Bei der Auswahl eines Fräsers müssen eine Reihe allgemeiner Grundsätze beachtet werden. Diese Prinzipien sind nicht nur auf den Gleichlauffräsprozess anwendbar, sondern haben auch richtungsweisende Bedeutung für den Gleichlauffräsprozess und andere Fräsverfahren. Durch eine sinnvolle Auswahl an Fräsern kann eine umfassende Verbesserung der Bearbeitungseffizienz, Qualität und Sicherheit gewährleistet werden.
Bei der Auswahl eines Fräsers sind in der Regel folgende wesentliche Aspekte zu berücksichtigen:
(1) Teileform: Wählen Sie das geeignete Schneidwerkzeug basierend auf verschiedenen Bearbeitungsoberflächen aus, z. B. flach, tief, Hohlraum und Nut, Gewinde usw. Kehlfräser eignen sich beispielsweise zum Fräsen konvexer Oberflächen, können jedoch keine konkaven Oberflächen bearbeiten.
(2) Materialfaktoren: Dies umfasst mehrere Aspekte wie die Bearbeitbarkeit des Materials, die Spanbildungseigenschaften, die Härte und die darin enthaltenen Legierungselemente. Werkzeughersteller klassifizieren Materialien normalerweise in Kategorien wie Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Nichteisenmetalle, Superlegierungen, Titanlegierungen und Hartstoffe.
(3) Bearbeitungsbedingungen: Dazu gehören spezifische Bedingungen wie die Stabilität der Werkzeugmaschinenhalterung, die Steifigkeit des Werkstücksystems und der Spannzustand des Werkzeughalters.
(4) Die Stabilität des Werkstücksystems der Werkzeugmaschine - Vorrichtung - ist ein wichtiger Faktor, der bei der Auswahl eines Fräsers berücksichtigt werden muss. Dabei geht es um die Leistung der Werkzeugmaschine, den Typ und die Spezifikation der Spindel sowie die Lebensdauer der Werkzeugmaschine. Gleichzeitig sollte auch eine umfassende Beurteilung erfolgen, indem der lange Überstand des Werkzeughalters und der Rundlauffehler in axialer und radialer Richtung kombiniert werden.
(5) Auch die Bearbeitungskategorie und Unterkategorie sind entscheidende Faktoren bei der Wahl eines Fräsers. Unterschiedliche Bearbeitungsverfahren wie Eckfräsen, Planfräsen und Profilfräsen usw. erfordern eine Werkzeugauswahl in Kombination mit den Eigenschaften der Werkzeuge. Daher ist es im Auswahlprozess notwendig, das geeignete Schneidwerkzeug basierend auf den spezifischen Verarbeitungsanforderungen auszuwählen.
Auswahl der geometrischen Winkel des Fräsers
(1) Auswahl des Frontwinkels. Die Größe des Spanwinkels eines Fräsers hängt eng mit den Materialien des Werkzeugs und des Werkstücks zusammen. Da der Fräsvorgang häufig mit Schlägen einhergeht, muss auf eine ausreichende Festigkeit der Schneide geachtet werden. Im Allgemeinen ist der Spanwinkel eines Fräsers kleiner als der eines Drehmeißels. Der Spanwinkel von Schneidwerkzeugen aus Schnellarbeitsstahl ist normalerweise größer als der von Hartmetall-Schneidwerkzeugen. Beim Fräsen von Kunststoffen sollte aufgrund der starken Schnittverformung ein größerer Spanwinkel gewählt werden. Beim Fräsen spröder Materialien sollte der Spanwinkel entsprechend reduziert werden. Für Materialien mit hoher Verarbeitungsfestigkeit und -härte wird manchmal sogar ein Design mit negativem Spanwinkel verwendet.
