Het onder de knie krijgen van het gebruik van freesmachines: een uitgebreide gids voor freestechnieken

Thuis » Het onder de knie krijgen van het gebruik van freesmachines: een uitgebreide gids voor freestechnieken

Het gebruik van een frees is extreem belangrijk geworden in moderne techniek en toepassingen. Deze gids is bedoeld om gedetailleerde kennis te bieden over het gebruik van frees, de typen, praktische toepassingen en technieken voor maximale prestaties in de kortst mogelijke tijd. We zullen ons richten op het omgaan met ontwerpparameters van freesmachines en de rol van de relevante snijparameters, waarbij we uiteenzetten waarom het mogelijk is om de productie-output te verhogen terwijl u binnen de kwaliteitsgrenzen blijft voor de bewerkingsactiviteiten. Dergelijke artikelen zullen zowel de beginnende als de professionele machinist ten goede komen door praktische kennis te bieden over hoe het gebruik van freesmachines bij bewerkingswerkzaamheden kan worden verbeterd.

Wat is een frees en hoe werkt deze?

De schets van de functie van een frees

Een frees is een roterende frees die onderdeel is van een freesmachine en die tegen een werkstuk wordt gedraaid om het materiaal te verwijderen. Frezen produceren ook complexiteiten met afgeronde punten. Het heeft scherpe randen die aan een as zijn bevestigd en die geschikt zijn voor zowel horizontale als verticale onderhoudsbewerkingen. Naast het boren van gaten, wat de primaire functie is, is een frees in staat om een reeks bewerkingen uit te voeren, waaronder sleuven maken, contouren en profileren. De effectiviteit van een frees is een functie van de geometrie, zoals de groefindeling, de helixgraad en de afmeting, die van invloed zijn op de snijsnelheid, de resulterende afwerking en het uithoudingsvermogen van het gereedschap.

Wat onderscheidt een frees van een boormachine?

Er zijn aanzienlijke verschillen tussen een frees en een boor. Een boor is bijvoorbeeld gebouwd voor generatieve actie door gaten te maken door alleen verticaal materiaal weg te halen, maar een frees kan ook zijwaarts of over het oppervlak snijden, en dit zorgt voor meer bewerkingen, waaronder het frezen van sleuven, contouren en profileren van al dergelijke taken. Verder zijn freeskoppen zo ontworpen dat ze bladen of snijkanten hebben rond de lengte van het gereedschap, wat de spaanafvoer tijdens het bewerkingsproces verbetert, en de boor heeft alleen een snijkant. Deze rotatie en beweging bij het uitvoeren van het frezen zorgt ervoor dat er nauwkeurigere en fijnere oppervlakken worden bereikt dan bij gebruik van een boor.

De verschillende soorten freesmachines begrijpen

Vlakke frees: Zoals de naam al doet vermoeden, heeft dit gereedschap een plat uiteinde. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de afwerkingsfase, omdat het een goed glad oppervlak geeft, en het wordt ook gebruikt tijdens pocketing- en contouringprocessen.
Kogelkopfrees: Deze frees is ontworpen met een afgeronde punt en wordt gebruikt bij 3D-contouren, waarbij de kromming van de vormen geleidelijk kan veranderen naarmate er ingewikkelde hoeken worden gepresenteerd, vooral bij nauwkeurigere vormen zoals matrijzen en mallen.
Afschuinfrees: De afschuinfrees maakt de randen vrij of kantelt ze, zodat ze niet loodrecht op de verbindingsvlakken staan.
Hoekradiusfrees: Dit type frees heeft een grote ronde radius op de hoekdetails langs de snij-eindas, waardoor wordt voorkomen dat het materiaal afbrokkelt tijdens het freesproces. Hierdoor is het inzetbaar voor uiteenlopende toepassingen in het veld.
Conische frees: Een taps toelopende frees heeft een kegelvorm waardoor het mogelijk is om verschillende steile hoeken en extreme hoeken in het object te maken met behulp van trekbewegingen en hoeken.
Ruwe frees: De ruwfrees is ontwikkeld voor snelle materiaalverwijdering en voert het grootste deel van het snijwerk snel uit. Hierbij worden eventuele grote delen van het werkstuk verwijderd die anders met de boorfrees zouden worden verwijderd.

