In de positie van op conventie gebaseerde bewerkingsbedrijfsgebieden, roestvrijstalen frees zijn effectieve apparatuur die zowel de oppervlakteafwerking als de nauwkeurigheid verbetert. Deze gids belicht de specifieke kenmerken en voordelen van roestvrijstalen frezen door de materialen, geometrie en industriële toepassingen van deze gereedschappen te bespreken. Door dit boek te lezen, zullen gebruikers een diepgaand begrip krijgen van de technische specificaties, hoe deze te gebruiken en hoe bewerkingsprocessen, standtijd en productie-efficiëntie kunnen worden verbeterd. Welke strategie u ook toepast in dit vakgebied, met een van de strategieën die in deze gids worden beschreven voor het gebruik van roestvrijstalen frezen, kan het niet misgaan.
Wat is een frees en hoe werkt het?
De basisfuncties van een frees begrijpen
Een frees is een gereedschap dat in het freesproces wordt gebruikt om materiaal uit een werkstuk te verwijderen. Het bestaat uit verschillende groeven of snijkanten en werkt door deze te roteren en te snijden terwijl ze door het werkstuk draaien. Ten eerste, eindfrezen of frezen De volgende primaire interne en externe bewerkingen worden uitgevoerd en bereiken een redelijke precisie door te werken met de vormen en afmetingen van materialen: sleuven maken, vormen en contouren. Naast verticaal snijden zoals boren, kan een frees tijdens de productie zowel horizontaal als verticaal snijden. Bovendien verbeteren sommige van hun ontwerpen, zoals hoge spiraalhoeken of taps toelopende geometrieën, een betere spaanafvoer en een betere oppervlaktekwaliteit. Het is cruciaal om deze eigenschappen te begrijpen om een geschikte frees te kiezen.
Soorten eindfrezen en hun toepassingen
Zoals we weten, freesmachines zijn er in verschillende uitvoeringen Vanuit het perspectief van het te snijden metaal tot de taak. Hier zijn enkele van de meest voorkomende soorten, samen met hun toepassingen:
- Vierkante kopfrezen: Dit zijn freesfrezen met vlakke uiteinden die vooral worden gebruikt bij algemene freesbewerkingen, waaronder, maar niet beperkt tot, het maken van sleuven en uitsparingen en het frezen tot specifieke dieptes. Ze worden meestal gebruikt met een groot aantal bewerkte materialen, waaronder staal, aluminium en kunststoffen.
- Balneus eindfrezenDeze frezen hebben een ronde kop en zijn zeer geschikt voor driedimensionaal frezen en oppervlakteafwerking. Ze kunnen complexe oppervlakken vormen, zoals die in titanium en composietmaterialen, die vaak worden gebruikt voor matrijzenbouw.
- Hoekfrezen: Vierkante frezen met ronde hoeken hebben een hogere abrasieve weerstand door meer gereedschapsaangrijping; daardoor treedt er minder uitbrokkeling op. Ze worden sterk aanbevolen voor nabewerkingen en bewerkingen met materialen die strengere toleranties vereisen, zoals gehard staal.
- Conische frezen: Deze frezen hebben een conische vorm en zijn geschikt voor het frezen van schuine uitsparingen en het frezen van uitsparingen in mallen. Ze worden meestal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie, waar onnodige vormen voorkomen.
- Ruwfrezen: Deze zijn ontworpen om materiaal te verwijderen waar agressie essentieel is. Hun speciale ontwerp zorgt ervoor dat materiaal zo snel en effectief mogelijk wordt verwijderd, waardoor ze ideaal zijn voor de eerste sneden in harde materialen, wat resulteert in betere algehele bewerkingsprestaties.
Elk type frees heeft een specifieke toepassing in de verspaning, wat de mogelijkheden voor operators vergroot wanneer ze een bepaald gereedschap voor een specifieke toepassing moeten gebruiken om de beste operationele resultaten te behalen. Hoewel elk type een gedefinieerde rol heeft, is kennis van deze typen en hun functies essentieel voor effectieve verspaningsbewerkingen.
Hoe kiest u de juiste frees voor uw project?
