Einführung

Fräsen in Formenbau ist eine grundlegende Technik, die bei der Formgebung und Detaillierung verschiedener Materialien zu präzisen Gussformen eine zentrale Rolle spielt. Bei diesem Verfahren wird Material von einem Werkstück abgetragen, wodurch eine gewünschte Form oder Oberfläche entsteht. In diesem Zusammenhang sind zwei primäre Fräsmethoden zu nennen: das Gleichlauffräsen und die konventionellen Fräsverfahren. Diese Verfahren, die häufig beim CNC-Fräsen (Computer Numerical Control) eingesetzt werden, unterscheiden sich grundlegend in ihrer Vorgehensweise und ihren Auswirkungen auf den Bearbeitungsprozess.

Der Schneidevorgang von Formverarbeitung muss in mindestens drei Prozesse unterteilt werden: Schruppen, Halbschlichten und Schlichten, manchmal sogar Superschlichten. Das Schruppverfahren eignet sich für Kugelkopffräser, Rundmesserfräser und große Spitzenbögen. Das Halbschlichtverfahren wird für Radiusfräser, Rundmesserfräser und Kugelfräser eingesetzt. Beim Schlichten werden Rundmesserfräser und Kugelfräser eingesetzt, beim Restfräsen Rundmesserfräser. Bei jedem Prozess, ob es sich um einen Kugelfräser oder einen Schaftfräser handelt, ist es sehr wichtig, dass ein gleichmäßig verteilter Spielraum für den nächsten Prozess bleibt.

Es ist sehr wichtig, den Schneidprozess durch die Auswahl der Fasenform, des speziellen Schneidwerkzeugs, der Größe und der Schneidparameter, der Markenkombination und der geeigneten Frässtrategie zu optimieren. Sollte man also bei der Formenbearbeitung im Gleichlauf oder im Gegenlauf fräsen? Die Antwort lautet: Gleichlauffräsen.

II.Klettern Fräsen im Formenbau

Gleichlauffräsen ist eine Betriebsart im Fräsprozess, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drehrichtung des Fräsers mit der Vorschubrichtung des Werkstücks übereinstimmt. Hier sind einige Details zum Gleichlauffräsen:

Anwendbare Situation:

Das Gleichlauffräsen eignet sich für Werkstücke mit geringem Aufmaß oder dünnerer Bearbeitung und wird in der Regel beim Schlichten eingesetzt. Wenn keine harte Haut auf der Oberfläche des Werkstücks vorhanden ist und der Vorschubmechanismus der Werkzeugmaschine reibungslos funktioniert, wird auch das Abwärtsfräsen empfohlen, um die Qualität der Bearbeitung zu gewährleisten. Kunststoffteil Oberfläche und reduzieren den Verschleiß der Schneidzähne.

Einfluss der Schnittkraft:

Beim Abwärtsfräsen wird das Werkstück durch die Schnittkraft in Richtung Werkbank gedrückt, wodurch die Stabilität des Werkstücks erhalten und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessert wird.

Vergleich mit anderen Fräsmethoden:

Im Vergleich zum Gegenlauffräsen kann der Fräser beim Start der Bearbeitung in das Werkstück eingreifen und die dicksten Späne abtrennen, während beim Gegenlauffräsen der Fräser vor dem Start eine gewisse Strecke auf dem Werkstück gleiten muss. Schneiden Sie, bis die maximale Schnittdicke erreicht ist.

Anmerkung:

Obwohl das Abwärtsfräsen in den meisten Fällen vorteilhaft ist, gibt es einige spezielle Situationen, in denen das Gegenlauffräsen in Betracht gezogen werden kann, z. B. wenn die Werkzeugmaschine Probleme mit dem Gewindespiel hat oder bei der Bearbeitung von Werkstücken mit harter Haut.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Abwärtsfräsen ein empfehlenswertes Fräsverfahren ist, das sich besonders für hohe Anforderungen an die Endbearbeitung eignet.

III. Konventionelles Fräsen im Formenbau

Konventionelles Fräsen erforschen

Das konventionelle Fräsen, oft auch als Gegenlauffräsen bezeichnet, ist eine grundlegende Technik in der Welt der Zerspanung. Gegenlauffräsen bezieht sich auf das Verhältnis zwischen der Richtung, in der sich der Fräser in das Werkstück dreht, und der herkömmlichen Schnitt- oder Vorschubrichtung beim Umfangsfräsen, bei der die Drehrichtung des Fräsers der Vorschubrichtung des Werkstücks entgegengesetzt ist. Im Einzelnen:

Änderungen der Schnittdicke:

Beim Gegenlauffräsen nimmt die Schnittdicke von Null allmählich zu und erreicht schließlich den Höchstwert. Dies kann dazu führen, dass die Zähne des Fräsers auf der bearbeiteten Oberfläche gleiten, was die Aufhärtung der Oberfläche verschlimmert und die Oberflächenqualität des Werkstücks beeinträchtigt.