Frezen selecteren voor verschillende projecten: een praktische gids.

Waar u op moet letten bij het kiezen van een frees.

Materiaal: De frees moet het juiste materiaal bevatten, zoals HSS voor zachte metalen en hardmetaal voor verdraagbare harde materialen.
Diameter: De diameter wordt hoofdzakelijk bepaald door de snijdiepte en de vereiste precisie van de kenmerkgrootte. Daarom is het belangrijk om deze zorgvuldig te selecteren.
Fluittelling: Ook de groeven moeten worden herzien, omdat minder groeven nuttig zijn voor het verwijderen van spanen bij voorbewerkingen, terwijl meer groeven doorgaans resulteren in een fijnere afwerking.
Coating: Belangrijke coatings zijn onder andere TiN of TiAlN, die de levensduur van het gereedschap verlengen en tegelijkertijd de weerstand verlagen.
Snijhoek: Het is ook noodzakelijk om de hoek te bepalen waaronder het snijden specifiek voor de bewerking moet worden toegepast, omdat dit de oppervlaktezijde en spanen die kunnen worden aangebracht, vergroot.
Sollicitatie: Bepaal welk type frees nodig is voor de specifieke bewerking, of het nu gaat om voorbewerken, afwerken of speciaal contourwerk.

Kennismaken met de verschillende beschikbare freescoatings

De eindfreescoatings dragen aanzienlijk bij aan de verbetering van de gereedschapsprestaties en de levensduur van het gereedschap. Enkele van de bekende coatings zijn:

Titaan Nitride (TiN): Verlengt de levensduur van gereedschap door de wrijving te verminderen en de weerstand tegen slijtage te vergroten; perfect voor veelvoorkomende freestoepassingen.
Titanium-aluminiumnitride (TiAlN): Goed snijgereedschapsmateriaal waar de hitte sterk kan toenemen en voor het snijden van materialen met een hoge sterkte.
Zirkoniumnitride (ZrN): Heeft zeer goede glij-eigenschappen en bezit een hoge mate van spaanstroomremming; wordt vooral gebruikt voor non-ferro toepassingen.
Diamantcoating: Meest geschikt voor het snijden van zeer harde materialen; het maakt het gereedschap zeer duurzaam, maar het gereedschap moet met zorg worden behandeld.
Hexagonaal boornitride (hBN): Ontworpen voor snijbewerkingen in omgevingen met hoge slijtage, zoals nabewerkingen.

De keuze van een geschikte coating voor uw frees bepaalt de impact van de coating op de bewerkingseffectiviteit, de levensduur van het gereedschap en de algehele kwaliteit van het bewerkte onderdeel.

HSS-eindfrezen versus hardmetalen eindfrezen: welke moet u kiezen?

Zowel snelstaal als hardmetalen behuizingen moeten verschillende aspecten dekken, waaronder materiaalgebruik, snijsnelheden en de levensduur van het gereedschap. HSS-ponsen en soortgelijke apparaten zijn doorgaans goedkoper en minimalistischer en omslachtiger tijdens het slijpen, dus ze bieden diensten aan zachtere substraten en langzamere productielijnmachines. Niettemin bezitten ze nog steeds een lage slijtage- en thermische weerstand in vergelijking met hardmetaal. Aan de andere kant heeft de kopfrees met een verzinkboor van hardmetaal een grotere hardheid en werkt beter bij hoge snelheidsomstandigheden, met name bij harde materialen. De temperatuurstijgingen van het snijgereedschap worden verlicht tijdens het werken doordat hardmetalen gereedschappen het gereedschap beschermen tegen een hoge temperatuur waaraan het gereedschap wordt blootgesteld. Uiteindelijk moet de beslissing afhangen van de aard van het uit te voeren werk, hoeveel het zou kosten en wat de aspiraties zijn met betrekking tot de oppervlakteafwerking van die onderdelen.