Het kiezen van de juiste frees voor uw werk moet logisch en met redelijke overweging gebeuren, rekening houdend met zaken als het type schacht en de frees. Bepaal allereerst welk materiaal u gaat bewerken, omdat een frees is ontworpen om efficiënt met bepaalde materiaalsoorten te werken. Voor zachtere materialen kunt u snelstaal (HSS) gebruiken, terwijl u voor hardere metalen hardmetalen gereedschappen kunt gebruiken. Overweeg vervolgens het type snede dat u nodig hebt; wanneer scherpe randen bijvoorbeeld niet voldoende zijn en complexe vormen moeten worden gemaakt, is een bolfrees of een spiraalfrees de beste keuze. Let daarnaast op het gewenste type afwerking; buitenhoeken van radiusfrezen presteren beter qua oppervlaktekwaliteit bij oppervlakken met nauwere toleranties. Overweeg in de laatste fase de mogelijkheden en aanbevolen snelheden voor het gebruik van de frees; deze zijn vergelijkbaar met de aanbevolen operationele eigenschappen voor de freesmachine waarmee de geselecteerde frees werkt. Zorgvuldige overweging van deze factoren zal de bewerkingsefficiëntie en -kwaliteit van uw projecten aanzienlijk verbeteren, vooral bij het gebruik van hoogwaardige freesfrezen.
Waarom roestvrij staal gebruiken bij bewerking?
Voordelen van het gebruik van roestvrij staal
Het is geen wonder dat roestvast staal vanwege zijn superieure eigenschappen als uitzonderlijk wordt beschouwd en vooral wordt gebruikt in machinale toepassingen, zoals met hoogwaardige freesmachines. Ten eerste zorgt de verbazingwekkende corrosiebestendigheid ervoor dat werkende componenten van hars beschermd blijven, zelfs bij blootstelling aan vocht en corrosieve elementen, wat de levensduur van de bewerkte onderdelen verlengt. Bovendien bevat roestvast staal een hoog aluminiumgehalte, wat zorgt voor de benodigde onderdelen die niet snel zullen falen onder hoge spanning en druk. Deze zijn cruciaal in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie.
Bovendien is het bewerken van roestvast staal minder ingewikkeld dan het bewerken van andere materialen dankzij de goede bewerkingseigenschappen, waardoor het nauwkeurig bewerken van vormen eenvoudig is. Ten slotte is roestvast staal, dankzij het heldere en gladde oppervlak na machinale afwerking, een van de materialen in producten die representatief moeten zijn, zoals keukenapparatuur en -oppervlakken of bouwmaterialen. Het is dan ook duidelijk waarom roestvast staal een centrale rol speelt in moderne bewerkingsimplantaten.
Uitdagingen bij het snijden van roestvrij staal
Als het gaat om de productie van goederen, zijn er weinig domeinen die zo complex zijn als het snijden van roestvrij staal. Er zijn uitdagingen op het gebied van precisie en efficiëntie bij het snijden van roestvrij staal. Een belangrijk aandachtspunt is gereedschapsslijtage; de taaiheid die gepaard gaat met het snijden van roestvrij staal kan soms leiden tot frequentere gereedschapsslijtage dan verwacht, waardoor er behoefte is aan nog betere en resistentere materialen zoals kobalt of hardmetaal. Hoewel roestvrijstalen onderdelen bewerkt kunnen worden, zorgt hun hoge thermische geleidbaarheid ervoor dat er tijdens het bewerkingsproces overtollige warmte ontstaat. Een dergelijke situatie staat bekend als werkverharding, waardoor het voor machinisten nog moeilijker wordt om hun werk te doen.
Zowel de snijsnelheid als de voedingssnelheid moeten binnen de perken blijven; als deze bijvoorbeeld niet binnen het vereiste bereik liggen, leidt dit tot verergering van slijtage en problemen met de oppervlakteafwerking. Bovendien, en dit verergert de situatie, is het snijden van austenitisch roestvast staal gevoelig voor vreten tussen het gereedschap en het werkstuk, wat de prestaties en nauwkeurigheid van het werk in gevaar brengt. Tot slot is het gebruik van smeermiddelen gericht op het voorkomen van overmatige wrijving en hitte, wat de snij-efficiëntie verbetert en de levensduur van het gereedschap verlengt. Het aanpakken van deze problemen vereist een aanzienlijke tijdsinvestering en gericht gebruik van beschikbare gereedschapsvariaties en -concepten om succesvolle bewerkingsprocessen te realiseren.
