Die Grundlagen des kundenspezifischen Fräsens und Drehens

Das Entfernen von Material durch den Einsatz von Rotationsschneidern durch eine Maschine wird als Fräsen bezeichnet. Dies wird erreicht, wenn die Schneide in das Werkstück vorgeschoben wird; und auch durch Änderung der Richtung auf einer Achse oder mehreren Achsen, Änderung des Drucks und Änderung der Geschwindigkeit des Schneidkopfes.

Unter der Bezeichnung Fräsen wird ein breites Spektrum an Maschinen und Arbeitsgängen abgedeckt. Dies reicht von einzelnen Kleinteilen bis hin zu sehr großen und gruppenschweren Fräsoperationen. Das Fräsen wird unter den am häufigsten angewandten Verfahren in Bezug auf die Bearbeitung von Gleichteilen erwähnt, um genaue Toleranzen zu erreichen. Weitere Informationen finden Sie in diesem Artikel.

Andererseits ist das Drehen ein Prozess in der Bearbeitung, bei dem Schneidwerkzeuge, traditionell nicht rotierende Werkzeugeinsätze, durch lineare Bewegungen spiralförmige Werkzeugwege definieren, während das Werkstück in Rotation gehalten wird. Drehen wird üblicherweise als beschreibender Begriff für die durch das Schneiden erzeugten Außenflächen verwendet.

Es ist anzumerken, dass, wenn dasselbe Schneiden in Innenflächen verwendet wird, wie z. B. verschiedene Arten von Löchern, es als Bohren bekannt ist. Sie können jetzt verstehen, wie dieser Ausdruck Drehen und Bohren zu einem Begriff für eine größere Klasse von Prozessen namens Drehen wurde.

Fräsen definierte Werkzeugmaschinen

Zum Fräsen können Werkzeugmaschinen verschiedenster Art eingesetzt werden. Eine Mühle oder Fräsmaschine war die ursprüngliche Werkzeugmaschinenfamilie. Als in den 1960er Jahren die Computer-Numerik-Steuerung auf den Markt kam, verwandelten sich diese Fräsmaschinen in Bearbeitungszentren.

Diese Zentren sind erweiterte Fräsmaschinen; ergänzt durch Werkzeugkarussells oder -magazine, Kühlmittelanlagen, CNC-Fähigkeit, Einhausungen und automatischen Werkzeugwechsel. Diese Bearbeitungszentren wurden später als vertikale (VMCs) oder horizontale (HMCs) Zentren klassifiziert. Der gelegentliche Einsatz von Fräsern in Drehoperationen und für angetriebene Werkzeuge von Drehmaschinen sorgte dafür, dass das Fräsen in die Drehwelt integriert wurde.

Wie bereits erwähnt, ist das Fräsen ein Trennverfahren, bei dem durch die Arbeit des Fräsers Material von der Oberfläche eines Werkstücks abgetragen wird. Dieser Fräser ist ein rotierendes Werkzeug mit mehreren Schneidspitzen. Es unterscheidet sich vom Bohren, einem Fall, bei dem das Werkzeug entlang seiner Rotationsachsen nach vorne gedrückt wird. Beim Fräsen bewegt sich der Fräser senkrecht zur Achse, wodurch das Schneiden am Umfang des Fräsers erfolgen kann.

Werkzeuge von Whittling

Da diese Schneide wiederholt in das Werkstück eindringt, dringen ihre Schneidkanten in das Material ein. Bei jedem wiederholten Eindringen lösen sich Späne oder Späne bei jedem Durchgang von der Werkzeugschneide von Zähnen oder Spannuten aus dem Material. Dies kann tatsächlich als Verformung des Materials angesehen werden, da winzige Teile des Materials in Brocken vom Werkstück geschnitzt werden, die schließlich Späne bilden. Diese Bildung von Spänen unterscheidet das Schneiden von Metall mechanisch von dem gleichen Schneiden, das auf anderen weicheren Materialien durchgeführt wird.

Beim Fräsen wird Material durch mehrere separate kleine Schnitte entfernt. Dazu wird ein Fräser mit mehreren Zähnen verwendet. Dieses Messer dreht sich dann mit sehr hohen Geschwindigkeiten oder das Material wird langsam gegen das Messer gedrückt.

Einige Prozesse verwenden die drei Anwendungen eines Schneidwerkzeugs mit mehreren Zähnen, eines sich schnell drehenden Schneidwerkzeugs und eines langsamen Pressens des Materials auf das Schneidwerkzeug, um ein Fräsen zu bewirken. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Werkstück am Schneidwerkzeug vorbeibewegt, wird als Vorschubgeschwindigkeit oder einfach als Vorschub bezeichnet. Dies wird anhand der Länge des Materials für jede volle Umdrehung des Schneidwerkzeugs gemessen. Vorschübe und Geschwindigkeiten sind einstellbar und werden an eine ganze Reihe von Variablen angepasst.