Hoe u een frees effectief kunt gebruiken

Hoe de freesmachine voor te bereiden op de bewerking

Kalibratie uitvoeren: Controleer of er geen afwijkingen zijn in de positionering van de freesmachine door deze op de juiste manier af te stellen en waterpas te zetten voordat u met de bewerking begint.
Bevestig de frees: Plaats en vergrendel de gekozen frees in de spindel. Zorg ervoor dat de frees goed vastzit, zodat deze niet van de spindel glijdt.
Stel het toerental van de spil in: Bepaal het toerental van de spindel afhankelijk van het type materiaal dat bewerkt moet worden en de parameters van de frees die gebruikt is. Installeer en schakel indien nodig het koelsysteem in.
Stel de invoersnelheid in: Kies een voedingssnelheid die past bij het materiaal en het materiaal van de frees, maar ook bij de geselecteerde freesspecificaties voor een efficiënte snijwerking.
Besturingstoolbeweging: Zorg ervoor dat het gereedschapspad correct is en rekening houdt met de afmetingen van het werkstuk. Zo kunnen er geen botsingen tussen het gereedschap en het werkstuk ontstaan en kan de bewerking nauwkeurig worden uitgevoerd.
Koelmiddeltoepassing:Als er koelmiddel nodig is, moet dit worden voorbereid voor gebruik tijdens het snijproces, zodat de gebruiker de levensduur van het gereedschap kan verlengen door het te koelen.

Technieken in het engineering freesproces

Gezicht frezen: Houd de frees verticaal op het oppervlak van het werkstuk. Voer een regelmatige en constante lineaire voeding in om het werk af te maken, en steek niet te diep in.
Sleuf frezen gebruikt een frees met de juiste breedte om in een bepaalde sleuf te passen. Het werkstuk is altijd vastgezet zodat het niet kan bewegen tijdens het werk.
Profielfrezen: Voor dergelijke doeleinden moet een kogelkopfrees worden geleverd. Afhankelijk van de aard van de snede, moet u zowel het spindeltoerental als de voeding aanpassen om het oppervlak van het werkstuk te perfectioneren, terwijl u koelmiddel op de frees houdt om afbuiging te voorkomen.
Duikfrezen: Voor verticale bewerking kan een center-cutting type frees dit snijden uitvoeren. Verlaag de voedingssnelheid tijdens het eerste snijden met ongeveer 50% om afbrokkeling te voorkomen.
Spiebaan frezen: Lijn het midden van de frees precies uit waar de spiebaan begint. Alle passen moeten op dezelfde diepte zijn voor dimensionale nauwkeurigheid.
Circulair frezen: Deze bewerking gebruikt een draaitafel om cirkelvormige contouren te creëren. De frees moet met een constante en gelijkmatige snelheid naar een geschikte diepte worden gedompeld om dit te bereiken.

Meest voorkomende onderdelen waar u gemakkelijk iets fout kunt doen bij het bedienen van een frees

Verkeerde gereedschapskeuze:Als bij bewerkingsprocessen een frees wordt gebruikt die niet overeenkomt met de eigenschappen van het specifieke materiaal, zal deze slechte prestaties leveren of snel slijten.
Verkeerde voedingssnelheid: Als de voedingssnelheid te hoog of te laag is, heeft dit een negatief effect op de kwaliteit en nauwkeurigheid van de snede. Bovendien is er een groter risico op gereedschapsbreuk en schade aan het werkstuk.
Het negeren van de tool:Als de inspectie en het onderhoud van de frees niet worden uitgevoerd, gaat de snij-efficiëntie verloren en neemt de kwaliteit van het geproduceerde oppervlak af.
Onjuist gedefinieerde klemming: Als het beoogde ontwerp van het werkstuk niet in de vereiste klemming past, ontstaat er beweging tijdens de bewerking van het werkstuk, wat resulteert in maatafwijkingen.
Chipafwijzing: Spaanders verwijderen snijgereedschappen en blokkeren de snijpaden, wat leidt tot overmatige hitte en inefficiënt snijden.
Geen koelvloeistof gebruiken: Gereedschappen kunnen tijdens het gebruik hun koeling verliezen, indien nodig. Als u zonder koelmiddel werkt, kan het gereedschap kapotgaan als de hitte te hoge temperaturen bereikt.

