Planfräsen:Definition, Ablauf, Unterschiede und praktische Tipps

Fräsen ist eines der verschiedenen Bearbeitungsverfahren in der CNC-Bearbeitung. Während es verschiedene Fräsoperationen gibt, wird dieser Artikel über die Planfrästechnik sprechen.

Wir befassen uns mit den verschiedenen Arten von Fräsoperationen, der Auswahl des richtigen Werkzeugs für das Planfräsen und vielem mehr, was man über den Bearbeitungsprozess wissen muss. Wenn Sie etwas über das Planfräsen wissen möchten, ist dies die ultimative Anleitung zum Planfräsen.

Was ist Stirnfräsen?

Planfräsen ist eine Bearbeitungstechnik, die zum Abflachen und Glätten der Oberfläche von Werkstücken verwendet wird. Maschinisten verwenden für diesen Prozess zwei Arten von Maschinen, die entweder ein Bearbeitungszentrum oder eine Fräsmaschine sein können. Der Hauptunterschied zwischen diesem Verfahren und herkömmlichen Frästechniken besteht darin, dass die Fräsmaschine oder das Bearbeitungszentrum senkrecht zum Werkstück steht. Dies bedeutet, dass die Oberseite der Maschine das Werkstück fräst und nicht die Seite, die bei anderen Frästechniken verwendet wird.

Der Stirnfräsprozess kann entweder manuell oder automatisch erfolgen. Der Unterschied zwischen beiden ist nur die Vorschubgeschwindigkeit. Beim manuellen Planfräsen müsste der Maschinist die Maschine wiederholt anhalten, um das Werkstück über den Tisch zu bewegen, während die Vorschubgeschwindigkeit beim automatischen Typ konstanter ist. Dadurch ist der automatische Typ weniger anfällig für Fehler oder falsche Schnitte.

Das Verfahren verwendet verschiedene Stirnfräser-Schneidwerkzeuge, darunter Schaftfräser, Aufsteckfräser und Schlagmesser. Die Maschine dreht das Werkzeug gegen den Uhrzeigersinn und bewegt das Werkstück über seine Zähne.

Nachdem wir nun einen einleitenden Absatz zum Planfräsen gegeben haben, wollen wir uns ansehen, wie der Prozess funktioniert.

Wie funktioniert Planfräsen?

Wenn Maschinisten ein Werkstück planfräsen, unterteilen sie den Prozess in vier Segmente. Dazu gehören:

1. Positionieren des Werkstücks

Bevor sie mit dem Prozess beginnen, stellen sie sicher, dass das Werkstück gut auf dem Maschinentisch befestigt ist. Sie müssen das Werkstück fest auf dem Tisch fixieren, damit es nicht verrutscht.

2. Positionierung der Fräsmaschine

Als nächstes muss sichergestellt werden, dass die Fräsmaschine an der richtigen Stelle steht. Der Maschinist würde die Fräsmaschine senkrecht zum Werkstück platzieren. Auf diese Weise bearbeitet die Schneidespitze das Material.

3. Anpassen der Vorschubgeschwindigkeit und Spindeldrehzahl

Als nächstes werden die Vorschubgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit, mit der die Maschine das Werkzeug bewegt (Spindelgeschwindigkeit), angepasst. Diese beiden sind entscheidend, um sicherzustellen, dass die Maschine in der richtigen Position schneidet.

4. Bearbeitung

Nach dem Einrichten der Maschine beginnt die Bearbeitung. Da der Computer mit dem Code für den Bearbeitungsprozess für die CNC-Bearbeitung gefüttert wurde, erledigt er die gesamte Arbeit und bearbeitet die gewünschte Form und Form auf dem Werkstück.

Auswahl des richtigen Werkzeugs zum Planfräsen

Der Erfolg eines jeden Planfräsprozesses hängt vom verwendeten Werkzeug ab. Bevor wir uns mit den Tipps zur Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs befassen, müssen wir die verschiedenen Werkzeuge kennen, die zum Planfräsen verwendet werden. Drei Hauptwerkzeugmaschinen werden zum Planfräsen verwendet:Aufsteckfräser, Schaftfräser und Schlagmesser.