Tips voor effectief snijden van roestvrij staal
- Selecteer het juiste snijgereedschap: Gereedschappen van snelstaal (HSS) of inzetstukken van hardmetaal die specifiek worden gebruikt om roestvrij staal te snijden, kunnen de snij-efficiëntie aanzienlijk verhogen. Het gebruikte gereedschap moet goed worden geslepen en onderhouden om degradatie te voorkomen en de nauwkeurigheid te verhogen.
- Optimaliseer snijparameters: Het is ook essentieel om de voedingssnelheid en de snijsnelheid te variëren. In de meeste gevallen worden lagere snijsnelheden en hogere voedingssnelheden aanbevolen bij het bewerken van roestvast staal om minimale warmteontwikkeling te realiseren, maar toch een aanzienlijke snijsnelheid te bereiken.
- Gebruik voldoende smering en koeling: Goede smeermiddelen, zoals snijvloeistoffen of koelvloeistof, verminderen de wrijving en voeren de warmte af die in de snijzone wordt gegenereerd. Hierdoor verlopen snijprocessen effectiever en wordt de levensduur van het gereedschap verlengd.
- Werkstukverharding beheersen: Machinisten moeten er altijd voor zorgen dat hoge snijtemperaturen worden vermeden en dat er voldoende gereedschap wordt gebruikt om werkstukverharding tegen te gaan. Dit probleem kan eenvoudig worden opgelost door de gereedschapsslijtage constant te controleren en de aanloophoek indien nodig aan te passen.
- Zorg voor stabiele machine-instellingen: Stijve en stabiele machine-instellingen verminderen trillingen en daarmee onnauwkeurigheden, die verdere gereedschapsslijtage kunnen veroorzaken. Een goed klemsysteem dat werkstukken stevig vasthoudt vanwege de opgewekte spanningen, is eveneens vereist voor nauwkeurige sneden.
Met behulp van deze aanbevelingen kunnen machinisten roestvrij staal efficiënter bewerken, de levensduur van gereedschap verlengen en de hoogste kwaliteit oppervlakteafwerkingen creëren.
Hoe kunt u de snijprestaties met frezen verbeteren?
Optimalisatie van snelheid en invoersnelheden
Bij frezen moeten zowel de snijsnelheid als de voedingssnelheid worden geoptimaliseerd om de snij-effectiviteit te verbeteren en de levensduur van de gereedschappen te verlengen. De volgende factoren moeten goed in acht worden genomen:
- Bepaling van de snijsnelheid: Dit hangt af van het materiaal, de diameter van de carbiden en de gebruikte machine. De SFM van roestvrij staal ligt doorgaans tussen 70 en 100, gebaseerd op de diameter van het gereedschap.
- Aanpassing van de voedingssnelheid: Metrische metingen van de voedingssnelheid (IPM) in inches per minuut moeten rekening houden met de groeven of het aantal tanden op de frees en de materiaalsterkte. De voeding per frees voor roestvast staal kan variëren van 0,002 tot 0,006 inch per frees, wat de spaanafvoer verbetert zonder de warmteontwikkeling te verhogen.
- Snijsnelheid en voedingscombinatie: De combinatie van snijsnelheid en voedingssnelheid moet zorgvuldig worden overwogen, waarbij wordt gestreefd naar de effectiviteit van de snijbewerking en de duurzaamheid van het gereedschap. Het verhogen van de snijvoeding kan helpen bij het verwijderen van spanen en het verminderen van warmteontwikkeling, maar de snijsnelheid moet mogelijk worden aangepast aan het snijgereedschap om trillingen en slijtage van het gereedschap te voorkomen.
- Controle van de gereedschapsprestaties: De periodieke inspectie van de frees moet ook worden genoteerd. Overmatige verhitting van het gereedschap, overmatige slijtage van het gereedschap en een verwaarlozing van de oppervlakteafwerking vereisen een herbeoordeling van de ingestelde snelheid en voedingssnelheden, die mogelijk licht moeten worden aangepast aan de optimale bedrijfsomstandigheden.
Wanneer u zich aan deze richtlijnen houdt, kunnen machinisten efficiënter snijden met frezen. Ook wordt de levensduur van deze gereedschappen verlengd en de kwaliteit van het werk verbeterd, vooral bij spiraalvormige frezen.
