Unterschnitt-Bearbeitung meistern: Ihr Experten-Leitfaden für CNC-Präzisionsteile

Was ist Unterschnitt-Bearbeitung?

Es ist keine Neuigkeit mehr, dass technologische Innovationen bei CNC-Maschinen die Bearbeitungsdienstleistungen vereinfacht haben. Nicht zu vergessen, dass CNC-Maschinen mit verschiedenen Metall- und Kunststoffmaterialien kompatibel sind, um präzise, qualitativ hochwertige Teile herzustellen.

Die Bearbeitung kniffligerer Merkmale wie Unterschnitt-Teile erfordert jedoch einige wichtige Überlegungen und Know-how, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Daher enthält dieser Leitfaden alles, was Sie über Unterschnitt-Bearbeitung und ihre Anwendungen für CNC-gefertigte Teile wissen müssen.

Was ist ein CNC-Unterschnitt?

Unterschnitt-Bearbeitung ist eine Bearbeitungstechnik, bei der eingelassene oder versenkte Merkmale in einem zerspannten Teil erzeugt werden. Standard-Schneidwerkzeuge, die in den meisten Bearbeitungsdienstleistungen verwendet werden, beispielsweise Schaftfräser, können keine Unterschnitte erzeugen. Außerdem kann das Design von Unterschnitt-Teilen in der Bearbeitung als herausfordernd erscheinen. Vor allem zielt dieses Bearbeitungsprojekt darauf ab, verschiedenen zerspannten Teilen die richtige Funktionalität zu verleihen.

Des Weiteren kann die Herstellung einiger präziser Unterschnitt-Standards höhere Kosten verursachen. Dies liegt daran, dass einige ihrer Oberflächen nicht direkt von oben zugänglich sind. Ebenso gibt es mehrere Unterschnitte, bei denen ein Werkstückteil über einen anderen ragt. Dadurch entsteht eine Lücke, die herkömmliche Werkzeuge nicht erreichen können.

Daher erfordert die Unterschnitt-Bearbeitung spezialisierte Werkzeuge wie Nutenfräser, Lollipop-Fräser oder Unterschnitt-Schaftfräser, um Unterschnitt-Teile herzustellen.

Arten von Unterschnitten in der CNC-Bearbeitung

Ein Unterschnitt in der Bearbeitung bezieht sich auf eine bestimmte Art von eingelassener Oberfläche von zerspannten Teilen. Unterschnitte werden oft durch ein Werkstückteil dargestellt, das über einen anderen ragt.

Unterschnitt beim CNC-Drehen

Im Drehprozess ist ein Unterschnitt eine Nut im Durchmesser auf dem Innendurchmesser des zerspannten Teils. Eine Faustregel für Unterschnitte in der Drehtechnik ist, dass er eine Länge von mindestens 1,5 Gewindegängen und einen Durchmesser von mindestens 0,38 mm kleiner als der Kerndurchmesser des Gewindes haben sollte. Zusätzlich werden Unterschnitte oft am Ende des Gewindeteils einer Schraube oder Welle angebracht. Dies bietet Freiraum für das Schneidwerkzeug.

Unterschnitt beim CNC-Fräsen

Beim Fräsen wird das Schneidwerkzeug an der Spindel montiert. In einigen Fällen schneiden Unterschnitt-Bearbeitungsexperten einen Teil des Materials von einer Richtung ab, in der das Merkmal vom Winkel der Spindel aus nicht sichtbar ist. Dies erfordert jedoch spezielle Werkzeuge, um hinter dem sichtbaren Material zu gelangen.

Spezialwerkzeuge für die Unterschnitt-Bearbeitung

Wie bereits erwähnt, wird die Unterschnitt-Bearbeitung oft knifflig. Mehr noch, die typischen geraden Bearbeitungswerkzeuge können die Lücke, die für die meisten Unterschnitt-Teile entsteht, nicht erreichen. Daher erfordert dieser Bearbeitungsprozess spezielle Werkzeuge. Sehen Sie sich diese speziellen Werkzeuge unten an:

Nutenfräser und Lollipop-Fräser

Diese einzigartigen Werkzeuge haben besondere Formen, die es ihnen ermöglichen, Unterschnitte herzustellen, wo herkömmliche Werkzeuge nicht hinkommen. Nuten- und Lollipop-Fräser haben eine breite Endspitze und einen schmalen Schaft.

