In der Welt der CNC-BearbeitungOb Gleichlauffräsen oder konventionelles Fräsen eingesetzt wird, ist ein entscheidender Faktor für den Projekterfolg und die Effizienz. Dabei handelt es sich um zwei unterschiedliche Techniken, die beim Fräsen zum Einsatz kommen, jede mit ihren Stärken und Schwächen. In diesem Artikel vergleichen wir das Gleichlauffräsen mit dem konventionellen Fräsen, damit wir Empfehlungen dazu geben können, welche Technik für verschiedene Arten von CNC-Projekten am besten geeignet ist.
Ein allgemeiner Überblick über Gleichlauffräsen
Definition und Mechanik
Beim Gleichlauffräsen, auch Gleichlauffräsen genannt, dreht sich der Fräser in die gleiche Richtung wie die Vorschubbewegung des Werkstücks. Dabei berührt die Schneidkante des Werkzeugs zuerst das Material und sorgt so für einen reibungslosen Schnitt. Beim Gleichlauffräsen nimmt die Spandicke allmählich ab, wodurch die Kaltverfestigung minimiert und die Oberflächengüte verbessert wird. Die beim Gleichlauffräsen eingesetzte Mechanik ist sehr nützlich, um bei der CNC-Bearbeitung hochwertige Ergebnisse zu erzielen, insbesondere wenn es um Materialien geht, die sich leicht verformen oder Hitze erzeugen.
Vorteile des Gleichlauffräsens
- Bessere Oberflächengüte
Gleichlauffräsen, auch Gleichlauffräsen genannt, sorgt für die glatteste Oberflächengüte, die möglich ist. Der Winkel, in dem sich ein Schneidwerkzeug dem Material nähert, ermöglicht es ihm, durch reine Scherung zu schneiden, anstatt raue Oberflächen zu hinterlassen, wie es bei einigen anderen Methoden der Fall ist. Diese Methode eignet sich am besten, insbesondere wenn an Oberflächen gearbeitet wird, da keine Bearbeitung erforderlich ist zusätzliche Arbeitsschritte für die Endbearbeitung, wodurch Zeit und Geld für weitere Bearbeitungsschritte gespart werden.
- Reduzierte Kaltverfestigung
Eine großartige Sache bei der Verwendung von Gleichlauffräsern ist, dass sie die Kaltverfestigung an bearbeiteten Teilen reduzieren. Kaltverfestigte Bereiche um Materialoberflächen können bei der Verwendung traditioneller Methoden, wie sie in konventionellen Fräsern zum Einsatz kommen, von großer Bedeutung sein; Dies macht es schwierig, sie mit einer anderen Methode zu bearbeiten, außer durch Anstoßen an einen anderen Abschnitt, der noch nicht gehärtet wurde. Allerdings erfolgt beim Steigfräsen im Gegensatz zum normalen Schneiden der Beginn in ein Objekt an der dicksten Stelle, während der Austritt an der dünnsten Stelle dort durch Spannen erfolgt sowohl auf bearbeitete Materialien als auch auf Werkzeuge. Dies ist insbesondere dort erforderlich, wo es zu einer Verhärtung kommen kann, wie etwa bei einigen Edelstahlsorten oder Titanlegierungen.
- Geringere Wärmeentwicklung
Ein weiterer Vorteil von Steigmühlen besteht darin, dass sie während des Schneidzyklus nur eine geringe Wärmeentwicklung aufweisen. Daher ist ihre Produktionskapazität für Wärmeenergie nicht so groß wie die anderer Maschinen, die für den gleichen Zweck entwickelt wurden. In herkömmlichen Mühlen kommt es zu starker Reibung zwischen den Zähnen eines Fräsers und dem zu formenden Werkstück, was zu extremen Temperaturen führt, die unerwünscht sind, da sie sich negativ auf die thermischen Eigenschaften von Metallen oder anderen verwendeten Substanzen auswirken, wodurch Komponenten entstehen, deren thermische Toleranz besser kontrolliert werden kann als bei den hergestellten unter kälteren Bedingungen.
Nachteile des Gleichlauffräsens
Trotz seiner Präzisions- und Oberflächenvorteile weist das Gleichlauffräsen mehrere Nachteile auf, die bei der Auswahl für Bearbeitungsprojekte berücksichtigt werden sollten.