Het belang van koelmiddel bij het snijden van roestvrij staal
Het gebruik van koelmiddel is onmisbaar bij het bewerken van roestvrij staal, omdat het het gereedschap en de kwaliteit van het vervaardigde product beïnvloedt. De belangrijkste functies zijn:
- Warmtereductie: Net als bij andere te snijden materialen is er bij roestvast staal sprake van een warmteontwikkelingsprobleem vanwege de delicate toestand en het vermogen tot verharding. Een goed aangebracht koelmiddel onttrekt warmte aan de snijzone, wat overmatige slijtage veroorzaakt en de nauwkeurigheid van het materiaal aantast.
- Spaanafvoer: Koelmiddelen vervullen de volgende nuttige functies. In dit geval spoelen ze spaanders en vuil weg dat zich ophoopt in het snijgebied, zodat het zicht op het snijgereedschap niet wordt belemmerd. Een efficiënte snijtechniek wordt bereikt doordat de kans op het opnieuw snijden van spaanders, die het snijvlak kunnen beschadigen en de levensduur van de frees kunnen verkorten, wordt verkleind.
- Verbetering van de oppervlakteafwerking: Het aanbrengen van koelmiddel verbetert de oppervlakteafwerking door het werkstuk te ontlasten van grote thermische uitzetting en vervorming. Dit is zeer cruciaal bij bewerkingen met nauwe toleranties, waarbij het oppervlak en de levensduur van het snijgereedschap cruciaal zijn.
De juiste keuze van het type koelmiddel en de stroomsnelheid kunnen de bewerkingsproductiviteit maximaliseren en het gereedschapsverbruik verminderen, terwijl een goede oppervlakteafwerking wordt bereikt bij het bewerken van roestvast staal.
Het kiezen van de juiste coatings voor snijgereedschappen
Het gebruik van de juiste coating voor snijgereedschap is noodzakelijk om de bruikbaarheid te verbeteren, schade aan het gereedschap te voorkomen en te resulteren in betere bewerkingsresultaten. Dit is niet willekeurig en er zijn een aantal procedures voor het selecteren van de juiste coating:
- Materiaalcompatibiliteit: Dit verklaart de deterministische factor door coating. Titania is geschikter voor het bewerken van ferrometalen vanwege de hardheid en slijtvastheid, terwijl titaancarbide de voorkeurscoating is voor het bewerken van non-ferrometalen vanwege de lagere wrijving.
- Temperatuurbestendigheid: De meest hinderlijke omstandigheden voor coatings zijn de hoge temperaturen die optreden tijdens het bewerken. CVD-coatings hebben een hoge thermische duurzaamheid en bieden goede eigenschappen bij hoge snijsnelheden, terwijl PVD-coatings de wrijving van het restrictieoppervlak doorbreken, waardoor veel materialen relatief zacht worden.
- Toepassingsomgeving: Bij de toepassing van constructiestaal bij verspaning is een effectieve afweging van de werktemperatuur vereist. Als er bijvoorbeeld veel koelmiddel wordt gebruikt bij verspaning, is de kans groot dat coatings die minder gevoelig zijn voor oxidatie, zoals AlTiN, beter werken.
Concluderend kunnen we stellen dat deze factoren de fabrikanten in staat stellen om, in combinatie met de specifieke behoeften van de bewerkingsprocessen, de meest geschikte snijgereedschapcoating te kiezen voor efficiëntie en kwaliteit.
Waarom zijn volhardmetaalfrezen ideaal voor roestvrij staal?
Eigenschappen van volhardmetaal versus andere materialen
Frezen van volhardmetaal worden algemeen erkend als de beste gereedschappen voor het bewerken van roestvast staal, omdat ze veel voordelen bieden ten opzichte van HSS- en kobaltfrezen. Volhardmetaal heeft een hardheid van 90 tot 92 HRc, waardoor het ideaal is voor duurzaamheid en nauwkeurigheid bij het frezen van hard roestvast staal, aangezien de kans op slijtage van het gereedschap tijdens de bewerking minimaal is. Bovendien blijkt de thermische geleidbaarheid van volhardmetaal hoger te zijn dan die van HSS, wat bijdraagt aan een snelle warmteafvoer tijdens bewerkingen met hoge snelheid, waardoor de kans op slijtage of breuk van het gereedschap wordt verkleind.