Sie unterscheiden sich jedoch in der Form der Endspitze. Sie werden feststellen, dass der Nutenfräser eine flachere Spitze hat, während der Lollipop-Fräser eine rundere Endspitze besitzt.

Darüber hinaus messen Experten den Abstand zwischen der äußeren Spitze und der Schaftkante bei der Unterschnitt-Bearbeitung. Dies hilft, die zu schneidende Überhänge-Länge für CNC-gefertigte Teile zu bestimmen.

Die abgerundete Spitze der Lollipop-Fräser macht sie geeignet für die Bearbeitung gekrümmter Unterschnitt-Formen. Abgesehen davon werden Lollipop-Fräser bei Kantenlagern und Entgraten eines Werkstücks eingesetzt. Allerdings bietet dieser Unterschnitt-Schaftfräser multidirektionales Schneiden, was ihn teurer macht.

Beachten Sie, dass Fräser mit dünnerem Hals einen kugelförigeren Unterschnitt erzeugen. Dies ist auf die größeren Umschlingungswinkel zurückzuführen, die größeren Freiraum bieten. Im Gegensatz dazu haben solche mit dickerem Hals kleinere Umschlingungswinkel und bieten somit weniger Freiraum.

Spezielle Schnitte bei der Unterschnitt-Teilebearbeitung

Im Folgenden sind einige der verschiedenen Schnitte aufgeführt, die Sie bei der Unterschnitt-Teilebearbeitung durchführen können:

1. T-Nut

Wie der Name schon sagt, hilft dieses Schneidwerkzeug bei der Erstellung von T-förmigen Unterschnitten. T-Nut-Werkzeuge bestehen aus miteinander verbundenen flachen horizontalen Klingen und einem vertikalen Schaft. Diese Merkmale ermöglichen es dem Gerät, in ein Werkstück einzuschneiden und in beide horizontalen Richtungen zu schneiden. Als Ergebnis entsteht die T-Form. T-Nut-Schneidwerkzeuge sind in Standardbreiten von 3 mm bis 40 mm erhältlich.

2. Schwalbenschwanz (Dovetail)

Schwalbenschwanz-Schneidwerkzeuge verwenden angewinkelte Klingen, um Unterschnitt-Teile zu erzeugen. Die resultierenden Schnitte haben eine trapezförmige oder schwalbenschwanzähnliche Form. Darüber hinaus hat der Unterschnitt-Teil immer eine schmale Oberseite und einen breiten Boden.

Schwalbenschwanz-Schneidwerkzeuge haben angewinkelte Klingen, die auf Standardwinkel von 45 und 60 Grad ausgelegt sind. Andere Grade in Vielfachen von 10 Grad, die bis zu 120 Grad reichen, werden seltener eingesetzt.

3. Einseitiger Unterschnitt (One-Sided Undercutting)

Dieser einzigartige Schnitt nutzt ein CNC-Unterschnitt-Werkzeug, um asymmetrische Unterschnitte in zerspannten Teilen zu erzeugen. Er schneidet seitwärts, während er weitere Schnitte macht, die von den vorherigen Unterschnitten ausgehen.

Beachten Sie, dass Freiraum ein wesentlicher Faktor ist, den Sie bei der Verwendung der einseitigen Schneidetechnik berücksichtigen müssen. Dies stellt sicher, dass das CNC-Unterschnitt-Werkzeug ordnungsgemäß funktioniert.

Tipps für CNC-gefertigte Teile mit Unterschnitten

Im Folgenden sind einige wichtige Tipps zur Unterstützung Ihres Unterschnitt-Prozesses für CNC-gefertigte Teile aufgeführt:

1. Mit Profis zusammenarbeiten

Sie werden zustimmen, dass die Zusammenarbeit mit Experten Ihre Arbeit erleichtert. Daher werden erfahrene Einzelpersonen oder Unternehmen, die Unterschnitte bearbeiten, höchstwahrscheinlich über die notwendigen Werkzeuge und die Expertise verfügen, um Sie auf verschiedene Weise zu unterstützen. So hilft die Zusammenarbeit mit Experten, das Fehlerrisiko zu reduzieren, um geeignete Unterschnitt-Teile zu erhalten.