Drehen, das andere Ende der Bearbeitung

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie das Drehen erreicht werden kann; manuell oder automatisiert. Wenn dies manuell erfolgt, erfolgt dies im Modus einer Drehmaschine und erfordert eine ständige Überwachung durch den Bediener. Bei der Automatisierung entfällt die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung. CNC (Computer Numerical Control) ist die am häufigsten verwendete Form des automatisierten Drehens. Beim Drehen bewegt sich das Schneidwerkzeug durch eine Anzahl von Achsen, normalerweise nicht mehr als drei, während das Werkstück in einer relativ starren Position gehalten wird. Dies erzeugt recht genaue Tiefen und Durchmesser.

Eine Drehmaschine ist das, was normalerweise beim Drehen verwendet wird. Diese gilt unter den Werkzeugmaschinen als wahrscheinlich die älteste und ist in verschiedenen Ausführungen bekannt. Diese sind beim Kegeldrehen, Geraddrehen und Außenstechen oder Profilieren zu sehen. Mit diesen wurden in Werkstücken verschiedene Arten von Formen wie konische, gerade, gerillte oder gebogene Formen hergestellt. In der Vergangenheit wurden Drehmaschinen verwendet, um sehr komplizierte geometrische Figuren herzustellen, sogar platonische Körper. Seit dem Aufkommen von CNC ist es jedoch ziemlich ungewöhnlich, manuelle Drehprozesse zu sehen.

Im Allgemeinen werden beim Schneiden unkomplizierte Einzelpunkt-Schneidwerkzeuge verwendet, bei denen jeder Satz von Werkstücken einen maximalen Satz von Winkeln aufweist, die sich im Laufe der Zeit entwickelt haben. Die Bewegungsachsen der Werkzeuge können buchstäblich gerade sein oder sie können eine Reihe von gekrümmten Pfaden oder Winkeln durchlaufen. Wie auch immer ihre Bewegung verläuft – gerade, gekrümmt oder gewinkelt – diese Bewegungen sind im nicht-mathematischen Sinne im Wesentlichen linearer Natur.

Zwischen Fräsen und Drehen

Woher wissen Sie also, ob Sie ein Fräs- oder Drehverfahren verwenden sollten, um ein Teil herzustellen, das Sie herstellen möchten? Sicher möchten Sie wissen, welcher Prozess für Ihre Arbeit am effizientesten wäre. Auf andere Weise ist dies eigentlich so, als würde man nach dem Unterschied zwischen den beiden Bearbeitungsoptionen fragen.

Beim Drehen werden stationäre Schneidwerkzeuge verwendet, um Materialien von einem auf einem Drehfutter montierten Teil zu entfernen. Angesichts dessen ist es viel einfacher, ein Teil mit Symmetrie um seine Mittelachse zu bearbeiten. Typischerweise sind Drehteile im Vergleich zu Frästeilen sowohl billiger als auch schneller zu produzieren. Dies wird in jeder Werkstatt für Prototypen der Fall sein – bei Zero Hour Parts oder anderen namhaften Unternehmen.

Obwohl das Fräsen der beliebtere Bearbeitungsprozess ist, kann der Zugriff auf das Werkzeug ein großes Hindernis bei der Konstruktion darstellen. Dies liegt daran, dass Sie nur mit drei Achsen X, Y und Z arbeiten müssen, was das Erreichen bestimmter Bereiche ziemlich unmöglich macht. In einer Situation, in der das Teil nur einmal gedreht werden muss, wäre dies kein Problem. Wenn jedoch mehrere Drehungen erforderlich sind, entsteht ein Problem, das schließlich die Bearbeitungsstunden und die Arbeitskosten erhöht.

Fazit

Der grundlegende Unterschied zwischen Ihrer Drehoperation und ihrem Gegenstück zum Fräsen besteht darin, dass sich beim Drehen das Teil dreht, das Sie bearbeiten möchten. Beim Fräsen hingegen drehen sich die Werkzeuge, während Ihr bearbeitetes Teil stationär gehalten wird. Das Drehen eignet sich sehr gut für zylindrische Teile, wo es zur Verringerung des Durchmessers eines Zylinders verwendet wird. Die Implikation ist, dass komplexere und detailliertere Teile, die für die Produktion größerer Stückzahlen bestimmt sind, mit einer Drehmaschine besser abschneiden.