- Anforderungen an Werkzeugmaschinen
Das Gleichlauffräsen erfordert eine höhere Steifigkeit der Maschinen sowie eine größere Robustheit bei deren Betrieb. Der Grund dafür ist, dass die Kraft beim Schneiden auf die Spindel gerichtet ist und diese dadurch überlastet wird. Daher müssen diese Kräfte von modernen High-End-Maschinen mit besserer Konstruktion und Stabilität bewältigt werden, was für Werkstätten mit älteren oder minderwertigen Geräten ein großes Hindernis darstellen kann.
- Möglichkeit von Spiel bei gealterten Maschinen
Insbesondere bei alten oder abgenutzten Maschinen besteht immer ein Problem mit Spiel. Dieses Problem entsteht, weil das Gleichlauffräsen dazu neigt, den Fräser zu sich selbst zu ziehen, was möglicherweise zu Größenfehlern an bearbeiteten Teilen führt, weil die Werkstücke während des Schnitts nach hinten gezogen werden. Folglich erfordern solche Angelegenheiten ständige Überprüfungen und Anpassungen, was die Bearbeitungsprozesse verlangsamt und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit von Fehlern erhöht.
- Überlegungen zum Rattern und zur Werkzeuglebensdauer
Da der Schnitt beim Gleichlauffräsen aggressiver ist als beim herkömmlichen Fräsen, macht sich das Rattern des Werkzeugs deutlich bemerkbar, wenn die Werkzeuge stärker in das Material eingreifen. Dadurch wird nicht nur die Oberflächengüte beeinträchtigt, sondern es kann auch zu einer Verkürzung der Werkzeugstandzeit kommen; Die eingesetzten Kräfte könnten die Werkzeuge schneller verschleißen lassen und so die Betriebskosten und den Wartungsbedarf der betreffenden Maschine erhöhen.
Überblick über konventionelles Mahlen
Bedeutung und Wirkungsweise
Konventionelles Fräsen, auch Gegenlauffräsen genannt, ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem sich der rotierende Fräser entgegen dem Vorschub bewegt. Bei dieser Methode beginnt die Schnittbreite zunächst bei Null und erreicht am Ende des Schnitts ihr Maximum. Dies verhindert, dass sich das Werkstück von der Vorrichtung löst, obwohl die Oberflächengüte dadurch möglicherweise schlechter ist als bei anderen Techniken.
Vorteile des konventionellen Mahlens
Konventionelles Fräsen bietet gegenüber anderen Methoden mehrere Vorteile, insbesondere wenn es um bestimmte Bearbeitungsarten geht.
- Geeignet für schwache Setups
Der größte Vorteil des gewöhnlichen Fräsens besteht darin, dass es bei schwachen Aufspannungen eingesetzt werden kann. Es wird die geringste Kraft auf das Werkstück ausgeübt, da die Fräserzähne mit minimaler Breite eindringen und mit maximaler Breite austreten, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass sich Material aus der Vorrichtung löst. Es funktioniert gut, wenn es sich um komplexe oder zerbrechliche Vorrichtungen handelt.
- Weniger aggressiv gegenüber dem Material
Im Vergleich zum Gleichlauffräsen ist das konventionelle Fräsen weniger aggressiv gegenüber dem zu bearbeitenden Material. Die Kräfte, die das Schneiden nach unten verursachen, sind so groß, dass sie die Werkstücke nicht absplittern oder brechen, wodurch sichergestellt wird, dass ihre Integrität auch dann erhalten bleibt, wenn diese Materialien spröde oder weich sind.
- Freundlich für ältere Maschinen
Herkömmliche Fräsen können mit älteren Maschinen verwendet werden, denen die für aggressive Bearbeitungsmethoden wie Gleichlauffräsen erforderliche Steifigkeit oder Leistung fehlt. Dies bedeutet, dass man bestehende Anlagen nutzen kann, ohne erhebliche Investitionen in deren Modernisierung zu tätigen; Dies könnte für viele Hersteller Geld sparen.
