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Grundlagen der Aluminium bearbeitung - Wie waehlt man ein Fraeswerkzeug aus?

Grundlagen der Aluminium bearbeitung
Grundlagen der Aluminium bearbeitung- Wie wählt man ein Fräswerkzeug aus?

Wenn Sie mehreren CNC-Maschinisten dieselbe Frage stellen, werden Sie sicherlich unterschiedliche Antworten bekommen. Aber das bedeutet nicht, dass sie unentschlossen sind, es gibt nur viele verschiedene Möglichkeiten, eine bestimmte CNC-Fräsoperation durchzuführen. Davon abgesehen gibt es keine 100% richtige oder falsche Art, Aluminium zu schneiden, aber hier sind ein paar Dinge, die Sie beim Kauf von Fräsmessern im Auge behalten sollten.

HARTMETALL

Hartmetall bleibt länger scharf. Obwohl es spröder sein mag als andere Schaftfräser, sprechen wir hier von Aluminium, daher ist Hartmetall großartig. Der größte Nachteil dieser Art von Schaftfräser für Ihre CNC ist, dass sie teuer werden können. Oder zumindest teurer als Schnellarbeitsstahl. Solange Sie Ihre Drehzahlen und Vorschübe eingestellt haben, schneiden Hartmetall-Schaftfräser nicht nur wie Butter durch Aluminium, sie halten auch eine ganze Weile. Holen Sie sich hier einige Hartmetall-Schaftfräser in die Hände.

BESCHICHTUNGEN

Aluminium ist im Vergleich zu anderen Metallen weich. Dies bedeutet, dass Späne die Spannuten Ihrer CNC-Werkzeuge verstopfen können, insbesondere bei tiefen oder eintauchenden Schnitten. Beschichtungen für Schaftfräser können helfen, die Herausforderungen zu verringern, die klebriges Aluminium mit sich bringen kann. Beschichtungen aus Titan-Aluminium-Nitrid (AlTiN oder TiAlN) sind rutschig genug, um die Späne in Bewegung zu halten, insbesondere wenn Sie kein Kühlmittel verwenden. Diese Beschichtung wird häufig bei Hartmetallwerkzeugen verwendet. Wenn Sie Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) verwenden, suchen Sie nach Beschichtungen wie Titancarbonitrid (TiCN). Auf diese Weise erhalten Sie die für Aluminium erforderliche Schmierfähigkeit, können jedoch etwas weniger Geld ausgeben als für Hartmetall.

5-Achs-Fräsen von Aluminiumteilen
FLÖTEN

Dies ist wohl das wichtigste Merkmal, das bei der Auswahl eines Schaftfräsers für CNC-gefrästes Aluminium zu berücksichtigen ist. Auch hier ist Aluminium gummiartig und weich, was bedeutet, dass es dazu neigt, in den Flöten Ihrer CNC-Fräse zu kleben. Obwohl Beschichtungen helfen können, dieses Problem zu lindern, können selbst die besten Beschichtungen nicht helfen, wenn Sie einen 4- oder 5-Schneiden-Schaftfräser zum Schneiden von Aluminium verwenden. Eines der Hauptziele von Spannuten beim Schneiden von Aluminium ist das Entfernen von CNC-bearbeiteten Spänen. Weniger Spannuten machen Ihr Werkzeug weniger steif, ermöglichen aber auch eine effizientere Bewegung dieser Späne. Wenn Sie dort keine Späne herausbekommen, riskieren Sie, Ihre Oberflächengüte zu ruinieren, indem Sie Späne nachschneiden oder, schlimmer noch, Ihren Schaftfräser zerstören, indem Sie die Späne direkt an Ihren Fräser schweißen - ein schlimmerer Albtraum für jeden CNC-Maschinenbesitzer! Die beste Wahl für einen Schaftfräser aus Aluminium sind zwei oder drei Flöten. Sie können zwar mit mehr Flöten davonkommen, aber wenn Sie sich wirklich Sorgen um die Steifigkeit machen, steigt Ihr Risiko, Ihren Schaftfräser zu zerstören.

GEOMETRIE

Bei der CNC-Bearbeitung dreht sich so viel um Mathematik, und die Wahl eines Schaftfräsers ist nicht anders. Während die Anzahl der Spannuten ein wichtiger Aspekt ist, sollte auch die Spannuten geometrie berücksichtigt werden. High-Helix-Nuten helfen erheblich bei der CNC-Späneabfuhr und helfen auch beim Schneidprozess. High-Helix-Geometrien haben einen gleichmäßigeren Kontakt mit Ihrem Werkstück ... was bedeutet, dass der Fräser mit weniger Unterbrechungen schneidet.