Het beheren en vergroten van de effectiviteit van de functionele levensduur van een frees

Handige tips voor het goed schoonmaken en opbergen van freeskoppen

Schoonmaak: Een zachte borstel of een doek zonder pluisjes moet worden gebruikt om de frees te reinigen na elke inschakeling om spanen en ander afval te verwijderen. Voor hardnekkige freesjes kan het aanbrengen van een licht reinigingsmiddel of oplosmiddel als schuurmiddel het oppervlak van het gereedschap beschadigen.
Inspectie: Frezen moeten routinematig worden gecontroleerd op slijtage, breuk of zelfs spaanverwijdering. Elk gereedschap in deze categorieën, en nog minder als de vervangingskosten lager zijn dan de waarde van de bewerkingsprecisie, moet worden vervangen.
Opslag: Fysieke schade kan worden voorkomen door freeskoppen in een specifieke gereedschapshouder of in een beschermende behuizing te houden. Let op dat ze op de juiste manier worden gerangschikt om te voorkomen dat ze elkaar raken.
Vochtigheidscontrole: Snelstaalfrezen zijn doorgaans gevoelig voor roest en corrosie. Daarom is het belangrijk om drogers goed te onderhouden, zodat de gereedschappen volledig drogen.
Vermijd trillingenBewaar de freeskoppen uit kleine ruimtes die worden blootgesteld aan trillingen. Dit laatste wordt een probleem bij het zoeken naar freeskoppen, omdat ze na verloop van tijd verkeerd uitgelijnd raken en oude schade aan de freeskop veroorzaken.

De End Mill Algemene Voorwaarden

Snijregimes zoals snijsnelheden en voedingssnelheden, evenals eigenschappen van het werkstukmateriaal, beïnvloeden de slijtage van freeskoppen in grote mate. Hoge temperaturen die worden gegenereerd door overmatig bewerken kunnen leiden tot verzachting van het gereedschap, terwijl gebrek aan spaanverwijdering kan leiden tot spaanopbouw en/of ongewenste slijtage. De werkstukken beïnvloeden ook slijtage; dit heeft betrekking op snijkantslijtage als het snijmateriaal gehard staal is, zou het sneller slijten. Het is van cruciaal belang om de condities van het gereedschap te meten en de bewerkingsomstandigheden indien nodig te wijzigen om slijtage te minimaliseren.

Instructies voor het slijpen en reviseren van freeskoppen

Vind slijtagepatronen: De geometrie van de snijkant kan worden onderzocht op slijtage om te bepalen wat er na het slijpen mee kan worden gedaan.
Apt slijpschijf selectie: Kies een slijpschijf die geschikt is voor het freesmateriaal. Het forceren van koelmiddel bij snijbewerkingen kan de gangbare praktijk van het gebruik van een diamantschijf voor hardmetalen gereedschappen ondermijnen, omdat aluminiumoxideschijven snelstaal vrij goed slijpen.
Gebruik behoud van rechte hoeken:Tijdens het slijpen van gereedschap moeten de slijphoek en de vrijloophoek binnen de specificaties van de fabrikant blijven om het snijvermogen te behouden.
Temperatuurregeling voor het malen: Probeer de verhitting van het gereedschapsmateriaal tijdens het slijpen te beperken om vervorming en degradatie als gevolg van temperatuur te voorkomen. Dit kunt u doen door koelmiddel te gebruiken tijdens het snijproces of door het snijgereedschap met tussenpozen te gebruiken.
Controle van de gereedschapsdiameter: Meet de diameter na elke slijpcyclus om te controleren of aan de vereiste specificaties wordt voldaan en om de maatnauwkeurigheid binnen het bewerkingsproces te garanderen.

Problemen met veelvoorkomende problemen met freesmachines in deze categorie oplossen.

Het bepalen en vermijden van gebabbel.

Deze chatter wordt gedefinieerd als heftige trillingen van snijgereedschappen tijdens het bewerkingsproces, wat leidt tot slechte oppervlaktekwaliteit en een kortere levensduur van het gereedschap. Om chatter te detecteren, luister naar een herhalend geluid dat naar het einde toe breder wordt en kijk naar anomalieën in de oppervlakken van het werkstuk.