Einfluss der Schnittkraftrichtung:

Beim Abwärtsfräsen ist die vertikale Schnittkraftkomponente am Werkstück nach unten gerichtet, was zur Stabilisierung der Werkstückspannung beiträgt. Beim Gegenlauffräsen ist die Schnittkraft nach oben gerichtet, was zu Vibrationen führen kann. Insbesondere beim Fräsen von Werkstücken mit harter Haut kann sich das Werkstück dadurch lösen.

Stabilität:

Da die Richtung der Schnittkraftkomponente beim Gegenlauffräsen der Richtung der Vorschubbewegung entgegengesetzt ist, ist der Tisch der Fräsmaschine relativ stabil und neigt nicht zu axialen Bewegungen, wodurch die Auswirkungen auf die Fräserzähne verringert und die Lebensdauer der Fräser verlängert werden.

Anwendbarkeit:

Während das Gegenlauffräsen in manchen Situationen (z. B. bei großen Schnitten) für eine reibungslosere Arbeitsweise sorgen kann, eignet es sich im Allgemeinen nicht für die Bearbeitung von Werkstücken mit harter Haut, da das Werkstück dabei in direkten Kontakt mit der harten Haut kommen kann, was zu Bearbeitungsproblemen führen kann.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Gegenlauffräsen ein Fräsverfahren ist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Drehrichtung des Fräsers der Vorschubrichtung des Werkstücks entgegengesetzt ist. In der praktischen Anwendung müssen die Vor- und Nachteile jedoch je nach Situation abgewogen werden.

IV. Vergleich zwischen Klettern und konventionellem Fräsen

Entscheidungsfaktoren

Bei der Entscheidung zwischen Gleichlauffräsen und konventionellem Fräsen im Formenbau spielen mehrere kritische Faktoren eine Rolle. Anhand dieser Faktoren können Maschinenbauer und Ingenieure die für ihre spezifischen Anforderungen am besten geeignete Fräsmethode auswählen.

Material Typ: Die Wahl des Fräsverfahrens kann stark von der Art des zu bearbeitenden Materials abhängen. Weichere Werkstoffe wie Aluminium eignen sich oft besser für das Gleichlauffräsen, während härtere Werkstoffe wie Gusseisen möglicherweise die Robustheit des konventionellen Fräsens erfordern.

Gewünschte Oberflächenbeschaffenheit: Wenn es in erster Linie darum geht, eine hohe Oberflächengüte bei geringerer Oberflächenrauheit zu erzielen, ist das Gleichlauffräsen in der Regel die bevorzugte Wahl. Im Gegensatz dazu kann das konventionelle Fräsen für Schruppbearbeitungen gewählt werden, bei denen die Oberflächengüte weniger wichtig ist.

Fähigkeiten der Maschine: Nicht alle Fräsmaschinen, insbesondere ältere oder manuelle Modelle, können die beim Gleichlauffräsen auftretenden Kräfte aufnehmen. Die Fähigkeit der Maschine, den Richtungskräften standzuhalten, und das Potenzial für die Werkzeugauslenkung spielen bei dieser Entscheidung eine entscheidende Rolle.

Werkzeug-Durchmesser: Die Größe des Werkzeugs kann die Wahl beeinflussen. Größere Werkzeuge können der Belastung beim konventionellen Fräsen besser standhalten, während kleinere Werkzeuge, die anfälliger für Durchbiegungen sind, von der Methode des Gleichlauffräsens profitieren können.

Klettern vs. Konventionelles Fräsen

Der Schlüssel zu einer optimalen Bearbeitung ist das Verständnis der Szenarien, die jede Fräsart begünstigen, und ihrer Auswirkungen.

Szenarien, die das Steigfräsen begünstigen:

CNC-Präzisionsbearbeitung, bei der eine glatte Oberfläche erforderlich ist.

Bearbeitung weicherer Materialien, die zum Reißen oder Entgraten neigen.

Bearbeitung auf modernen CNC-Fräsmaschinen, die für die Richtungskräfte beim Gleichlauffräsen ausgelegt sind.

Szenarien, die das konventionelle Fräsen bevorzugen:

Schruppbearbeitungen, bei denen die Oberflächengüte nicht im Vordergrund steht.

Bearbeitung harter Materialien, die beim Gleichlauffräsen übermäßigen Verschleiß verursachen können.

Einsatz auf älteren oder manuellen Fräsmaschinen, die den Kräften beim Gleichlauffräsen möglicherweise nicht standhalten.

Auswirkungen auf Werkzeugverschleiß, Wärmeentwicklung und Oberflächenrauheit:

Klettern Fräsen: Im Allgemeinen führt ein Gleichlauffräser zu einem geringeren Werkzeugverschleiß, da die Spandicke zunächst maximal ist und sich dann auf Null reduziert. Dies führt auch zu einer geringeren Wärmeentwicklung, schont das Werkzeug und das Werkstück und sorgt für eine glattere Oberfläche, wodurch die Oberflächenrauhigkeit verringert wird.