Unterbrochene Schnitte sind hart an der Werkzeugstandzeit und Oberflächengüte, so hoch Helix Geometrien ermöglicht es Ihnen, konsistente und bewegen CNC-Maschine-Chips aus schneller zu bleiben. Unterbrochene Schnitte richten verheerende Schäden an Ihren Teilen an. Dieses Video zeigt, wie sich unterbrochene Schnitte mit einem abgesplitterten Schaftfräser auf Ihre Schnittstrategien auswirken können.
Korrektes Fräsen von Aluminiumteilen

Aluminium intelligent fräsen

Im Vergleich zu anderen Materialien ist Aluminium relativ einfach zu bearbeiten. Zumindest wirkt es viel müheloser als beispielsweise Stahl. Dennoch können bei der Bearbeitung dieses Materials einige Fehler gemacht werden, einschließlich der Wahl des falschen Werkzeugs, die sich auf die Produktivität auswirken.

Das Fräsen von Aluminium scheint ein bemerkenswert einfacher Prozess zu sein. Menschen, die nicht direkt an der Aluminiumbearbeitung beteiligt sind, haben oft falsche Ansichten. Sie glauben, dass es ausreicht, ein ausgewogenes, scharfes, poliertes Werkzeug zu nehmen und es mit maximaler Geschwindigkeit und mittlerem Vorschub zu drehen, und das Material schneidet wie Butter.

Im Vergleich zu Automatenstahl benötigen Aluminium und seine Legierungen deutlich weniger Schnittkraft, daher erfährt die Schneide eines Fräswerkzeugs eine relativ geringe mechanische Belastung. In diesem Artikel bezeichnen wir Aluminium und seine Legierungen als Aluminium. Aluminium weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und daher übertragen die bei der Aluminium bearbeitung entstehenden Späne eine hohe erzeugte Wärme, was zu einer deutlich geringeren thermischen Belastung der Schneide führt. Aufgrund dieser Eigenschaften zeichnet sich das Fräsen von Aluminium durch extrem hohe Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe aus. Dies garantiert jedoch nicht, dass das Fräsen von Aluminium ganz so einfach ist.

Die Material eigenschaften von Aluminium führen bei der Bearbeitung zur Bildung von Aufbauschneidenbildung (BUE). Dieses unerwünschte Phänomen erhöht die mechanische Belastung der Schneidkante, erschwert einen effizienten Spanfluss, beeinträchtigt das Gleichgewicht rotierender Werkzeuge und führt dazu, dass der gesamte Bearbeitungsprozess weniger effizient ist.

Auch der Abtransport von Aluminium spänen kann durch die Verwendung eines falschen Schneidwerkzeugs beeinträchtigt werden. Reicht das Volumen des Spanraums (Flut) eines Werkzeugs nicht aus, verstopfen die langen Späne beim Aluminiumfräsen das Werkzeug. Die Überwindung dieses Hindernisses erfordert den Einsatz eines Werkzeugs mit weniger Zähnen oder eine Reduzierung der verwendeten Schnittdaten; Maßnahmen, die sich negativ auf die Produktivität auswirken.

Aus Sicht der Bearbeitbarkeit ist Aluminium kein einheitliches Material. Legierungselemente (insbesondere Silizium), Materialart (Knet, Guss) und Behandlungsmethoden beeinflussen die Schneideigenschaften. Zahlreiche andere Faktoren wie die Form eines Maschinenteils, die Bedingungen der Aufspannung und die Betriebsanforderungen (Genauigkeit, Rauheit usw.) fügen ihre eigenen Grenzen hinzu und müssen bei der Auswahl von Bearbeitungsstrategien und der Auswahl eines Werkzeugs berücksichtigt werden. Daher sind die Bearbeitung von Aluminium im Allgemeinen und das Fräsen von Aluminium im Besonderen in vielen Fällen oft nicht die einfachen Aufgaben, die sie zu sein scheinen.

Die richtige Kombination aus Geometrie, Material und Behandlung

Werkzeughersteller berücksichtigen bei der Fräserentwicklung die Besonderheiten des Fräsens von Aluminium. Ein Schlüssel zum Erfolg ist die richtige Kombination von Schneidgeometrie, Werkzeugwerkstoff und Werkzeugbehandlung sowie die Möglichkeit einer optimalen Kühlschmierstoff versorgung.

Betrachtet man Anwendungen zum Fräsen von Aluminium, denkt man an große Flugzeugkomponenten wie Flügelelemente, Tür- oder Fensterrahmen etc. Im Allgemeinen werden diese Teile aus ganzen Blöcken hergestellt, die oft mehrere Tonnen wiegen, und es ist oft notwendig, bis zu 80-85% des Blockgewichts zu entfernen, um die endgültige erforderliche Form eines Bauteils zu erzeugen. Im Gegensatz dazu hat die globale Automobilindustrie, die auch ein massiver Aluminium verbraucher ist, verschiedene harte Aluminium gusssorten in ihre Komponenten eingeführt. Die erhöhte Abrasivität dieser Teile wirkt sich negativ auf den Werkzeugverschleiß aus.
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