Daarnaast zijn volhardmetalen frezen ook stijver dan HSS- en kobaltgereedschappen, wat de stabiliteit van het proces verbetert. Deze stijfheid is handig tijdens delicate bewerkingen, omdat het mogelijke beweging en draaiing vermindert en de oppervlakteafwerking en -toleranties verbetert. Bovendien kunnen fabrikanten volhardmetalen gereedschappen gebruiken die in complexe vormen kunnen worden vervaardigd om snel afvalmateriaal te verspanen. Kortom, frezen gemaakt met volhardmetalen bezitten of hebben een combinatie van hardheid, thermische stabiliteit, stijfheid en vorm, waardoor ze de perfecte gereedschappen zijn voor het bewerken van roestvrij staal en fabrikanten helpen de beste prestaties en perfecte oppervlakteafwerkingen te bereiken.
Voordelen van het gebruik van hardmetalen freesmachines op roestvrij staal
Hardmetalen frezen blijken handig en nuttig bij het bewerken van roestvast staal. Om te beginnen worden de snijprestaties aanzienlijk verbeterd door het gebruik van hardmetalen frezen. Hierdoor zijn hogere voedingssnelheden en een snellere verwijdering van snij- en afschuifmateriaal mogelijk zonder het gereedschap te beschadigen. Deze verbeterde prestaties vertalen zich in kortere cyclustijden en een betere optimalisatie van grootschalige productiebewerkingen. Een ander voordeel van hardmetalen gereedschappen is hun goede slijtvastheid, met name bij het bewerken van gehard roestvast staal, dat vrij agressief reageert op conventionele gereedschappen.
Bovendien is de noodzaak tot gereedschapswissel en onderhoud lager, omdat er meer hardmetalen frezen met snijkanten worden gebruikt voor een langere standtijd. Dit leidt tot een efficiënt productieschema en het elimineren van onnodige onderhoudsintervallen. Tot slot is een ander belangrijk voordeel van hardmetaal de hoge weerstand tegen thermische vervorming, waardoor effectieve thermische bewerkingen mogelijk zijn zonder het gereedschap te beschadigen. Dit maakt een thermische snijstrategie rationeler en bespaart dus tijd. Deze voordelen samen leiden tot lagere kosten en beter afgewerkte producten.
Hoe de standtijd van volhardmetalen freesfrezen te behouden
Het maximaliseren van de standtijd van volhardmetalen frezen is met name belangrijk voor het ontwerp van de schacht, zowel wat betreft prestaties als kostenbeheersing in elk bewerkingsproces. Hier zijn enkele van de belangrijkste aanbevelingen:
- Correct gebruik van gereedschap: Door de juiste frees voor de toepassing te gebruiken en rekening te houden met het type materiaal, de snijsnelheid en de voedingssnelheid, zorgt u ervoor dat het gereedschap binnen de door de fabrikant ontworpen parameters wordt gebruikt. Zo voorkomt u gereedschapsslijtage.
- Koeling en smeermiddel: Een van de meest vervelende gevolgen van verspanen is de hitte die ontstaat. Daarom moeten technieken worden toegepast die de koeling van het werkstuk verbeteren, zoals het gebruik van koelmiddel of luchtnevel. Dit vermindert de wrijving op de snijkant van het gereedschap en verlengt de levensduur.
- Correcte invoer- en snelheidsinstellingen: Volg de opgegeven invoersnelheid en spiltoerental om overbelasting van het gereedschap te voorkomen. Te hoge spiltoerentallen kunnen eveneens oververhit raken, wat leidt tot hoge slijtage, terwijl te lage snelheden een ineffectieve snede opleveren.
- Regelmatige inspectie: Inspecteer de frees regelmatig op slijtage. Problemen kunnen in een vroeg stadium worden verholpen door freesonderdelen te vervangen of te vernieuwen voordat ze verder verslechteren.
- Het ontvangen van de toepassing van een gereedschap: Omdat slijpen als een radicale methode wordt beschouwd, dient de gebruiker deze procedure met de nodige voorzichtigheid te hanteren. Hierbij moet tegen het werkingsprincipe van het gereedschap worden gewerkt.
Door de besproken werkwijzen toe te passen, kan de levensduur van volhardmetalen frezen echter worden verlengd, wat de productie-efficiëntie verbetert en de bedrijfskosten verlaagt.
Hoe lost u veelvoorkomende problemen bij het frezen op?