Konventionelles Fräsen: Kann zu erhöhtem Werkzeugverschleiß führen, da die Zerspanung bei einer Spandicke von Null beginnt und mehr Reibung und Wärme erzeugt. Dies kann zu einer gröberen Oberflächenbeschaffenheit führen, kann aber bei bestimmten Werkstoffen und Schruppbearbeitungen von Vorteil sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Entscheidung zwischen Gleichlauf- und konventionellem Fräsen von einer Vielzahl von Faktoren abhängt, darunter die Materialart, die gewünschte Oberfläche, die Maschinenfähigkeiten und die Werkzeuggröße. Beide Methoden haben ihre einzigartigen Vorteile und idealen Anwendungen, und die Entscheidung sollte sich an den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung orientieren. Formenbauverfahren.

V.Gründe für das Daunenfräsen

Wenn die Schneide gerade schneidet, kann die Spandicke beim Vorwärtsfräsen den höchsten Wert erreichen, während sie beim Rückwärtsfräsen am geringsten ist. Im Allgemeinen ist die Standzeit beim Rückwärtsfräsen kürzer als beim Abwärtsfräsen, konventionellen Fräsen und Gleichlauffräsen, da die Wärmeentwicklung deutlich höher ist als beim Abwärtsfräsen. Wenn die Spandicke beim Gegenlauffräsen von Null auf den Maximalwert ansteigt, wird mehr Wärme erzeugt, weil die Reibung an der Schneide stärker ist als beim Fräsen. Auch die Radialkraft ist beim Gegenlauffräsen deutlich höher. Dies wirkt sich negativ auf die Spindellager aus.

Beim Abwärtsfräsen wird die Schneide hauptsächlich auf Druck beansprucht, was sich auf Hartmetall-Wendeschneidplatten oder Vollhartmetall-Werkzeuge günstiger auswirkt als die beim Gegenlauffräsen auftretenden Zugkräfte. Es gibt natürlich auch Ausnahmen: Bei der Verwendung von Vollhartmetallfräsern für das Scheibenfräsen, insbesondere bei gehärteten Werkstoffen, wird das Gegenlauffräsen bevorzugt, da es einfacher ist, gerade Wände mit engeren Toleranzen und besseren 90-Grad-Winkeln zu erhalten. Ausgeben. Dies ist hauptsächlich auf die Richtung der Schnittkraft zurückzuführen. Wenn eine sehr scharfe Schneide im Schnitt verwendet wird, wird die Schnittkraft das Messer in Richtung des Materials "ziehen", was ein weiteres Beispiel für das Rückwärtsfräsen ist das Fräsen mit einer alten manuellen Fräsmaschine. Die alte Fräsmaschine hat ein großes Schraubenspiel. Beim Gegenlauffräsen wird eine Schnittkraft erzeugt, die das Spiel beseitigt und die Fräsbearbeitung stabiler macht.

Schlussfolgerung

Die Wahl der Frästechnik ist nicht nur eine technische, sondern auch eine strategische Entscheidung. Sie kann die Effizienz, das Ergebnis und die Kosteneffizienz des Projekts erheblich beeinflussen. Formenbauverfahren.

Das Gleichlauffräsen mit seinen Vorteilen bei der Erzeugung einer hervorragenden Oberflächengüte und der Verringerung des Werkzeugverschleißes ist in modernen CNC-Bearbeitungsumgebungen oft die bevorzugte Technik, vor allem bei der Bearbeitung weicherer Materialien oder wenn Präzision an erster Stelle steht. Seine Fähigkeit, die Spandicke und die Werkzeugdurchbiegung zu minimieren, macht es zu einer optimalen Wahl für detaillierte und oberflächenempfindliche Projekte.

Das konventionelle Fräsen hingegen behält seine Relevanz und Bedeutung, vor allem in Situationen, in denen das Gleichlauffräsen möglicherweise nicht geeignet ist. Seine Effizienz bei Schrupparbeiten, seine Kompatibilität mit härteren Materialien und seine Eignung für traditionelle oder manuelle Fräsmaschinen machen es in bestimmten Situationen zu einer unverzichtbaren Technik. Das konventionelle Fräsen ist nach wie vor ein zuverlässiger Ansatz, insbesondere in der Vorbearbeitungsphase oder wenn mit Geräten gearbeitet wird, die nicht für die harten Anforderungen des Gleichlauffräsens optimiert sind.

Die Entscheidung zwischen Gleichlauf und konventionellem Fräsen sollte daher nach sorgfältiger Abwägung mehrerer Faktoren getroffen werden: das zu bearbeitende Material, die gewünschte Oberflächengüte, die Fähigkeiten der Fräsmaschine und die Besonderheiten des verwendeten Werkzeugs. Jedes Projekt im Formenbau ist einzigartig, und das Verständnis dieser Nuancen ist der Schlüssel zur Auswahl der geeigneten Fräsmethode.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kunst der Formenbau wird durch den gezielten Einsatz der richtigen Frästechnik erheblich verbessert. Egal, ob man sich für das Gleichlauffräsen wegen seiner Feinheit und Präzision oder für das konventionelle Fräsen wegen seiner Robustheit und Eignung für schwierigere Aufgaben entscheidet, das Endziel bleibt dasselbe: die Optimierung des Formherstellungsprozesses im Hinblick auf Qualität, Effizienz und technische Exzellenz.