(2) Auswahl des Schneidkantenwinkels. Der äußere Helixwinkel von Schaftfräsern und zylindrischen Fräsern, d. h. der Schneidkantenwinkel λs, ist so konzipiert, dass die Schneidzähne allmählich in das Werkstück eindringen und aus diesem austreten können, wodurch der Fräsprozess reibungsloser verläuft. Durch Erhöhen kann der tatsächliche Spanwinkel entsprechend erhöht werden, wodurch die Schneidkante schärfer wird und auch die gleichmäßige Späneabfuhr erleichtert wird. Bei Fräsern mit relativ schmaler Breite ist der Effekt der Vergrößerung des Spiralwinkels jedoch nicht signifikant. Daher reicht es normalerweise aus, =0 oder einen kleineren Wert anzunehmen. Der Referenzwert des Spiralwinkels kann insbesondere Tabelle 4-2 entnommen werden.
(3) Auswahl des Hauptablenkwinkels und des Sekundärablenkwinkels. Der Hauptablenkwinkel eines Planfräsers spielt im Fräsprozess eine entscheidende Rolle und sein Wirkungsmechanismus ähnelt dem des Hauptablenkwinkels eines Drehmeißels beim Drehen. In praktischen Anwendungen umfassen die üblicherweise verwendeten Hauptablenkwinkel 45 Grad, 60 Grad, 75 Grad und 90 Grad, und die konkrete Wahl hängt von der Steifigkeit des Prozesssystems ab. Für die Wahl eines kleineren Hauptablenkwinkels eignet sich ein System mit guter Steifigkeit; umgekehrt sollte ein größerer Hauptablenkwinkel gewählt werden. Darüber hinaus ist auch der sekundäre Ablenkungswinkel ein wichtiger Parameter, dessen Bereich normalerweise zwischen 5 und 10 Grad liegt. Es ist erwähnenswert, dass Zylinderfräser aufgrund ihres einzigartigen Aufbaus nur mit einer Hauptschneide und keiner Nebenschneide ausgestattet sind. Daher ist der Hauptablenkwinkel auf 90 Grad festgelegt, während der sekundäre Ablenkwinkel nicht anwendbar ist.
Während des Fräsprozesses ist die Wahl des Hauptablenkwinkels von entscheidender Bedeutung, da sie sich direkt auf die Schnittleistung des Planfräsers auswirkt. Die Größe des Hauptablenkwinkels hängt nicht nur eng mit der Steifigkeit des Prozesssystems zusammen, sondern wird auch von mehreren Faktoren wie dem Material des Werkstücks, dem Material des Schneidwerkzeugs und den Schneidbedingungen beeinflusst. Um die Stabilität des Schneidprozesses und die Bearbeitungsqualität sicherzustellen, ist es notwendig, den geeigneten Hauptablenkwinkel entsprechend den jeweiligen Umständen flexibel auszuwählen. Gleichzeitig muss vermieden werden, dass der Hauptablenkwinkel zu groß oder zu klein gewählt wird, um die Schneidleistung des Planfräsers voll auszuschöpfen.
Auswahl der Klingenrillenform
Beim Fräsvorgang sollte auch die Wahl der Schaufelnutform nicht außer Acht gelassen werden. Unterschiedliche Nutformen haben einen erheblichen Einfluss auf die Spanbrechwirkung, die Leistung der bearbeiteten Oberfläche und die Oberflächenqualität. Daher ist es notwendig, die geeignete Klingennutform sorgfältig auf der Grundlage spezifischer Verarbeitungsanforderungen und -bedingungen auszuwählen, um einen reibungslosen Verarbeitungsablauf und die Einhaltung der Verarbeitungsqualität sicherzustellen.
Auswahl der Zähnezahl
Beim Fräsprozess ist die Wahl der Zähnezahl ebenso entscheidend. Die Dichte der Zahnteilung ist ein entscheidender Faktor für die Qualität der bearbeiteten Oberfläche, die Spanabfuhrwirkung und die Schlagfestigkeit der Schneidzähne. Daher ist es bei der Auswahl eines Fräsers notwendig, die geeignete Zähnezahl anhand spezifischer Bearbeitungsanforderungen und -bedingungen sorgfältig zu bestimmen, um sicherzustellen, dass sowohl Bearbeitungsqualität als auch Effizienz den Standards entsprechen.