Tekenen van gereedschapsslijtage en hoe u deze kunt verminderen
Slijtage van het eindgereedschap bij het frezen kent vele vormen en heeft een nadelig effect op de kwaliteit van het onderdeel en de efficiëntie van de bewerking. Enkele veelvoorkomende symptomen zijn:
- Degradatie van de oppervlakteafwerking: Geen enkel betaalbaar gereedschap met snijkanten garandeert geen slijtage. Een visuele inspectie van gereedschapsslijtage geeft een indicatie van slijtage. Als onderdelen ruwheid of gereedschapskrassen vertonen, is het waarschijnlijk tijd om de frees te vervangen of te controleren.
- Verhoogde snijkrachten: De snijkrachten die tijdens een bewerking worden gemeten, nemen doorgaans toe. Dit snijden van het werkstuk verloopt niet soepel en leidt tot overmatige slijtage van zowel het snijgereedschap als het werkstuk.
- Dimensionale variabiliteit: Waar het door het ontwerp veroorzaakte dood optreedt. Componenten die met kop- en kopmatrijzen worden vervaardigd, zijn vaak slecht gehoekt. Een gevolg van overmatige slijtage aan de snijkantprofielen van het gereedschap is de productie van onderdelen die buiten de geometrische toleranties vallen.
- Afbrokkeling of scheuren: Versleten snijkanten kunnen ook op mechanische wijze schade vertonen. Onderdelen zoals afbrokkeling of scheuren op de snijkant zijn een duidelijke indicatie dat de slijtage van het gereedschap alarmerend hoog is geworden of dat het gereedschap verkeerd is gebruikt.
Om deze complicaties te voorkomen, dient u de prestaties van het gereedschap regelmatig te controleren en vervanging in te plannen op basis van de gebruikspatronen van het gereedschap. Ook het aanpassen van bewerkingsparameters, zoals de voedingssnelheid en het toerental, kan plotselinge slijtage verminderen en de levensduur van het gereedschap verlengen. Daarnaast verbetert het gebruik van hoogwaardig snijgereedschap in combinatie met goede koeling en smering de productiviteit en vermindert het de slijtage.
Aanpak van problemen met chipvorming en -verwijdering
De mechanica van de spaanvorming en de spaanafvoer zijn cruciale factoren in het freesproces, omdat ze een directe invloed hebben op de gereedschapsslijtage en de algehele productiviteit tijdens bewerkingsprocessen. Om deze problemen te voorkomen, is het noodzakelijk om de volgende aspecten te analyseren:
- Hoek van het zaagblad: De optimale hoek van de zaagbladen van het gereedschap zorgt voor een optimale en adequate spaangrootte en helpt bij het afvoeren van spaan uit de werkstukken. De geometrie van het gereedschap, met een bredere groefvormige halve cilinder en een bepaalde spaanhoek, verbetert de spaanafvoer om verstopping en daarmee schade aan het gereedschap te voorkomen.
- Snijparameters: Het wijzigen van de bestaande bewerkingsparameters, zoals snijsnelheid, voeding en snedediepte, kan leiden tot een verandering in de geometrie van de gevormde spanen. Een hogere snijsnelheid kan kleinere spanen opleveren die gemakkelijker te verwerken zijn. Door de voedingssnelheid te verlagen, voorkomt u dat spanen zich ophopen rond het snijgebied.
- Correct gebruik van koeling en smering: Het gebruik van optimale koel- en smeermethoden voorkomt overmatige hittevorming en zorgt voor constante omstandigheden tijdens het snijden. Dit bevordert de spaanafvoer en verlengt de levensduur van het gereedschap door thermische cycli te verminderen die slijtage van het gereedschap kunnen veroorzaken.
- Mid-task management van de werkstukoriëntatie: Het veranderen van de oriëntatie van het te bewerken werkstuk kan leiden tot een betere spaanafname dankzij zwaartekrachtgestuurde spaanafvoermechanismen in deze opstellingen. Deze aanpak is ook zeer effectief in het minimaliseren van de recirculatie van spanen, aangezien dit schade aan het werkstuk en zelfs aan het gereedschap kan veroorzaken.
Spaanvorming en de daarmee gepaard gaande spaanafvoer vormen een groot obstakel voor fabrikanten. Door deze bevoegdheden toe te passen en het bewerkingsproces regelmatig te evalueren, worden spaanafvoer en schilvorming in het bewerkingsproces aangepakt en worden verbeteringen in de bewerking en een kortere standtijd gerealiseerd.