1. Muschelmühlen

Aufsteckfräser sind die erste Wahl für das Planfräsen. Mit mehreren Zähnen, die mit Einsätzen an den Kanten gekoppelt sind, eignet sich ein Aufsteckfräser perfekt zum Erstellen gleichmäßiger Oberflächengüten. Dies liegt daran, dass sein Design steuert, wie viel Material es gleichzeitig entfernen kann. Es eignet sich auch für die Bearbeitung einer Vielzahl von Materialien. Je nach Härte des Materials müssen die Einsätze jedoch möglicherweise ständig gewechselt werden.

2. Schaftfräser

Schaftfräser haben eine Schneidkante, die sie für die Herstellung komplizierter Endbearbeitungen an einem Werkstück geeignet macht. Wenn es jedoch darum geht, große Materialbrocken von einem Werkstück zu entfernen, ist es keine gute Wahl. Außerdem ist das Werkzeug nicht sehr stark, daher sind die Materialoptionen, mit denen es arbeiten kann, begrenzt.

3. Fliegenschneider

Im Gegensatz zu Schaftfräsern und Aufsteckfräsern haben Schlagmesser nur eine Schneide und einen Einsatz. Sie sind jedoch vorteilhaft, um feine Oberflächen zu erzeugen, ohne viel Strom zu verbrauchen. Im Austausch für Leistung arbeiten sie mit viel niedrigeren Geschwindigkeiten. Wenn Sie also feinere Oberflächen bei geringerem Stromverbrauch erzielen möchten, ist der Schlagmesser eine verfügbare Wahl.

Tipps zur Auswahl des richtigen Tools

Nachdem wir nun die verschiedenen Arten von Planfräsern erklärt haben, können wir nun erklären, wie man die besten Werkzeuge für verschiedene Arten von Planfräsoperationen auswählt.

1. Beim Schneiden von harten Materialien ist der Planfräser der beste Planfräser, mit dem Sie arbeiten können. Seine mehreren Schneidkanten ermöglichen es, ein größeres Stück Material auf einmal zu entfernen.

2. Der Schlagmesser ist das beste Stirnfräser-Schneidwerkzeug für weichere Materialien.

3. Beim Erstellen ästhetischer Designs durch Planfräsen ist das beste Schneidwerkzeug für Planfräser der Schaftfräser. Der Fräser hat mehrere Zähne an seinem Schaft, die für die Erstellung verschiedener Designs geeignet sind.

4. Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor bei der Auswahl von Werkzeugen ist der Winkel, in dem das Werkzeug in das Werkstück eintritt. Die meisten Werkzeuge treten entweder bei 45° oder 90° ein. Manche gehören aber auch in den Bereich von 10 – 65°.

5. Bei der Stirnbearbeitung ist darauf zu achten, dass die Spindel zur Maschinendrehzahl passt. Andernfalls würden die Planfräser leicht verschleißen.

6. Es ist besser, den CNC-Modus für die Stirnflächenbearbeitung zu verwenden als manuell. Denn beim manuellen Planfräsen würden Sie die Schnittbahn ständig verlassen und wieder einrenken, was die Schneidkante am Werkstück belasten würde.

7. Schließlich sollten Sie nicht über Löcher oder Schlitze am Werkstück planfräsen, da dies zu einem Austritt und Wiedereintritt des Werkstücks führen würde.

4 Arten von Planfräsoperationen

Es gibt verschiedene Arten von Planfräsoperationen, die Maschinisten regelmäßig verwenden. In diesem Abschnitt werden diese verschiedenen Verfahren und die besten Optimierungstipps für jedes Verfahren erläutert.

