Frezen definiëren een grote familie van gereedschappen die, in freestoepassingen, worden gebruikt om activiteiten uit te voeren die niet kunnen worden uitgevoerd met standaardboren. Met name de snijdende frees is effectiever bij het maken van een perfect vlakbodemgat vanwege het vermogen om in alle richtingen te snijden, zelfs verticaal. In deze blog wordt de boormethode met een frees in detail onderzocht, worden de frezen die het meest geschikt zijn voor dit doel, en worden de maatregelen onderzocht die zijn genomen om de efficiëntie en nauwkeurigheid te verbeteren. De onderwerpen die worden besproken, omvatten de voorlopige procedures, bijvoorbeeld het selecteren van de juiste gereedschappen, het voorbereiden van het werkstuk, enzovoort, en de stapsgewijze instructies voor het correct uitvoeren van vlakke bodemgaten. Deze lange gids is nuttig voor zowel een ervaren machinist als een amateur die bereid is om nog geavanceerdere technologie te leren.
Wat is een frees en hoe gebruik je een frees?
Een frees is een snijfrees gereedschap dat specifiek wordt gebruikt voor industriële freesprocessen en dat materiaal op een bepaalde diepte en in de juiste vorm kan verwijderen. Frezen kunnen snijden in radiale richting omdat ze snijkanten aan de zijkanten en aan de punt hebben, waardoor ze in andere richtingen kunnen snijden dan alleen in axiale richting, zoals het geval is met standaard boortjes. Deze gereedschappen zijn gemaakt van snelstaal of hardmetaal, en de keuze van de gereedschappen is afhankelijk van de bewerkingsvereisten. Om een frees te gebruiken, moet men de frees in de spindel van de freesmachine plaatsen, de benodigde snelheid en voedingssnelheid instellen en de roterende frees op een bepaalde as positioneren om taken uit te voeren zoals profileren, contouren, sleuven maken, boren en andere acties. Dit is echter niet eenvoudig, omdat het succesvol moet zijn in het verwijderen van het beoogde materiaal en een zorgvuldige selectie vereist van de grootte en geometrie van de groeven van een frees om de benodigde taak uit te voeren met minimale slijtage of breuk van het gereedschap.
Het verschil begrijpen tussen een frees en een boor
Frezen en boren zijn totaal verschillende gereedschappen en hun toepassingen zijn ook verschillend. Om cilindrische gaten in een materiaal te maken, gebruikt men een apparaat dat algemeen bekend staat als een 'boor'. De beweging van een boor is voornamelijk beperkt tot het bewegen in een neerwaartse verticale positie. Dat geldt niet voor laterale schuifbewegingen. Frezen zijn soepele snijgereedschappen die nauwkeurige en dieptesneden kunnen uitvoeren, evenals laterale sneden. Frezen zijn verbeterd om enkele incrementele freesprocessen uit te voeren, zoals sleuf-, contour- en profielfrezen. Dit komt door de aanwezigheid van snijvlakken aan de zijkant en de punt van het freesgereedschap. Boren worden voornamelijk gebruikt voor het produceren van gaten, niet eenvoudige gaten met een boor, maar voor het maken van freeskoppen, waarvan de kop nauwkeurige vormgeving van het materiaal mogelijk maakt, wat verder noodzakelijk is voor hoogwaardige verwerking.
Soorten freeskoppen voor verschillende toepassingen
Frezen worden in verschillende stijlen vervaardigd, afhankelijk van de toepassing die op het werkstuk moet worden uitgevoerd. Deze omvatten:
- Vierkante freesmachines: Deze zijn gebouwd om scherpe hoeken te produceren op 90 graden en kunnen sleuven, groeven en contouren maken. In de praktijk van het maisfrezen zijn dit de meest efficiënte gereedschappen om minuten in seconden te veranderen terwijl de voorraad wordt verwijderd.
- Ball Nose End Mills hebben een afgerond uiteinde, waardoor ze geschikt zijn voor het bewerken van ronde of gecontourde oppervlakken. Deze gereedschapsbits worden vaak toegepast in 3D-freesprocessen zoals het bewerken van matrijzen en mallen.