Omgaan met warmtegeneratie en beheer van koelsystemen
Hitte is een specifieke factor die zorgvuldige voorbereiding vereist bij bewerkingen om de gewenste werkprestaties en levensduur van het gereedschap te bereiken. Te hoge temperaturen die tijdens het snijproces optreden, kunnen ook leiden tot thermische vervorming van zowel het gereedschap als het werkstuk, wat de noodzaak van snijnauwkeurigheid verhoogt en de slijtage verhoogt. Enkele mogelijke oplossingen hiervoor zijn:
- Koelmiddeltoepassing: Een effectief koelmiddelsysteem kan warmte afvoeren die ontstaat bij het snijvlak. De keuze voor olie- of wateroplosbare koelmiddelen hangt af van de toepassing en de samenstelling van het werkstuk. Vloei- of nevelkoeling verbetert de warmteafvoer.
- Verbeterde gereedschapsmaterialen: Door het gebruik van snijgereedschappen van hardmetaal of keramiek kunnen de machines zeer hoge temperaturen bereiken en de snijkanten gedurende langere perioden behouden. Zo wordt de thermische energie tijdens het bewerkingsproces onder controle gehouden.
- Regelmatig systeemonderhoud: Onderhoud van koelsystemen verbetert de effectiviteit van warmtebeheersystemen. Dit omvat het controleren van verontreiniging van het koelmiddel, het corrigeren van de koelmiddelconcentratie en zelfs de stroomsnelheid. Schone en niet-verontreinigde koelvloeistof leidt uiteindelijk tot betere koelprestaties met minder warmteontwikkeling.
Met deze benaderingen kunnen fabrikanten het verwarmingsprobleem bij machinale bewerkingen op een effectieve manier aanpakken. Zo wordt gegarandeerd dat de prestaties nooit worden verminderd en de levensduur van het gereedschap nooit wordt verkort.
Referentiebronnen
Veelgestelde vragen (FAQ's)
V: Welke frezen kunnen worden gebruikt voor het bewerken van staal?
A: Er zijn specifieke frezen voor staal ontwikkeld met een specifieke focus. Deze zijn meestal voorzien van een hoogwaardige AlTiN-coating voor snijkantbescherming, meerdere groeven (meestal een ontwerp met vier groeven) voor efficiënte spaanafvoer en een aanzienlijke variatie in de spoedhoek om torsie-oscillaties te beperken. Deze eigenschappen ondersteunen het bewerkingsproces van roestvast staal en zorgen voor een nettere afwerking en een langere levensduur van de gereedschappen.
V: Op welke manieren vindt u dat frezen voor roestvrij staal beter zijn dan frezen van andere materialen?
A: Gereedschappen bestaande uit frezen van roestvrij staal zouden bestand zijn tegen slijtage door lacunes, in tegenstelling tot gereedschappen van andere fabrikanten die vaak worden gebruikt voor toepassingen met zachtere materialen zoals aluminium. Ze hebben in de meeste gevallen specifieke coatings zoals AlTiN of Ti AlN die de levensduur van de frees verlengen. Deze verbeterde slijtvastheid zorgt ervoor dat de snijkanten langer scherp blijven bij het frezen van moeilijk te bewerken onderdelen zoals roestvrij staal, nikkellegeringen en titanium, wat leidt tot een langere levensduur en betrouwbaarheid van het gereedschap.
V: Welk type gereedschap wordt aanbevolen voor de snijsnelheid (SFM) van een frees voor roestvast staal?
A: De SFM wordt bepaald op basis van het materiaaltype en de gereedschapsconfiguratie met de samenstelling ervan in de roestvrijstalen frees. Daarom varieert de SFM. Over het algemeen is een bereik van 100-300 SFM geschikt voor de meeste soorten roestvrij staal. Voor hardere legeringen of hoogwaardige gecoate freesfrezen kan de SFM echter worden verhoogd. Raadpleeg echter altijd de aanbevelingen van de gereedschapsfabrikant en pas de snelheden aan op basis van de vereisten van uw CNC-machine en werkstuk.
V: Zijn roestvrijstalen frezen beperkt tot roestvrij staal, of kunnen andere materialen ook met frezen worden bewerkt?