1. Allgemeines Stirnfräsen

Dieser Prozess ist nur das allgemeine Stirnfräsverfahren, das keine besonderen Überlegungen erfordert. Der Eintrittswinkel ist bei allgemeinen Stirnfräsverfahren sehr wichtig, und Stirnfräswerkzeuge mit einem Eintrittswinkel von 45° sind die am besten zu verwendenden Typen.

Einige weitere Tipps zur Optimierung der allgemeinen Planfräsverfahren sind:

• Der Fräser sollte einen größeren Durchmesser als das Werkstück haben (mindestens 20 % und maximal 50 %).
• Der Eintrittspunkt in das Werkstück sollte außermittig sein, um sicherzustellen, dass der Austrittsspan so dünn wie möglich ist.
• Vergessen Sie nicht die Spindelgröße und PS der Maschine.

2. Hochleistungs-Stirnfräsen

Diese Art der Stirnflächenbearbeitung erfordert riesige Materialien und große Bearbeitungszentren. Bei dieser Art der Stirnflächenbearbeitung müssen Maschinisten große Mengen an Material entfernen, was eine enorme Menge an Pferdestärken erfordert.

Für dieses Verfahren sind Planfräser mit einem Einstellwinkel von 60° die beste Wahl. Sie haben hohe Vorschübe, was ihre Produktivität erhöht und es ihnen ermöglicht, mehr Material zu schneiden.

Weitere Tipps zur Optimierung von Schwerlast-Stirnfräsverfahren sind:

• Dieses Verfahren erzeugt enorme Mengen an Temperatur. Wenn Sie die Einsätze auf halbem Weg wechseln müssen, ziehen Sie Handschuhe an.
• Das Verfahren erzeugt viele Chips. Diese Späne könnten den Arbeitsraum verstopfen und wieder in den Schnittweg am Werkstück gelangen. Ständiges Nachschneiden der Späne könnte zum Verschleiß der Wendeschneidplatten führen. Achten Sie daher darauf, den Arbeitsbereich aufzuräumen.

3. Fräsen mit hohem Vorschub

Beim Hochvorschubfräsen handelt es sich um Verfahren, die hohe Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe erfordern. Sie beinhalten in der Regel Schnittgeschwindigkeiten von über 1000 m/min. Planfräser mit hohem Vorschub und kleinem Einstellwinkel sind für dieses Verfahren die beste Wahl. Bei diesem Verfahren ist nur der Grad der Eingabe von Bedeutung. Ein Winkel um 10° wird wegen der hohen Vorschubgeschwindigkeit bevorzugt.

4. Schlichten mit Wiper Inserts

Durch die Verwendung von Wiper-Wendeschneidplatten neben einer Standard-Wendeschneidplatte können Sie auch Planfräsen für ästhetische Oberflächendesigns verwenden. Wiper-Wendeschneidplatten dienen hauptsächlich nur der Oberflächenbearbeitung. Sie haben meist unterschiedliche Längen und werden in Links- und Rechtsausführung gefertigt. Für dieses Verfahren hängt die Notwendigkeit einer Wiper-Einlage von der Art der verwendeten Standard-Einlage ab. Je höher der Vorschub pro Umdrehung, der von der Standard-Wendeschneidplatte erzeugt wird, desto größer ist der Bedarf an Wiper-Wendeschneidplatten.

Planfräsen vs. Umfangsfräsen:Was ist der Unterschied?

Planfräsen und Umfangsfräsen sind die Hauptarten des Fräsens. Beide Verfahren beruhen auf dem gleichen Grundprinzip. Sie verwenden ein rotierendes Schneidwerkzeug, um Material von der Oberfläche eines Werkstücks zu entfernen. Die Art und Weise, wie sie es tun, ist jedoch unterschiedlich. Also, wie unterscheidet sich das zwischen den beiden? Die folgenden Punkte werden ihren Unterschieden gerecht:

Beim Planfräsen stellt der Maschinist die Drehmaschine/das Bearbeitungszentrum senkrecht zum Werkstück auf. Bei der Umfangsbearbeitung stellt der Zerspaner den Fräser parallel zum Werkstück an.