- Roughing End Mills: Deze gereedschappen, ook wel bekend als hog mills, hebben een gekartelde snijmodus die snelle materiaalverwijdering met minimale trillingen mogelijk maakt. Dit is handig in de beginfase van elk snijproces, aangezien daar het meeste materiaal wordt verwijderd.
Niettemin is elk type frees ontworpen voor een specifieke toepassing en het type materiaal dat gebruikt zal worden, wat zorgt voor maximale operationele efficiëntie met hoogwaardige resultaten in de productieprocessen. Dergelijke kennis helpt de machinist om het meest geschikte gereedschap voor een bepaalde taak te kiezen, wat de productiviteit en de duurzaamheid van het gereedschap verbetert.
Het kiezen van het juiste gereedschap voor uw machine
Bij het kiezen van een frees voor uw machine is het belangrijk om rekening te houden met het materiaal van de frees, de bewerkingsparameters en mogelijke vormen voor de eindsnede. Kijk om te beginnen naar het materiaal dat u gaat bewerken; het is bijvoorbeeld noodzakelijk om gereedschappen te gebruiken met een hoge helixhoek bij het werken met zachtere materialen zoals aluminium om maximaal gebruik te maken van de spaanafvoer, in tegenstelling tot freesstaalsoorten waarvoor freesfrezen met stevige kwaliteiten moeten worden gecoat. Geef in dit geval de bewerkingsbewerking op: buitencontouren worden goed uitgevoerd met ruwe freesfrezen, die snel veel materiaal kunnen verwerken, maar bolneus- of vierkante freesfrezen zijn geschikt voor afwerking. Denk ten slotte aan alle faciliteiten van de machine, zoals spindelsnelheid en stijfheid, zodat de frees niet onnodig verslijt aan het uiteinde van het gereedschap tijdens gebruik. Projectinformatie: MSC Industrial Supply, Grainger en Circuit Specialists bieden gebruikers een uitgebreid assortiment aan bronnen en hulpmiddelen over hoe ze de juiste frees kunnen kiezen, wat de bewerkingsefficiëntie, precisie en duurzaamheid van het gereedschap verbetert.
Hoe boor je een gat met een frees?
Het instellen van de CNC-machine voor het boren
Om een CNC-machine met een frees voor boren te bedienen, is de eerste stap het bevestigen van het werkstuk aan de tafel van de machine voor stabiliteit en nauwkeurigheid tijdens het boren. Ten tweede, kies de geschikte frees voor het materiaal, evenals de grootte van het te boren gat, en zorg ervoor dat deze goed is vastgezet in de spindel van de machine. Geef de juiste waarden op in de parameterinvoer van het CNC-programma, inclusief de spindelsnelheid, voedingssnelheid en boordiepte volgens het materiaal en het freesgereedschap, dat zijn specificaties heeft. Controleer het gereedschapspad op nauwkeurigheid en voer een proefrun uit als u dat passend acht. Nadat de installatie is voltooid en gevalideerd, kan het boren beginnen, waarbij het werk van de machine voortdurend wordt gecontroleerd om het proces te corrigeren in het geval dat er een storing optreedt.
Technieken voor het verkrijgen van vlakke bodemgaten
Om de juiste vlakke bodemgaten te krijgen met een frees, zijn de volgende methoden van toepassing: Kies eerst een vlakke frees of een center-cutting frees, die in staat is om direct in het werkstuk te duiken zonder dat er een startgat nodig is. Daarna wordt de besturing van de CNC-machine ingeschakeld om een verticale duikbeweging en daaropvolgende hellingbewegingen te maken, die bedoeld zijn om het diepteniveau constant te houden. Om de ingrijping van het gereedschap in het materiaal te verbeteren en overmatige slijtage te voorkomen, verlaagt u de toegepaste voedingssnelheid. Als laatste, als het materiaal zo hard is, moeten er peck-boorcycli worden gebruikt, die tijdens het gebruik van de frees helpen bij het verwijderen van spaan en de warmteontwikkeling verminderen. Met deze methoden is de frees in staat om effectief vlakke bodemgaten te produceren.