A. Ja. Ze kunnen met name andere materialen snijden en werken op roestvrijstalen frezen, die niet minder hard zijn dan die met een hardheid die gelijk is aan of lager is dan die van het staal. Gelegeerd staal, koolstofstaal en titanium snijden goed met deze gereedschappen. De snijomstandigheden moeten echter zorgvuldig worden gekozen bij het snijden van zachte metalen zoals aluminium of brons. Deze typen frezen kunnen een breed scala aan materialen snijden. In de praktijk is er echter over het algemeen sprake van een betere afwerking en standtijd wanneer materiaalspecifieke frezen worden gebruikt in plaats van dergelijke multifunctionele gereedschappen.
V: Wat is het fundamentele verschil tussen de up-cut en down-cut freesbits bij het snijden van roestvrij staal?
A: De up-cut en down-cut freesbits verschillen in de manier waarop de roestvrijstalen spanen worden verwijderd en het type afwerking dat na de bewerking wordt bereikt. Up-cut freesbits verwijderen de spanen naar boven toe en reinigen het gebied tussen de snijkanten. Dit is vooral nodig bij diepe sleuven of uitsparingen in roestvrij staal en biedt een beter gepolijst oppervlak aan de onderkant. Bij down-cut freesbits worden de spanen echter naar het oppervlak van het werkstuk geduwd. Dit resulteert in een schone rand aan de bovenkant, wat handig is bij specifieke bewerkingen van roestvrij staal. De keuze voor de ene of de andere hangt af van de bewerking en de kenmerken van het betreffende onderdeel.
V: Hoe selecteer ik het perfecte aantal groeven op de roestvrijstalen frees?
A: Het aantal groeven op een frees is pas van belang bij het bewerken van roestvast staal. Een frees met vier groeven is het meest waardevolle gereedschap voor het produceren van roestvast staal. Deze biedt een redelijke aangrijping van de snijkant en helpt bij de spaanafvoer. Meer mogelijkheden voor gereedschapsspeling zijn daarentegen beter voor ruwen en het bewerken van lastige roestvaste staallegeringen, vandaar het ontwerp met drie groeven voor dergelijke scenario's. Een frees met vijf of zes groeven zou eveneens bijdragen aan een goede oppervlakteafwerking bij het bewerken van dunwandige componenten of tijdens nabewerkingen.
V: Welke voordelen hebben gebruikers van gecoate frezen bij het bewerken van roestvrij staal?
A: Bij het bewerken van roestvast staal zijn gecoate frezen op vele manieren handig, met name om de wrijving tijdens insteekfrezen te verminderen. Frezen met coatings zoals AlTiN en TiAlN verbeteren de slijtvastheid aanzienlijk, verhogen de snijsnelheden en verlengen de levensduur van de frees. Dit alles draagt bij aan een betere oppervlaktekwaliteit van de bewerkte materialen door de thermische effecten tijdens de bewerking te minimaliseren. Dit resulteerde in een verbeterde oppervlaktekwaliteit, verminderde de koude bewerking van het roestvast staal en maakte het mogelijk om CNC-cycli veel langer uit te voeren totdat de frezen moesten worden vervangen, wat de productiviteit maximaliseerde.
V: Welke maatregelen moet ik nemen om ervoor te zorgen dat er geen verharding optreedt tijdens het frezen van roestvrij staal?
A: Hier zijn een paar werkmethoden die u kunt toepassen om verharding van het werkstuk tijdens het bewerken van roestvrij staal te voorkomen: Gebruik scherpe, hoogwaardige gecoate frezen die geschikt zijn voor het werkstuk. Zorg voor voldoende en zware spaanbelasting zodat de snijkant altijd ingrijpt. Maak geen zeer ondiepe sneden, aangezien dit tot lichte wrijving kan leiden. Volg de aanbevolen snijsnelheid en voedingen voor zowel het gereedschap als de roestvrijstaalsoort. Beperk de koelvloeistof zo min mogelijk om de door het gereedschap gegenereerde warmte af te koelen. Gebruik meelopend frezen in plaats van conventioneel frezen. Probeer tot slot trillingen en trillingen te voorkomen door de bevestigingen te verstevigen en gereedschappen met spiraalvormige snijkanten te gebruiken. Deze maatregelen dragen bij aan het behoud van de efficiënte snede in het roestvrij staal tijdens het frezen.