Beim Planfräsen führt nur die Oberseite des Schneidwerkzeugs die Fräswirkung aus. Beim Umfangsfräsen werden jedoch auch die Seiten des Werkstücks miteinbezogen.

Das Stirnfräsen kann auf Maschinen mit horizontalen und vertikalen Spindeln durchgeführt werden, während das Umfangsfräsen nur auf Maschinen mit horizontalen Spindeln beschränkt ist.

Planfräsen ist für die Oberflächenbearbeitung und das Entfernen kleiner Materialmengen von einem Werkstück anwendbar. Andererseits ist die Umfangsbearbeitung anwendbar, um große Materialmengen vom Werkstück zu entfernen.

Beim Planfräsen haben die Schneidwerkzeuge ihre Schneidkanten normalerweise an beiden Seiten und an der Stirnseite. Beim Umfangsfräsen jedoch meist nur an den Seiten.

Praxistipps zur Optimierung von Planfräsprozessen

In diesem Abschnitt werden einige Tipps hervorgehoben, die für alle Arten von Stirnfräsprozessen gelten. Dazu gehören:

1. Werkzeuge sind entscheidend

Achten Sie beim Planfräsen darauf, dass das Werkzeug zum Prozess passt. Die richtigen Tools sorgen für die beste Produktivität und machen die Arbeit reibungsloser.

2. Haben Sie ein spezifisches Setup für Planfräsen

Beim Stirnfräsen sollten Sie nicht die gleichen Einstellungen wie bei anderen Bearbeitungsverfahren verwenden. Haben Sie dedizierte Setups für verschiedene Arten von Bearbeitungsverfahren. Dies trägt dazu bei, die Genauigkeit der verschiedenen Bearbeitungsverfahren zu erhöhen.

3. Stellen Sie sicher, dass Ihre Mahlparameter stimmen

Beim Planfräsen spielen verschiedene technische Parameter eine Rolle. Einige Beispiele sind Schnittiefe, Vorschub pro Zahn, Vorschub pro Umdrehung usw. Stellen Sie sicher, dass jeder dieser Parameter korrekt ist, bevor Sie mit dem Verfahren beginnen. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie keine unnötigen Materialien verschwenden.

4. Stellen Sie sicher, dass Ihre Schneidwerkzeuge scharf sind

Die Verwendung stumpfer Schneidwerkzeuge verlangsamt nur den Stirnbearbeitungsprozess. Außerdem brechen stumpfe Werkzeuge leicht, da sie gegen härtere Materialien unwirksam sind. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass alle Werkzeuge scharf und einsatzbereit sind.

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Schlussfolgerung

Planfräsen ist ein einfaches Verfahren, das hauptsächlich zum Glätten und Endbearbeiten der Oberfläche von Teilen dient. Während Maschinisten üblicherweise verschiedene Stirnfräser verwenden, ist es wichtig, den besten Typ für die Arbeit mit einem Stirnfräsverfahren zu finden. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie die besten Planfräser auswählen, Ihren Planfräsprozess optimieren und vieles mehr.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Hauptunterschied zwischen Planfräsen und Schaftfräsen?

Der Hauptunterschied zwischen beiden liegt im verwendeten Werkzeug. Planfräser verwenden nur die Oberseite des Fräsers zum Schneiden, während Schaftfräser das Ende und die Seiten des Werkzeugs verwenden.

Welche verschiedenen Werkzeuge werden zum Planfräsen verwendet?

Es werden drei Werkzeuge verwendet:Schaftfräser, Schlagmesser und Aufsteckfräser.

Wie viele Arten von Planfräsoperationen gibt es?

Es gibt vier Typen:allgemeines Planfräsen, Hochleistungs-Planfräsen, Hochgeschwindigkeits-Planfräsen und Oberflächenbearbeitung mit Wiper-Wendeschneidplatten.