Parameters wijzigen: Door het toerental van de spindel te verlagen of de voeding te verhogen, kunt u trillingen verminderen.
Boeiende gereedschapshouders: De stabiliteit kan worden verhoogd door het gebruik van stijve gereedschapshouders of het toepassen van trillingsdempende systemen.
Gereedschapshoeken selecteren: Trillingen kunnen worden verminderd door het selecteren van de juiste gereedschappen met specifieke geometrieën die zijn ontworpen voor de betreffende bewerking.
Vergroten van de werkondersteuning:Het bieden van voldoende ondersteuning voor het werkstuk en stijfheid van de bevestiging is essentieel voor het stabiliseren van het gereedschapsbewerkingsproces.

Strategieën om de ophoping van materiaal op scherpe randen van gereedschappen tegen te gaan

Het ophopen van materiaal op de snijkanten kan de snij-efficiëntie en de kwaliteit van het oppervlak verminderen. Om dit probleem te voorkomen, moet u rekening houden met de volgende acties:

Kies optimale snijomstandigheden: Selecteer de snelheid, voedingssnelheid en snijdiepte die geschikt zijn voor het werkstuk. Zo beperkt u de hoeveelheid warmte die vrijkomt en de mate waarin het materiaal blijft plakken.
Gebruik gecoate snijgereedschappen: Overweeg het gebruik van gereedschap met een schurende coating. Deze vermindert de hechting aanzienlijk en verhoogt de slijtvastheid van het gereedschap.
Effectief gebruik van koelmiddelen: Gebruik de juiste snijvloeistof om de temperatuur te verlagen en de spaanafvoer tijdens het bewerkingsproces te beperken.
Gebruik van geschikte hulpmiddelen Onderhoud: Controleer en reinig het gereedschap en let op eventuele eerste tekenen van materiaalophoping die later kunnen worden verholpen.

Problemen met de afwerkingskwaliteit

Om de kwaliteit van de afwerking te waarborgen, moet u rekening houden met de volgende zaken:

Evalueer de staat van het gereedschap: Beoordeel de prestaties van snijgereedschappen regelmatig om vast te stellen of ze bot of beschadigd raken. Dergelijke aantastingen vergroten namelijk de uitdagingen op het gebied van de oppervlakteafwerking aanzienlijk.
Procesparameters optimaliseren: Varieer de voedingssnelheid en de snijdiepte om snijcondities te verkrijgen waarbij de oppervlaktekwaliteit verbetert.
Controleer de stijfheid van het werkstuk: Zorg ervoor dat er geen trillingen ontstaan door onvoldoende bevestigingsmiddelen en klemmen, omdat deze de oppervlakte-eigenschappen kunnen beïnvloeden.
Gebruik geschikte smeermiddelen: Door het juiste smeermiddel te gebruiken, kunt u de wrijving verminderen en de algehele afwerking verbeteren.
Beheers externe omstandigheden: Controleer de temperatuur en de luchtvochtigheid in de omgeving waar de bewerkingsprocessen plaatsvinden om inconsistentie in de materialen te voorkomen.

Referentiebronnen

Eindmolen

Frezen (bewerking)

Bewerking

Veelgestelde vragen (FAQ's)

V: Wat is een frees en waarin verschilt deze van een normale boor?

A: Een frees is een gespecialiseerd gedetailleerd gereedschap voor frezen, een soort snijgereedschap dat wordt gebruikt in de bewerkingen en het frezen van CNC-systemen. Een gewone boor wordt daarentegen het meest gebruikt om gaten te maken. Frezen kunnen in meerdere assen snijden, waardoor veel processen mogelijk zijn. Ze zijn geschikt voor boren, het maken van vlakke oppervlakken, schrapen in de draairichting en snijden in een duik, waardoor ze nuttig zijn voor verschillende freesprocessen.

V: Hoe bepaal ik hoeveel groeven er nodig zijn voor mijn frees?

A: Het aantal groeven in een frees bepaalt de sterkte en het gebruik ervan. Meestal worden freesmachines met minder groeven (2-3) gebruikt tijdens het grof draaien of snijden van zachtere materialen, terwijl freesmachines met extra groeven (4 of meer) oppervlakken van hogere kwaliteit produceren, maar minder geschikt zijn voor de verwerking van zachte materialen. Houd rekening met uw materiaal, snijsnelheid en gewenste afwerking bij het bepalen van het aantal groeven dat u wilt plaatsen.