Veelvoorkomende fouten die u moet vermijden bij het gebruik van een frees voor het boren
Het grootste nadeel bij het boren met een frees is dat het verkeerde type frees wordt gebruikt, bijvoorbeeld een standaard frees in plaats van een centercut frees, die nodig is om in te duiken. Een andere gebruikelijke vermijding is het onvermogen om zowel de voedingssnelheid als de spindelsnelheid te variëren voor elk type geboord materiaal om schade aan het gereedschap en minder gunstige resultaten te voorkomen. Ze moeten ook afzien van het negeren van spaanverwijderingsstrategieën zoals pikken of het aanbrengen van koelmiddel, omdat dit onnodige hitte kan veroorzaken en de levensduur van de boor kan aantasten. Om deze veelvoorkomende fouten te voorkomen, kan een nauwkeuriger en efficiënter boorproces worden geïmplementeerd, met name wanneer een vlakke bodemgat gewenst is.
Waarom zou je een frees gebruiken in plaats van een gewone boor?
Voordelen van freesmachines bij het maken van gaten met een vlakke bodem
Frezen bieden voordelen ten opzichte van standaard boorbits bij het produceren van gaten met een vlakke bodem. Dit komt omdat de frees een gereedschap is dat bedoeld is voor precisiebewerking en in staat is om gaten met een vlakke bodem te maken met een redelijk vlak oppervlak. Bijvoorbeeld, gewone cirkelvormige boren produceren cilindrische gaten, die aan de onderkant enigszins schuin zijn vanwege de omwentelingshoek. Dit is anders dan de frezen, die gaten met een vlakke bodem produceren vanwege het type snijkanten dat ze hebben. Bovendien is er met frezen meer flexibiliteit omdat ze naast boren verschillende andere soorten sneden kunnen maken, waaronder maar niet beperkt tot profileren, contouren en pocketen. Deze flexibiliteit maakt ze bijzonder nuttig bij complexe bewerkingsbewerkingen waarbij meerdere functies moeten worden uitgevoerd. Ook is er bij het snijden nauwkeurigheid bij het maken van een bepaalde diepte; dit vermindert onzekerheden en de afwerking is van betere kwaliteit, waardoor frezen het beste snijgereedschap zijn waar nauwkeurigheid en kwaliteit vereist zijn.
Vergelijking van frees- en boorgereedschappen
Het is belangrijk om in gedachten te houden dat frees- en boorgereedschappen als twee verschillende gereedschappen met verschillende voordelen en bruikbaarheid in een bewerkingsbewerking moeten worden behandeld. Frezen worden over het algemeen geclassificeerd als freesgereedschappen, die bedoeld zijn voor lateraal snijden en kunnen worden gebruikt voor verschillende bewerkingsbewerkingen, zoals frezen, profileren en contoursnijden in een ontwerp met twee groeven. Dergelijke gereedschappen zijn zeer geschikt voor zeer nauwkeurige toepassingen waarbij gaten met een vlakke bodem en een lage aspectverhouding vereist zijn, omdat het mogelijk is om de beweging van het gereedschap in veel richtingen te regelen. Aan de andere kant zijn boorgereedschappen puur axiale snijgereedschappen die voornamelijk worden gebruikt om een cilindrisch gat met een puntige kop te maken. Deze zijn minder flexibel dan freesgereedschappen, maar bij sommige eenvoudige boorbewerkingen die zich meer richten op diepte dan op vorm, kunnen ze voordeliger zijn omdat er minder moeite wordt gestoken in onnodige vormgeving. Daarom overtuigt het bovenstaande argument dat een beslissing om te kiezen voor het freesgereedschap of het boorgereedschap en hoe dergelijke gereedschappen in de machine worden gebruikt, voornamelijk afhangt van specifieke bewerkingsaspecten, waaronder de precisie en complexiteit van het werk.
Scenario's waarin een frees beter snijdt dan een boor
Frezen presteren beter dan boren in toepassingen waarbij lateraal snijden of ingewikkelde vormen en nauwkeurige afwerkingen nodig zijn. Ze zijn met name handig voor sleuffrezen, pocketfrezen, contouren of elke bewerking waarbij het exacte pad van de frees moet worden gecontroleerd. Bovendien kunnen frezen worden gebruikt waar booracties moeten worden toegepast op niet-vlakke oppervlakken of acties waarbij een vlakke bodem moet worden gesneden; daarom zijn boren met een conische functie niet effectief. Naast het gemak van het uitvoeren van extra functies zoals hoekradius, zijn er minder beperkingen aan de beweging van de frees omdat deze compacter is en op een spindel is gemonteerd, wat beweging op verschillende vlakken mogelijk maakt.
