Tipps für CNC-bearbeitete Teile mit Hinterschnittbearbeitung

Bei der Bearbeitung von Teilen sind einige Konstruktionen einfacher herzustellen als andere, daher ist die Bearbeitbarkeit verschiedener Merkmale ein wichtiger Aspekt, den es zu beachten gilt. Unterschnitt ist eine Eigenschaft, die herkömmliche Schaftfräser nicht erreichen können. Aus diesem Grund ist die Konstruktion von Teilen mit Hinterschneidung oft schwierig, und die Verarbeitung solcher Teile mit schwierigen Eigenschaften erfordert einige wichtige Überlegungen und Fachkenntnisse, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Was ist Hinterschnittbearbeitung?

Hinterschnittbearbeitung ist eine Bearbeitungstechnologie, bei der eine Vertiefung oder ein Vertiefungsmerkmal in einem bearbeiteten Teil erzeugt wird. Standard-Schneidwerkzeuge (z. B. Schaftfräser), die in den meisten Bearbeitungsdiensten verwendet werden, können keine Hinterschneidungen erzeugen. Außerdem scheint es schwierig zu sein, hinterschnittene Teile bei der maschinellen Bearbeitung zu konstruieren. Am wichtigsten ist, dass das Bearbeitungsprojekt darauf ausgelegt ist, die richtige Funktion für verschiedene bearbeitete Teile zu erreichen. Außerdem verursacht die Herstellung einiger präziser Unterschnittstandards mehr Kosten. Denn einige ihrer Oberflächen sind nicht direkt von oben zugänglich. Viele Hinterschneidungen treten dort auf, wo ein Teil des Werkstücks über den anderen hinausragt. Der Überhang erzeugt Lücken, die mit herkömmlichen Werkzeugen wie Oberfräsen und dreiachsigen Fräsmaschinen nicht erreicht werden können.

Spezialwerkzeuge für Hinterschnittbearbeitung

Wie bereits erwähnt, kann das Unterbieten in den meisten Situationen schwierig werden. Darüber hinaus haben typische gerade Bearbeitungswerkzeuge keinen Zugang zu den Lücken, die für die meisten hinterschnittenen Teile entstehen. Einfache Hinterschneidungen erfordern oft Werkzeuge, die Schlitzschneider und Lollipop-Fräser genannt werden, letztere auch als hinterschnittene Schaftfräser bekannt. Diese Werkzeuge haben einzigartige Formen, die es ihnen ermöglichen, Hinterschnitte herzustellen, die mit herkömmlichen Bearbeitungswerkzeugen nicht möglich sind.

Schlitzschneider und Lutscherschneider

Sowohl Nut- als auch Lollipop-Messer haben schmale Schäfte mit breiteren Enden. Bei Schlitzmessern ist die Spitze flacher, während bei Lollipop-Messern die Spitze abgerundet ist, perfekt zum Schneiden von geschwungenen Formen. Der Abstand zwischen der Außenseite der Spitze und der Kante des Schafts ist, wie weit der Maschinist unter der überhängenden Oberfläche schneiden kann. Insbesondere Lollipop-Messer können auch zum Entgraten und Kantenbrechen an beliebigen Stellen des Werkstücks, einschließlich der Unterseite, verwendet werden.

Lollipop-Schneider sind in verschiedenen Umschlingungswinkeln erhältlich, z. B. 220 und 300 Grad. Ein Fräser mit einem dünneren Hals ermöglicht einen größeren Umschlingungswinkel und ein runderes Schneidende, wodurch ein größerer Freiraum entsteht. Messer mit dickeren Hälsen haben kleinere Umschlingungswinkel, sodass sie weniger Freiraum, aber mehr Steifigkeit und Stabilität bieten.

Die abgerundete Spitze des Lollipop-Cutters eignet sich für die Bearbeitung von gebogenen hinterschnittenen Formen. Darüber hinaus werden Lollipop-Fräser auch an Kantenlagern zum Entgraten von Werkstücken eingesetzt. Dieser hinterschnittene Schaftfräser bietet jedoch multidirektionales Schneiden und ist daher teurer.

Schlitzmesser und Lollipop-Messer sind praktische Werkzeuge, besonders für einfache Hinterschnitte. Ein Nachteil von ihnen ist jedoch, dass die meisten Computer-Aided-Manufacturing-Software (CAM) nicht die Algorithmen enthalten, die zu ihrer Unterstützung erforderlich sind. Es ist möglich, diese Werkzeuge mit CAM-Software zu verwenden, aber dies erfordert oft ungeschickte Problemumgehungen, wie z. B. die Verwendung von manuellem G-Code oder die manuelle Bedienung einer Fräsmaschine.

Spezielle Schnitte bei der Bearbeitung von hinterschnittenen Teilen

Hier sind einige einzigartige Schnitte, die Sie ausführen können, wenn das Produkt hinterschnitten werden muss. Die beiden Hauptarten von Unterschnitten sind T-förmige Nuten und Schwalbenschwanznuten, und manchmal ist ein einseitiger Unterschnitt erforderlich.

