Grondbeginselen van bewerking:inleiding tot freesgereedschappen

Onze serie Machining Fundamentals is gemaakt om u te helpen uw CAM-kennis op te frissen, of u nu in een machinewerkplaats werkt of net begint. Elke aflevering wordt gehost door een van onze interne machinisten en biedt een gedetailleerd overzicht van een tool/proces. In de vorige editie hebben we freesmachines behandeld. Hier hebben we een inleiding tot freesgereedschappen, waarin we de verschillende soorten snijgereedschappen die voor freesdoeleinden kunnen worden gebruikt, zullen onderzoeken, wanneer deze gereedschappen het beste kunnen worden gebruikt en hoe ze binnen Fusion 360 kunnen worden gebruikt.

In deze video laten we twee van de meest gebruikte freesgereedschappen zien:een Flat End Mill en een Ball Nose Mill. Flat End Mills danken hun naam aan het feit dat ze een vlakke bodem hebben die helemaal overdwars is, die dan 90 graden op onze zijkanten komt. Ball Nose Mills hebben een straal, een halve bol of een halve bal (waar het zijn naam aan dankt) om het in plaats daarvan een afgerond uiteinde te geven.

Nu is er een soort gereedschap dat ergens tussen deze twee ligt, dat een Bull Nose Mill of een Tip Radius End Mill kan worden genoemd, die een gedeeltelijk vlakke bodem heeft met een straal net rond de randen. Om het simpel te houden, concentreren we ons in deze video op onze Flat End Mill en onze Ball Nose Mill.

Dus waarom zouden we een van deze soorten tools gebruiken boven een andere? Het komt echt neer op een combinatie van het type geometrie dat we proberen te bewerken en de fase van het proces waarin we ons bevinden.

Als we bijvoorbeeld naar onze Flat End Mill kijken, wanneer we materiaal hiermee wegsnijden, blijven we achter met een voorraad met een vlakke bodem en rechte wanden die passen bij de geometrie van het gereedschap. Dit is perfect als de geometrie die we proberen te bewerken een vlakke bodem en rechte wanden heeft. In dit geval kunnen we een platte vingerfrees gebruiken om onze onderdelen tot de definitieve vorm af te werken.

Veel onderdelen hebben echter complexere, gebogen oppervlakken. Hiervoor is een Flat End Mill niet ideaal om te gebruiken. Hier gaan we nu verder met onze Ball Nose mill. Als we dit gereedschap gebruiken om door het materiaal te snijden, blijven we achter met materiaal met de geometrie van het gereedschap, d.w.z. de straal of de halve bal aan het uiteinde.

Zoals je kunt zien, wanneer we meerdere passen hebben met behulp van de Ball Nose Mill, blijven we achter met het materiaal ertussen, die cusps worden genoemd.
We kunnen de grootte van deze knobbels verkleinen door de grootte van de overstap of de passen te verkleinen.

Dit is een zeer inefficiënte manier om een ​​dergelijk vlak oppervlak te bewerken. In plaats daarvan zouden we veel beter af zijn met een Flat End Mill om dat materiaal snel te verwijderen en ons dit vlakke oppervlak te geven.

Waar een Kogelneusfrees ons wel een voordeel geeft, is wanneer we een gekromd oppervlak willen bewerken. Als we probeerden een Flat End Mill te gebruiken om een ​​gebogen oppervlak te bewerken, zouden we trappen krijgen die lijken op de knobbels die zijn gemaakt met de Ball Nose. Op een gebogen oppervlak als dit zijn er echter veel minder bewegingen nodig met een kogelneusfrees om deze knobbels tot een acceptabele grootte te verkleinen dan met een platte frees.

Daarom worden Flat End Mills over het algemeen gebruikt voor voorbewerken wanneer we het grootste deel van het materiaal snel willen verwijderen. Terwijl Ball Nose Mills vervolgens worden gebruikt voor het nabewerken om op te ruimen wat de voorbewerkingsgangen hebben achtergelaten. De uitzondering hierop is dat wanneer we een vlak oppervlak hebben om af te werken, we een platte frees kunnen gebruiken als de geometrie van dit gereedschap, omdat deze overeenkomt met de uiteindelijke vorm van het voltooide onderdeel.

Een andere keuze die gemaakt kan worden met hoe we met onze freesgereedschappen snijden, is of we het zogenaamde klimmen of conventioneel zagen gebruiken. Deze hebben te maken met hoe het gereedschap roteert ten opzichte van de invoerrichting en het materiaal dat ze wegsnijden.

Klimsnijden roteert het gereedschap zodat de tanden in het materiaal graven en de spanen achter het gereedschap zijn geduwd terwijl het naar voren beweegt. Door de manier waarop de tanden ingraven, trekt het gereedschap zichzelf langs het materiaal of klimt. Conventioneel snijden is de tegenovergestelde richting waarin de materiaalsnippers voor het gereedschap worden geduwd terwijl het voortbeweegt.

Er zijn een aantal factoren die bepalen wat de beste methode is voor een bepaalde toepassing, en dat is een heel onderwerp op zich. Over het algemeen heeft klimmen de voorkeur, omdat dit leidt tot minder slijtage van het gereedschap en een betere oppervlakteafwerking.

Nu we wat meer weten over deze tools en wanneer we ze moeten gebruiken, laten we eens kijken hoe we ze in Fusion 360 gebruiken. In de productiewerkruimte van Fusion 360 hebben we de Tool Library, waar we en sla de snijgereedschappen op die we voor een bepaalde taak gaan gebruiken, of zoek misschien degenen die altijd beschikbaar zijn op onze specifieke machine.
In dit document kunnen we zien dat er al een Flat End Mill is, en ik kan nieuwe tools maken om toe te voegen.

Hier zien we alle verschillende soorten gereedschappen die kunnen worden gemaakt, inclusief de typen die we hebben besproken en vele andere typen, zowel voor frezen als voor andere productietoepassingen. Om een ​​nieuwe tool te maken, moet ik het type selecteren dat ik wil. Ik zal een Ball End Mill gebruiken. Nu kan ik alle benodigde informatie invullen om deze tool te definiëren.

Hier kunnen we een gereedschapspad zien voor het bewerken van deze filet, die momenteel een Flat End Mill gebruikt. Maar zoals we al hebben gezien, zou een kogelfrees veel beter werken voor dit type oppervlak. Als ik deze bewerking in de tooltab bewerk, kan ik nu een nieuwe tool uit mijn toolbibliotheek selecteren.

Een andere wijziging die ik in deze bewerking kan aanbrengen, is in het tabblad Passen, waar ik de snijrichting kan selecteren. Hier kan ik kiezen of de sneden klimmen, conventioneel of beide kanten op. Er zijn vergelijkbare opties voor veel van de andere soorten bewerkingen. Ik laat deze als klim.

Blijf op de hoogte:na deze aflevering over freesgereedschappen zullen we wekelijks Machining Fundamentals-afleveringen publiceren. Toekomstige onderwerpen zijn onder meer draaibanken, postprocessors, toolpath-types, NC-code, werkcoördinatensystemen en meer.

Download in de tussentijd Fusion 360 om vandaag nog slimmer te gaan bewerken. Lees meer over hoe u uw machine kunt maximaliseren met Fusion 360. Of verwijs een vriend door als u al deel uitmaakt van onze community.