Hoe kiest u de juiste frees voor uw project?
Factoren om te overwegen: diameter, groeven en materiaal
Hier volgen enkele belangrijke zaken waar u rekening mee moet houden bij het kiezen van een frees voor een specifiek project:
- Diameter: De oppervlakteafwerking en hoe de sneden worden uitgevoerd, zijn afhankelijk van de diameter van de frees. Een grote diameter biedt stijfheid en onvoorspelbaarheid in de operationele beweging, wat vrij goed is voor zware sneden. Aan de andere kant is een frees met een kleine diameter handig bij het maken van ingewikkelde en geavanceerde vormen, omdat deze in kleine holtes kan reiken en nauwkeuriger is.
- Groeven: De groefconfiguratie van een frees, bijvoorbeeld een frees met twee groeven, beïnvloedt de manier waarop de spaan wordt verwijderd en de oppervlakteafwerking die wordt verkregen. Een paar groeven bieden relatief meer ruimte voor de spaanruimte, wat handig is bij zachtere materialen en diepe sneden. Meer groeven verbeteren de oppervlakteafwerking van de frees en komen voor op harde materialen, omdat een snelle voedingssnelheid kan worden bereikt met een lagere mate van gereedschapsafbuiging.
- Materiaal: Het slijtmateriaal van de frees heeft invloed op de slijtvastheid, taaiheid en snijprestaties. Snelstaal (HSS) is kosteneffectief en vertoont voldoende taaiheid voor routinematig gebruik, terwijl hardmetalen gereedschappen gehard en hittebestendig zijn om te worden gebruikt onder veeleisendere omstandigheden en in betere dress. Bovendien is bekend dat coatings van titanium nitride of diamant de levensduur en efficiëntie van de gereedschappen verbeteren. In freesmachines moet het patroon een geschikte materiaalcombinatie hebben met het werkstuk om maximale effectiviteit en resultaten te garanderen.
Wanneer kiest u voor een centercutting frees?
Een center-cutting endfrees heeft unieke eigenschappen, omdat deze direct in het materiaal kan duiken. Daarom moet het gebruik ervan worden overwogen nadat is overwogen hoe de functies het beste kunnen worden gebruikt. Hoewel niet-center-cutting endfrezen geen snede kunnen starten zonder dat er een gat in het materiaal is geboord om het te geleiden, hebben center-cutting varianten snijkanten die zich uitstrekken naar het midden van het gereedschap, wat deze mogelijkheid biedt. Deze functie is handig, vooral bij pocketfrezen, sleuffrezen en zelfs boorprocessen. In gevallen waarin nauwkeurige positionering van het werkstuk erg belangrijk is, maakt het gebruik van een center-cutting endfrees maximale efficiëntie mogelijk, terwijl een hoge nauwkeurigheid behouden blijft zonder de installatie van geleidegaten, waardoor de freesprocessen worden verbeterd.
Speciale freesmachines voor specifieke taken zoals aluminium- en draaiwerk
Bepaalde typen freeskoppen zijn prototypes om een verbeterde snijcapaciteit en efficiëntie te garanderen bij verschillende bewerkingsomstandigheden. Freeskoppen met twee of drie groeven en een hoge helixhoek worden aanbevolen bij het frezen in aluminium, omdat ze de spaanafvoer vergroten en de impact van het gereedschap verminderen. Bovendien verbetert het polijsten van de freeskop van hardmetaal of het gebruiken van betere coatings zoals Nitride Zirconium Nitride de oppervlaktekwaliteit en helpt het bij het bewerken van aluminium.
Bij de voorbereiding van de ontwerpelementen met betrekking tot draaiwerk worden gespecialiseerde eindfrezen, bekend als draadfrezen of groefgereedschappen, gebruikt om specifieke vormen en afwerkingen te verkrijgen. Draadstiften snijden draden in plaats van te worden aangedreven. Ze maken gebruik van een gecontroleerde spiraalvormige interpolatie, waardoor er meer bewerkingsvariëteiten mogelijk zijn over een grotere diameter sleuf dan mogelijk is met gewone tappen. Speciale of loodgieterseindfrezen worden gebruikt wanneer bewerkingsfuncties nauwkeurige profiellijnen of groeven omvatten. Pakkingfrezen hebben precisiefrezen en produceren een kwalitatief hoogwaardige oppervlakteafwerking. Het gebruik van onjuiste speciale eindfrezen resulteert in onderbenutting van het gereedschap en ook in resultaten van lage kwaliteit.
