Hochleistungs-Schneidwerkzeuge für Präzisionsbearbeitung

"Präzisionsbearbeitung" bezieht sich auf das Einhalten engerer als normaler geometrischer Toleranzen und überlegener Oberflächenqualitäten über einen Batch von Teilen. Nicht jede Werkstatt ist in der Lage, dieses Leistungsniveau zu erreichen. Andere haben möglicherweise die benötigten CNC-Werkzeugmaschinen, sehen es aber nicht als etwas an, das ihr Zielmarkt erfordert.

Bei Impro sind wir stolz auf unsere Fähigkeit, Präzisionsbearbeitungsdienstleistungen anzubieten. Wir erreichen dies durch Investition in Präzisionsbearbeitungstechnologie, qualifizierte Fertigungsingenieure und CNC-Programmierung, und indem wir uns auf die Schneidwerkzeuge konzentrieren. In diesem Blogbeitrag werden wir behandeln, wie der letzte dieser Punkte, die Schneidwerkzeuge, die Präzisionsbearbeitung beeinflusst.

Wie Präzision sich von regulärer Bearbeitung unterscheidet

Es gibt keine offizielle Definition dessen, was "Präzision" ausmacht. Es hängt von den bearbeiteten Teilen und ihrer Anwendung ab, plus den Materialien und Werkzeugmaschinen. Bearbeitungsspezialisten werden wahrscheinlich zustimmen, dass Präzisionsbearbeitung enge Toleranzen und außergewöhnliche Oberflächen bezeichnet, während genaue Grenzen offen für Diskussion bleiben.

Einige Quantifizierung hinzufügend, werden diese Spezialisten höchstwahrscheinlich zustimmen, dass bei linearen und kreisförmigen Abmessungen eine Toleranz enger als 0,0004" (10 µm) Präzisionsbearbeitung erfordert. Ebenso würde Ebenheit besser als 2 µ" (0,05 µm) und Rauheit weniger als 1 µ" (0,025 µm) als Präzision zählen. Bei sehr großen Teilen mögen solche Toleranzen unerreichbar sein, während sie für sehr kleine Teile (Mikrobearbeitung) unhilfreich groß sind.

Ein wichtiger Aspekt der Präzision ist Wiederholbarkeit. Ein geschickter Zerspaner mag enge Toleranzen an einem einzelnen Teil halten können, unabhängig von Werkzeugmaschinentyp, Alter und Zustand. Dies jedoch an einem großen Batch zu tun, wäre extrem schwierig und sehr langsam.

Der Einfluss des Schneidwerkzeugs auf Präzision

Zwei Aspekte sind zu berücksichtigen: das Schneidwerkzeug selbst und wie es im Halter, Fräser oder Werkzeughalter montiert ist.

Das Hauptproblem bei Schneidwerkzeugen ist, dass sie verschleißen und ausbrechen können. In einem gut eingestellten Schneidvorgang ist thermische Ausdehnung selten ein Problem, da die meiste Hitze im Span abgeführt wird.

Verschleiß und Ausbrüche werden durch die Wahl des Werkzeugmaterials adressiert. Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS) kann für einige Bearbeitungsoperationen verwendet werden, aber die meisten werden mit Hartmetalleinsätzen durchgeführt. Beschichtungen auf diesen reduzieren Reibung und Verschleiß. Titan-Carbonitrid-Beschichtungen (TiCN) bieten insbesondere gute Verschleißfestigkeit.

Die Werkzeugmontage beeinflusst Präzision in zwei Arten. Erstens gibt es die Durchbiegung des Werkzeughalters unter Schneidlasten. Je steifer die Montage, desto weniger bewegt sich die Werkzeugspitze, was zu höherer Präzision führt.

Zweitens ist die Werkzeugvoreinstellung. Dies ist der Prozess, sicherzustellen, dass die Werkzeugspitze um den erwarteten Betrag aus dem Halter ragt. Jede Abweichung davon entfernt mehr oder weniger Material als der CNC-Programmierer erwartet. (Eine Alternative zur sehr präzisen Werkzeugvoreinstellung ist die Bestimmung von Werkzeugversatzwerten und das Eingeben dieser in die CNC-Maschinensteuerung.)

Voreinstellung ist besonders wichtig, wo mehr als ein Schneideinsatz im Werkzeughalter montiert ist. Große Stirnfräser sind ein Beispiel. Hier, wenn ein Einsatz mehr ragt als die anderen, wird es eine Reihe von Rillen in die bearbeitete Oberfläche schneiden.

Schneidwerkzeuge für höhere Präzision

Zwei Schneidwerkzeuge, die die Genauigkeit und das Finish von zuvor bearbeiteten Merkmalen erhöhen, sind Schleifscheiben und Reibahlen. Schleifen benötigt jedoch teure Werkzeugmaschinen und erhöht die Teilekosten signifikant. Reiben, durchgeführt zur Verbesserung von Finish, Rundheit und Größe eines zuvor gebohrten Lochs, kann auf einer CNC-Fräsmaschine durchgeführt werden, wo es die Floor-to-Floor-Zeit leicht erhöht.

Ein anderer Ansatz ist die Verwendung speziell hergestellter Schneidwerkzeuge. Dies wird manchmal beim Drehen gemacht, wo ein abgestuftes Werkzeug zwei verschiedene Durchmesser gleichzeitig erzeugen kann. Dies führt zu viel höherer Koaxialität zwischen den beiden Durchmessern, erhöht aber nicht die Betriebszeit.

Derselbe Ansatz kann beim zylindrischen Schleifen durch Einstechschleifen mit einem profilierten Rad angewendet werden.

Eine Quelle für Ihre Präzisionsbearbeitungsbedürfnisse

Präzisionsbearbeitung – was bedeutet, enge Toleranzen und hervorragende Oberflächenqualität über einen Batch von Teilen aufrechtzuerhalten – erfordert genaue Aufmerksamkeit auf jeden Aspekt des Bearbeitungsprozesses. Schneidwerkzeugauswahl und -vorbereitung sind Teil dieser Anstrengung und können einen schädlichen Einfluss auf die Teilequalität haben, wenn nicht mit genügend Sorgfalt durchgeführt.

Mit modernen, steifen CNC-Werkzeugmaschinen und tiefer Bearbeitungsexpertise hat Impro die Präzisionsbearbeitungsfähigkeiten, die von den anspruchsvollsten Kunden gefordert werden. Um zu erfahren, wie wir Ihre Bearbeitungsbedürfnisse bewältigen könnten, kontaktieren Sie uns noch heute.