4 Häufige Werkstückfehler und ihre Ursachen beim CNC-Fräsen

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Gepostet am August. 26., 2020, | Von WayKen Rapid Manufacturing

CNC-Fräsen ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Bearbeitung von Teilen, wenn Sie eine hochpräzise gefertigte Komponente benötigen. Moderne CNC-Fräswerkzeuge bieten großartige Möglichkeiten, um schnell komplexe Freiformflächen zu erstellen. Sie haben sich auch zu hochpräzisen Maschinen entwickelt, sodass Sie bei richtiger Anwendung spiegelglatte Oberflächen erzielen können. Zerspanung ist ein Beruf, den Sie Ihr ganzes Leben lang lernen, und es gibt viele Probleme, die Ihr Werkstück oder sogar Ihr Schneidwerkzeug ruinieren können, wenn Sie nicht wissen, wie Sie sie verhindern können. Wir haben die häufigsten Fehler in einem CNC-gefrästen Werkstück aufgelistet und entsprechende Lösungen zu ihrer Behebung bereitgestellt.

1. Dellen, die nach dem CNC-Fräsen von den Werkzeugen zurückgelassen wurden

Defekt

Bei der Bearbeitung von Messing-, Kupfer-, Bronze- oder Aluminiumlegierungen können Sie manchmal feststellen, dass das Teil Dellen aufweist, wo es während des CNC-Fräsprozesses eingespannt wurde.

Ursache

Dies geschieht aufgrund von übermäßigen Spannkräften in Ihrem Werkzeug. Wenn Ihre Werkzeuge manuell sind, das heißt, Sie müssen einen Schraubenschlüssel nehmen und die Schrauben an den Vorrichtungen und Halterungen befestigen, ist die Lösung einfach. Sie können einfach früher mit dem Befestigen der Vorrichtungen aufhören oder einen speziellen Schlüssel kaufen, der Ihnen sagt, wie groß die Spannkraft in jedem Moment ist, damit Sie die Spannkraft besser kontrollieren können. Viele CNC-Maschinen sind jedoch mit pneumatischen oder hydraulischen Zylindern für konstante Spannkräfte ausgestattet. Sie sind in der Regel auch größer als manuelle Spannkräfte.

Lösungen

Die kostengünstige Lösung zur Vermeidung von Dellen in Teilen, die mit pneumatischen und hydraulischen Werkzeugen geklemmt werden, ist ganz einfach. Sie sollten eine Zwischenplatte aus Stahl herstellen und diese zwischen Ihr Werkstück und die Werkzeugvorrichtungen legen. Die Platte dient dazu, den Druck auf das Werkstück gleichmäßig zu verteilen und die Kontaktfläche zu vergrößern. Das verhindert Verformungen. Auch wenn die Spannkraft noch zu groß ist, bleiben die Dellen auf der Platte und nicht auf dem Werkstück.

Eine andere Lösung besteht darin, spezielle Futter und Vorrichtungen zu kaufen, die weicher sind und selbst bei einer Verformung das Werkstück nicht beschädigen. Wenn Sie mehr über weitere Lösungen zur Behebung verschiedener Dellen erfahren möchten, besuchen Sie unsere Kerntechnologieseite:CNC-Bearbeitung von Aluminium.

2.Variierende Oberflächenbeschaffenheit auf einer einzelnen Oberfläche

Defekt

Eines der häufigsten Probleme beim CNC-Fräsen betrifft die Oberflächenbeschaffenheit. Es gibt eine Reihe von Ursachen für eine schlechte oder unterschiedliche Oberflächengüte eines Werkstücks.

Ursachen

Der erste Grund ist Geschwätz. Dieser Begriff bezieht sich auf übermäßige Vibrationen in der Werkzeugmaschine oder dem Schneidwerkzeug. Als Ergebnis erhalten Sie statt einer glatten eine unebene zerstörte Oberfläche. Es gibt ein paar Gründe für Geschwätz, der erste davon ist ein stumpfes Werkzeug. Eine stumpfe Schneide verformt das Werkstück viel stärker, bevor sich der Span vom Hauptteil löst. Dies führt zu zusätzlichen Schnittkräften und der Schneidkante, die tiefer in das Teil eindringt, wenn sich die Verformung aufbaut, und dann bricht der Span abrupt ab und hinterlässt ein kleines Loch. Einige davon auf der Oberfläche machen die Oberflächenbeschaffenheit viel geringer.