Wat zijn de beste werkwijzen voor het onderhouden van uw frees?
Correcte reiniging en opslag van freeskoppen
De juiste reiniging en plaatsing van freeskoppen dragen bij aan hun hogere prestaties en langdurig gebruik. Freeskoppen zijn snijgereedschappen en vereisen speciale behandeling. Aan het uiteinde van het gereedschap moet een poging worden gedaan om alle resten van de stompe naad te verwijderen, inclusief koelmiddel en metaalschaafsel, die mogelijk aan het uiteinde zijn blijven plakken. Een zachte borstel en reinigingsmiddel kunnen worden gebruikt om te helpen bij het reinigen, op voorwaarde dat schade tijdens het reinigen van de gereedschappen wordt vermeden. Gereedschappen moeten ook goed worden gedroogd na het wassen om roest te voorkomen. Adequate freeskoppen worden opgeborgen in beschermende koffers of houders wanneer ze niet worden gebruikt, zodat andere gereedschappen of machines niet in contact komen met de snijkanten van de freeskop, wat zou leiden tot spanen of dofheid. Als algemeen onderhoud en verwijdering van het oppervlak, helpen alle zanddeeltjes bij het sorteren van de items op grootte en type, waardoor ze in de opslag worden blootgesteld aan andere externe factoren. Periodieke controles van de staat van slijtage of schade van sommige onderdelen die aan de kern zijn bevestigd, zijn ook noodzakelijk om een effectieve snijwerking te bevorderen.
Slijptechnieken om de levensduur van uw gereedschap te verlengen
Het correct slijpen van freeseinden verhoogt hun levensduur. Snijgereedschappen moeten worden geslepen met geschikte machines om de vereiste hoeken te verkrijgen en snijkantvormen te behouden. Naleving van de centrale feiten met betrekking tot het freesmateriaal en het type ervan is nodig bij het maken van de slijpontwerpen. Hardmetalen freeseinden genereren bijvoorbeeld diamantschijven voor het slijpen, omdat ze vrij hard zijn. Tijdens het slijpproces moet er voldoende koelvloeistof zijn om hitte te verminderen en het snijgereedschap te beschermen tegen hitteschade. De juiste slijpregelmaat en de juiste reacties die dit met zich meebrengt, verbeteren de prestaties en levensduur van het gereedschap, en dus de totale bedrijfskosten.
Gebruik van koelmiddel om oververhitting tijdens het boren te voorkomen
Het gebruik van koelmiddel tijdens het boren is van cruciaal belang om oververhitting van het gereedschap te voorkomen, wat kan leiden tot gereedschapsdefecten en een vermindering van de prestaties. Koelmiddelen vervullen meer dan alleen de primaire functie van het smeren van de boorlocatie; ze helpen ook de wrijvingseffecten te minimaliseren en de warmte die in het werkstuk wordt geproduceerd, af te koelen. Dit is met name belangrijk bij het werken met metaal of andere warmte-geïsoleerde materialen, vooral wanneer men een vlakke bodemgat nodig heeft. Om de koelefficiëntie te verhogen, moet het koelmiddel op de snijkant van het gereedschap en het werkstuk worden gericht. Er zijn ook verschillende categorieën koelmiddelen, zoals wateremulsietypen, synthetische koelmiddelen en rechte oliën, die allemaal hun eigen voordelen hebben. Het kiezen van het juiste type, afhankelijk van het materiaal en de booromstandigheden, zal de levensduur van het gereedschap en de machines verlengen.
Referentiebronnen
Veelgestelde vragen (FAQ's)
V: Kunnen vlakke bodemgaten worden gemaakt met een frees?
