Lochs zu verbessern, kann auf einer CNC-Fräsmaschine durchgeführt werden, wo es die Boden-zu-Boden-Zeit leicht verlängert.

Ein anderer Ansatz besteht darin, speziell hergestellte Schneidwerkzeuge zu verwenden. Dies geschieht manchmal beim Drehen, wo ein abgestuftes Werkzeug gleichzeitig zwei verschiedene Durchmesser erzeugen kann. Dies führt zu einer viel höheren Konzentrizität zwischen den beiden Durchmessern, erhöht jedoch nicht die Betriebszeit.

Der gleiche Ansatz kann beim Rundschleifen durch Einstechschleifen mit einer profilierten Scheibe verfolgt werden.

Eine Quelle für Ihre Anforderungen an die Präzisionsbearbeitung

Die Präzisionsbearbeitung – d. h. die Einhaltung enger Toleranzen und einer hervorragenden Oberflächengüte über eine ganze Charge von Teilen hinweg – erfordert genaue Aufmerksamkeit für jeden Aspekt des Bearbeitungsprozesses. Die Auswahl und Vorbereitung von Schneidwerkzeugen ist Teil dieser Bemühungen und kann sich nachteilig auf die Teilequalität auswirken, wenn sie nicht mit ausreichender Sorgfalt durchgeführt wird.

Mit modernen, stabilen CNC-Werkzeugmaschinen und umfassender Erfahrung in der Bearbeitung verfügt Impro über die Präzisionsbearbeitungskapazitäten, die von den anspruchsvollsten Kunden benötigt werden. Um zu erfahren, wie wir Ihre Bearbeitungsanforderungen erfüllen können, kontaktieren Sie uns noch heute.