Ein weiterer Grund ist die CNC-Frässtrategie. Es gibt zwei Arten von Frässtrategien:ansteigend und konventionell. Die erste Strategie ist, wenn die Richtung der Fräserumdrehung mit der Richtung des Arbeitstischvorschubs zusammenfällt. Beim Gleichlauffräsen tritt das Werkzeug mit einem Schlag in das Werkstück ein und verlässt das Werkstück langsam und mit minimalem Materialeinsatz (an der Oberfläche, die nach der Bearbeitung entsteht). Das Ergebnis ist ein tolles Oberflächenfinish. Konventionelles Fräsen tritt auf, wenn die Umdrehungs- und die Vorschubrichtung entgegengesetzt sind. So dringt das Werkzeug von der fertigen Oberfläche in das Werkstück ein. Durch leichte Vibrationen und Prozessschwankungen kann das Werkzeug die fertige Oberfläche leicht beschädigen. Dies reicht jedoch aus, um die endgültige Oberflächenbeschaffenheit zu verändern. Neue Maschinisten verwenden oft versehentlich beide Strategien, indem sie das Werkzeug so planen, dass es sich hin und her bewegt. Dies führt dazu, dass die Oberfläche beide Arten von Oberflächenveredelung aufweist. Glatter auf einem Pfad und rauer auf dem nächsten.

Der letzte Grund für die fehlerhafte Oberflächengüte ist eine schlechte Wahl oder ein Mangel an Kühlmittel. Viele Menschen unterschätzen die Rolle von Kühl- und Schmiermitteln und ignorieren sie oder verwenden die einfachsten und billigsten. In der Tat kann durch die Verwendung eines passenden Kühlschmierstoffs die Oberflächenqualität um eine ganze Klasse gesteigert werden. Das Gegenteil ist natürlich möglich. Mangelnde Kühlung und Schmierung führt zu Überhitzung, kürzerer Standzeit

Lösung

Um die Oberflächengüte so glatt wie möglich zu halten, sollten Sie das Schneidwerkzeug pflegen, die richtige Strategie anwenden und auf das Kühlmittel achten. Generell ist es viel besser, wenn das Werkzeug immer von einer Seite in das Werkstück einfährt und von der anderen wieder austritt.

3. Verbrennungen auf der Oberfläche des Werkstücks

Defekt

Ein häufiger Defekt für einen solchen Fehler führt zu Verbrennungen entlang der Oberfläche des bearbeiteten Teils. Die Verbrennungen bedeuten, dass das Werkstück überhitzt ist.

Ursache

Falsche Schnittparameter können zu Werkstückfehlern führen. Eine schlecht gewählte Kombination aus Vorschub und Geschwindigkeit kann zu erheblichen Schäden am Werkstück, am Schneidwerkzeug und sogar an der Werkzeugmaschine selbst führen.

Lösung

Eine Möglichkeit, das Problem zu beheben, besteht darin, das Verhältnis von Schnittgeschwindigkeit zu Vorschub zu verringern. Der Bearbeitungsprozess wird langsamer und die Temperatur – niedriger. Ein anderer Weg besteht darin, die Kühlgeschwindigkeit des Prozesses zu verbessern. In einigen extremen Fällen, wie Titan, das die Temperatur schlecht leitet, sind beide Methoden erforderlich.

4. Grate

Defekt

Grate sind Materialreste, die nach dem Schneidvorgang zurückbleiben. Die häufigsten Grate bilden sich beim Bohren oder Fräsen an den unteren Kanten des Teils. Sie sind häufiger bei Materialien mit guter Plastizität und geringer Härte.

Ursache

Die letzte Schicht des Materials verformt sich oft und bewegt sich vom Schneidwerkzeug weg, und es wird unmöglich, das Teil in derselben Position zu entfernen. Das verformte Material verbleibt als dünner Film an den Kanten auf dem Teil. Es ist scharf und muss entfernt werden.

Lösung

Entgraten ist ein Verfahren zum Entfernen der Grate und eigentlich ein ganzes Kapitel des Maschinenbaus und der Zerspanung. Es gibt mehrere Möglichkeiten, Grate zu entfernen. Am einfachsten ist es, Grate manuell zu entfernen, aber es gibt auch fortgeschrittene Entgrattechniken wie thermisches und Vibrationsentgraten.

Schlussfolgerung

Wie Sie sehen, ist CNC-Fräsen ein komplexes Handwerk. Die Leute beherrschen es seit Jahrzehnten und machen trotzdem manchmal Fehler. Sie können Ihr Teil leicht ruinieren, nachdem Sie viel Zeit in das Fräsen und Geld in den Kauf des Materials investiert haben. Viel besser wäre es, professionelle CNC-Fräsflächen zu bestellen. Eine Gruppe qualifizierter Mechaniker, die jeden Tag an derselben Maschine arbeiten, ist sicher, dass Ihr Teil ohne Mängel oder Fehler bearbeitet wird.

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