A: Ja, een frees kan perfect gaten met een vlakke bodem maken. In tegenstelling tot een boor heeft een frees een vlakke kant, daarom wordt deze gebruikt voor het boren van gaten met een vlakke bodem. Frezen zijn handig omdat ze direct in het werkstuk kunnen worden geduwd, of er kan ook spiraalvormige interpolatie worden uitgevoerd voor grotere gaten.
V: Welke frees maakt vlakke bodemgaten of uitsparingen?
A: Voor gaten met een vlakke bodem is het beter om freeskoppen met een centercut te gebruiken, of andere gereedschappen mogen alleen met een normale boor worden gebruikt als ze echt nodig zijn. Een ontwerp met twee of vier groeven is voldoende, maar een frees met twee groeven zorgt voor een betere spaanafvoer. Zorg ervoor dat de frees van het type plunger is en voldoende speling heeft voor het materiaal waarmee wordt gewerkt.
V: Hoe moet ik de frees monteren om een gat met een vlakke bodem te maken met een frees?
A: Over het algemeen kan men, om een vlak bodemgat van een inkepingfrees te maken, een puntboor of een centerboor gebruiken om een pilotgat te maken. Dit helpt de frees te organiseren en beperkt het ronddwalen ervan. Begin vervolgens langzaam de frees in het materiaal te duwen, omdat er met peck drilling spanen van de snijkanten moeten worden verwijderd en oververhitting moet worden voorkomen.
V: Waarom gebruiken mensen een frees in plaats van een boor om gaten te boren?
A: Het belangrijkste verschil is dat de frees een gat met een vlakke bodem kan maken, terwijl een gewone boor b waarschijnlijk een komvormige bodemkegel maakt. Naast gaten met een grotere diameter dan de frees, zijn er ook andere diameters dan de frees, die nauwere toleranties bevatten. Toch zijn boorbits efficiënter in het snijden van eenvoudige doorlopende gaten dan ringvormige freesjes of nibblers, omdat ze meer zijn gemaakt voor boordoeleinden dan spiraalvormige sleuven.
V: Hoe krijg ik een optimale afwerking bij het boren met een frees?
A: Om die vraag te beantwoorden, moet men de juiste spindelsnelheid en voedingssnelheid kunnen gebruiken die geschikt zijn voor dat materiaal en die frees. Als de freesdiameter kan worden gemaakt, begin dan eerst met een frees met een kleinere diameter. Breng wat koelmiddel of snijvloeistof aan om warmteontwikkeling en warmteafvoer van de snijdeeltjes te minimaliseren. Voor een extra gladde afwerking, gebruikt u een ruimer nadat u de freesbewerking hebt voltooid.
V: Is het mogelijk om een frees te gebruiken om extra grote gaten te maken?
A: Het is mogelijk om oversized gaten te maken met een frees door de spiraalinterpolatietechniek te gebruiken. In dit geval is de frees geprogrammeerd om in cirkels te bewegen om een gat te snijden met een diameter die groter is dan die van de frees. Deze techniek werkt extreem goed wanneer gaten met een grote diameter en een vlakke bodem aan de basis vereist zijn.
V: Hoe kan ik trillingen tijdens het frezen voorkomen?
A: Om gebabbel te voorkomen, moet u ervoor zorgen dat u de juiste snelheid van de spindelsnelheid en de snelheid waarmee u het materiaal in het freesgereedschap voert, begrijpt. Zorg dat er een houten blok stevig aan de freesmachine is bevestigd en dat er korte gereedschappen in zitten. U kunt ook proberen een frees te gebruiken met variabele helix- of groefontwerpen die trillingen verminderen. Gebruik een peck-boorcyclus om de snijkrachten laag te houden en de spanen te breken voor diepere gaten.
V: Mag ik een frees gebruiken om een vlak bodemvlak voor een straalgat te maken?
A: Het is tot op zekere hoogte mogelijk om een frees te gebruiken om een gat met een vlakke bodem te maken; het is echter niet de beste optie. Freeskoppen met freesbits zijn meestal gemaakt om zijwaarts te frezen en hun ontwerp is mogelijk niet geschikt voor efficiënt induiken vanwege slechte verticale snijmogelijkheden en speling. Het is raadzaam om dergelijke bits te vermijden, maar als u ze moet gebruiken, moeten boren voor induiken en niet voor frezen worden gebruikt.