T-Nut

Wie der Name schon sagt, hilft dieses Schneidwerkzeug dabei, einen T-förmigen Hinterschnitt zu erzeugen. Das T-Nut-Werkzeug besteht aus einer horizontalen Klinge und einer vertikalen Welle, die miteinander verbunden sind. Diese Merkmale ermöglichen es der Maschine, in das Werkstück zu schneiden und horizontal in beide Richtungen zu schneiden. Dadurch bildet es eine T-Form. Der Standardbreitenbereich von T-Nuten-Werkzeugen beträgt 3 mm bis 40 mm.

Schwalbenschwanz

Schwalbenschwanz-Schneidwerkzeuge verwenden abgewinkelte Klingen, um hinterschnittene Teile herzustellen. Der resultierende Schnitt hat eine Trapez- oder Schwalbenschwanzform. Außerdem hat der hinterschnittene Teil immer eine schmale Oberseite und eine breite Unterseite.

Schwalbenschwanz-Schneidwerkzeuge haben Standardwinkel von 45 Grad und 60 Grad zur Auswahl – andere Winkel sind ebenfalls möglich, normalerweise in Vielfachen von 10 Grad und bis zu 120 Grad, obwohl diese weniger gebräuchlich sind.

Einseitiger Unterschnitt

Der Unterschied zwischen einseitiger Hinterschneidung und T-Nut- und Schwalbenschwanznut-Schneiden besteht darin, dass erstere symmetrische Formen erzeugen, während einseitige Hinterschneidung dies nicht tut. Einseitiger Hinterschnitt Ein zusätzlicher Schnitt, der mit einem Spezialwerkzeug von der Seite geschnitten wird und aus dem ursprünglichen Hinterschnitt herausragt, genau wie der hervorstehende Teil bei einem Standardpuzzle.

Wenn Sie eine Innenwand mit einseitiger Hinterschneidung gestalten, müssen Sie den Spalt im Auge behalten. Wenn Sie die Hauptbreite auf das Vierfache der Hinterschneidungstiefe halten, wird sichergestellt, dass das Messer genügend Freiraum hat, um richtig zu arbeiten.

Hinterschnitt-Bearbeitungsfähigkeiten

1. Zusammenarbeit mit Profis

Sie werden zustimmen, dass die Zusammenarbeit mit Experten Ihre Arbeit erleichtert. Daher verfügen erfahrene Einzelpersonen oder Unternehmen wahrscheinlich über die erforderlichen Tools und das Fachwissen, um Ihnen auf verschiedene Weise zu helfen. Auf diese Weise hilft Ihnen die Zusammenarbeit mit Experten, das Fehlerrisiko zu verringern, um die richtigen hinterschnittenen Teile zu erhalten.

2. Eliminieren Sie Unterschnitte, wenn möglich

Beim Entwerfen Ihrer bearbeiteten Teile ist es am besten, Unterschnitte so weit wie möglich zu vermeiden. Dies liegt daran, dass das Hinterschneiden die Komplexität des Designs erhöht. Darüber hinaus müssen Sie möglicherweise die erforderlichen Spezialwerkzeuge beschaffen, die möglicherweise höhere Kosten verursachen. Das Eliminieren von Hinterschneidungen erleichtert daher Ihre Arbeit und spart Ihnen mehr Geld.

3. Vermeiden Sie die Notwendigkeit benutzerdefinierter Tools

Bei der Konstruktion von Teilen sind Hinterschneidungen möglichst zu vermeiden. Das Hinterschneiden ist schwierig zu verwenden und erfordert Spezialwerkzeuge zur Herstellung. Daher wäre es kostengünstiger und effizienter, sie nicht in das Design einzubeziehen. Ein Beispiel für eine Konstruktion, die keine Hinterschneidung erfordert, ist die Konstruktion eines Werkstücks mit einem Werkzeugraum, so dass die Standardbearbeitung von der Rückseite verwendet werden kann. Dadurch wird ein schwieriges Unterschneiden von vorne vermieden.

4. Machen Sie einen flachen Hinterschnitt

Denken Sie daran, dass die Tiefe des Schneidwerkzeugeinsatzes begrenzt ist. Dies liegt daran, dass die meisten dieser Blätter normalerweise mit der vertikalen Achse verbunden sind. Achten Sie daher darauf, dass Sie nur die für Ihr Schneidwerkzeug geeignete geringe Hinterschnitttiefe erzeugen – außerdem gilt:Je flacher Sie schneiden, desto besser.

Eine tiefere Konstruktion kann auch die Stabilität des Schneidwerkzeugs beeinträchtigen, da die vertikale Achse länger wird. Dies kann eine Erhöhung der Werkzeugvibration verursachen, wodurch die Werkzeuggenauigkeit verringert wird. Außerdem kann das Werkzeug beschädigt werden. Daher ist es wichtig, ein Design zu erstellen, das tief genug für die meisten hinterschnittenen Werkzeuge ist.