Nachteile des konventionellen Mahlens
So nützlich es in manchen Anwendungen auch sein mag, gewöhnliches Fräsen hat gewisse Nachteile, die die Effizienz und Qualität bei Bearbeitungsprozessen beeinträchtigen können.
- Schlechte Oberflächenbeschaffenheit
Ein Hauptproblem bei gewöhnlichen Mühlen ist die schlechte Oberflächengüte, die nach Abschluss des Betriebs erreicht wird. Wenn sich der Fräser mit einer nach oben gerichteten Kraft der Oberseite des Werkstücks nähert, hinterlässt er am gesamten Umfang einen Wellenkanteneffekt, der weitere Nachbearbeitungsvorgänge erforderlich macht, um diese Oberflächen zu glätten. Dies kann zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen und dadurch die Produktionskosten erhöhen.
- Mehr Hitze am Werkstück
Der andere Nachteil bei der Verwendung gewöhnlicher Fräser besteht darin, dass sie aufgrund der größeren Reibung, die dadurch entsteht, dass der Fräser mit maximaler Dicke in das Material eindringt und mit minimaler Dicke wieder austritt, tendenziell mehr Wärme in den Werkstücken erzeugen. Die erzeugten übermäßigen Temperaturen können wärmeempfindliche Materialien wie Kunststoffe verformen oder sogar ihre Eigenschaften beeinträchtigen.
- Schnellerer Werkzeugverschleiß
Normalerweise verschleißen die Werkzeuge beim normalen Fräsen schneller als gewöhnlich, da beim Herauslösen der Zähne durch den Kontakt mit Metallen höhere Spannungen auftreten, die schnellere Abnutzungs- und Abnutzungsraten begünstigen. Folglich führt eine kurze Lebensdauer von Schneidgeräten nicht nur zu häufigem Austausch, sondern auch zu höheren Kosten im Zusammenhang mit solchen Tätigkeiten.
Vergleich von Gleichlauffräsen und konventionellem Fräsen in CNC-Anwendungen
1. Harte vs. weiche Materialien
Normalerweise wird das Gleichlauffräsen für Vollmaterialien verwendet, da es durch eine gleichmäßigere Lastverteilung auf das Werkzeug eine glattere Oberflächengüte erzeugt und so den Verschleiß verringert. Umgekehrt eignet sich das konventionelle Fräsen ideal für weiche Materialien, da die Gefahr von Rissen oder Verformungen des Werkstücks geringer ist.
2.Dünnwandige Komponenten und Befestigungen
Bei dünnwandigen Bauteilen erweist sich das konventionelle Fräsen insofern als vorteilhaft; Anders als beim Gleichlauffräsen wird keine große Kraft nach außen ausgeübt, die zu einer Materialverformung führt. Ebenso sollte die Befestigung effektiver sein als beim Gleichlauffräsen, wo die Spannung möglicherweise stärker sein muss, um nicht am Material zu ziehen oder es zu stark zu stützen.
3. Toleranz- und Präzisionsanforderungen
Die Wahrheit ist, dass Projekte, die höhere Präzisionsniveaus mit engen Toleranzen erfordern, für den Einsatz von Gleichlauffräsern unbedingt geeignet sind, da sie in der Regel eine bessere Maßgenauigkeit bei gleichzeitig verbesserter Oberflächengüte liefern.
4. Umfang und Volumen der Produktion
Vergleicht man den Produktionsbedarf im großen Maßstab mit den zeitsparenden Möglichkeiten, die durch Klettermühlen erreicht werden, gewinnt die Effizienz. Wenn es jedoch um Auslaufmengen und Sonderanfertigungen geht, hat die Einfachheit Vorrang vor den Anforderungen an die Maschinendynamik, sodass herkömmliche Mühlen in diesem Fall kosteneffektiv sind.
Fazit
Um sicherzustellen, dass Sie bei der Wahl der Mühlenstrategie, die angesichts dieser Faktoren gut funktioniert, die bestmöglichen Ergebnisse erzielen, müssen sorgfältige Überlegungen angestellt werden. EASIAHOME kann Sie dabei unterstützen, fundierte Entscheidungen zu treffen und optimale Lösungen bei der Auswahl der geeigneten Frästechnologie für CNC-Projekte anzubieten.