2. Unterschnitte wo möglich eliminieren

Bei der Gestaltung Ihrer zerspannten Teile wäre es am besten, Unterschnitte wo immer möglich zu vermeiden. Dies liegt daran, dass Unterschnitte zur Komplexität Ihres Designs beitragen. Außerdem benötigen Sie möglicherweise die erforderlichen Spezialwerkzeuge, was zusätzliche Kosten verursachen kann. Das Eliminieren von Unterschnitten macht Ihre Arbeit unkomplizierter und spart Ihnen zusätzliche Ausgaben.

3. Bedarf an Sonderwerkzeugen vermeiden

Sie können auch den Bedarf an Sonderwerkzeugen vermeiden, da diese Zeit zur Herstellung benötigen. Mehr noch, diese Werkzeuge sind für den einmaligen Gebrauch, und wiederkehrende Anforderungen an diese Werkzeuge können weitere Kosten zu Ihrem Bearbeitungsprojekt hinzufügen. Daher können Sie Sonderwerkzeuge am besten vermeiden, indem Sie Ihre Unterschnitt-Merkmale mit Standardabmessungen designen.

4. Flache Unterschnitte erstellen

Behalten Sie im Hinterkopf, dass es eine Grenze für die Schnitttiefe der Werkzeugklingen gibt. Dies liegt daran, dass die meisten dieser Klingen oft mit dem vertikalen Schaft verbunden sind. Daher stellen Sie sicher, dass Sie nur flache Unterschnitt-Tiefen erstellen, die Ihr passendes Schneidwerkzeug verarbeiten kann – zudem gilt: je flacher der Schnitt, desto besser.

Anwendungen von Unterschnitt-Teilen

Unterschnitte können nicht immer vermieden werden. Grundlegend wenden Hersteller Unterschnitte in Bearbeitungsprozessen an, um Maschinenteilen spezifische Funktionalität zu verleihen.

Daher wird die Unterschnitt-Bearbeitung für Teile notwendig, die Folgendes erfordern:

• Seitenlöcher: für Unterhaltungselektronik
• Verzahnungsmerkmale: für einfachere Montage
• Kundenspezifische Einlagen: für einzigartige Designelemente
• Vertikale Gewinde: für viele Verbinder, Schläuche und andere Komponenten
• Tüllenanschlüsse: für Medizinprodukte

Fazit

Bemerkenswert ist, dass einige Bearbeitungsdesigns einfach zu erstellen aussehen, aber während des Bearbeitungsprozesses schwieriger umzusetzen sind. So erfordern anspruchsvolle Aufgaben wie Unterschnitte in der Bearbeitung qualitativ hochwertige Bearbeitungsdienstleistungen, um die besten Unterschnitt-Teile zu erhalten.

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FAQ

Können Unterschnitte bearbeitet werden?

Ja, einfache Unterschnitte werden oft mit Spezialwerkzeugen bearbeitet. Nuten- und Lollipop-Fräser, auch Unterschnitt-Schaftfräser genannt, sind oft die erste Wahl für die Unterschnitt-Bearbeitung. Sie haben einzigartige Formen und Merkmale, die sie für die Herstellung von Unterschnitt-Teilen geeignet machen.

Was ist die nachteilige Auswirkung eines Unterschnitts?

Im Allgemeinen verursachen Unterschnitte lokale Spannungskonzentration in Metallteilen. Diese nachteilige Wirkung resultiert aus der Verringerung der Querschnittsflächen der Metallteile durch die Unterschnitt-Tiefe.

Warum sollte die Form keine Unterschnitte haben?

In großem Umfang sollten Formen keine Unterschnitte haben, weil sie das Gesamtdesign verkomplizieren und die Teileentnahme verhindern. Daher ist es am besten, Unterschnitte wo immer möglich zu vermeiden.