V: Is het toegestaan om frezen te gebruiken op een kolomboormachine?

A: Een frees kan indien nodig worden gebruikt in een boormachine, maar dat is zelden het geval. Freesmachines verwijderen materiaal zijdelings langs het lichaam en worden in principe gebruikt in CNC-freesmachines of handfreesmachines. In een boormachine is er geen adequate stijfheidscontrole voor zware freesprocessen, daarom is de effectiviteit waarschijnlijk slecht, en kunnen er ook veiligheidsproblemen ontstaan.

V: Wat zijn centrumsnijdende frezen en niet-centrumsnijdende frezen?

A: Center-cutting end mills hebben messen die de kern van het eindvlak van het gereedschap bereiken. Hierdoor kunnen deze gereedschappen in objecten duiken, net als een boor. Hiermee worden vlakke bodemgaten gemaakt en wordt het snijden zelfs in het midden van een werkstuk gemakkelijker gemaakt. Non-center-cutting end mills hebben dit vermogen niet; dus moeten ze van buiten het materiaal komen in plaats van van binnenuit.

V: Hoe vind ik de snijsnelheid en voedingssnelheid van een frees?

A: Een van de factoren die de snijsnelheid en voedingssnelheid bepalen, is de dikte van het te snijden materiaal, de diameter van de frees en het aantal groeven, evenals de gewenste afwerking. Schrijf een snijsnelheidsgrafiek die specifiek is voor het gereedschap en het te snijden materiaal en pas deze aan volgens de gereedschapsfabrikanten. Het is verstandig om altijd voorzichtig te zijn en te beginnen met lage snelheden en voedingen en de slijtage van het gereedschap en de kwaliteit van de snede te beoordelen voordat u verder gaat met agressieve bewerking.

V: Welke verschillende soorten freesmachines bent u op de markt tegengekomen en waarvoor zou u ze gebruiken?

A: Om vlakke oppervlakken en scherpe hoeken te maken, worden vierkante eindfrezen gebruikt, terwijl bolneus-eindfrezen een ideale keuze zijn voor driedimensionale vormen of afgeronde contouren. Er zijn ook hoekafrondingseindfrezen, die helpen om een radius aan de randen toe te voegen, terwijl ruwe eindfrezen worden gebruikt voor een snelle uitbraak van het materiaal. Elk van hen voor wat als de eindgebruiker wordt beschouwd, heeft zijn doel; kies er daarom een op basis van wat er nodig is voor het gegeven project.

V: Welke technieken of methoden kunnen worden gebruikt om ervoor te zorgen dat frezen niet snel slijten?

A: Bij het gebruik van freeskoppen is het essentieel om te voorkomen dat er zeer diepe of zeer ondiepe sneden worden gemaakt. Houd de juiste snelheid en voeding aan in overeenstemming met het huidige werkstukmateriaal, pas adequate spaanverwijderingstechnieken toe, gebruik koelmiddelen indien nodig en gebruik geen niet-centrische freeskoppen. En vermijd slechte opslagmethoden, gebruik alleen de juiste gereedschappen voor de juiste doeleinden en voer regelmatig slijtage-inspecties uit. Door deze praktijken te volgen, kunnen de extra rand en gerelateerde factoren de levensduur van het gereedschap verlengen.

V: Wat zijn de kenmerken van de frees en welke materialen worden hierbij betrokken?

A: Het zijn bewerkte snijmachines die in staat zijn om tot wel een dozijn soorten materialen te vissen. Naast metalen en hun legeringen, waaronder aluminium, staal, titanium en andere dergelijke materialen, kunnen het ook kunststoffen, composieten, hout of zelfs dikkere materialen zijn. Het hangt vooral af van de samenstelling van de betreffende frees, bijvoorbeeld of het een high-speed stalen frees is of hardmetalen vingerfrees, en zelfs de coatings op de frees. Lees de instructies van de fabrikant om vernietiging te voorkomen en voor het beoogde gebruik van elke frees.