Snijdiepte beheersen: Perferieel, Slotting en HEM strategieën voor precieze freesbewerking

Deze blogpost is een van de verschillende over High Efficiency Milling. Voor een volledig begrip van deze populaire bewerkingsmethode, raadpleeg de additionele HEM-posts hieronder!

Inleiding tot High Efficiency Milling | High Speed Machining vs. HEM | Hoe chip thinning te bestrijden | Hoe 4 belangrijke soorten toolslijtage te vermijden | Inleiding tot Trochoidal Milling

Elke bewerkingsoperatie omvat een strategie voor radiale en axiale snijdiepte. Radiale snijdiepte (RDOC), de afstand die een gereedschap instapt in een werkstuk; en Axiale snijdiepte (ADOC), de afstand die een gereedschap een werkstuk aangedraagt langs zijn middenlijn, zijn de ruggengraat van bewerking. Frezen tot de juiste diepten – of het nu gleuf frezen of perferieel frezen (profielen, ruwfrezen en afwerken) is, is vitaal voor je bewerkingssucces (Figuur 1).

Hieronder worden de traditionele methoden voor zowel perferieel frezen als gleuf frezen geïntroduceerd. Daarnaast worden High Efficiency Milling (HEM) strategieën – en geschikte snijdiepten voor deze methode – uitgelegd.

Snelle definities:

Radiale snijdiepte (RDOC): De afstand die een gereedschap instapt in een werkstuk. Ook aangeduid als Stepover, Snijbreedte of XY.

Axiale snijdiepte (ADOC): De afstand die een gereedschap een werkstuk aangedraagt langs zijn middenlijn. Ook aangeduid als Stepdown of Snijdiepte.

Perferieel frezen: Een toepassing waarbij slechts een percentage van de freesdiameter van het gereedschap een deel aangedraagt.

Slotting (gleuf frezen): Een toepassing waarbij de volledige freesdiameter van het gereedschap een deel aangedraagt.

High Efficiency Milling (HEM): Een nieuwere bewerkingsstrategie waarbij een lichte RDOC en zware ADOC gecombineerd wordt met verhoogde voedsnelheden om hogere materiaalverwijderingssnelheden en verminderde toolslijtage te bereiken.

Perferieel freesstijlen en geschikte RDOC

De mate waarin een gereedschap een werkstuk radaal aangedraagt tijdens perferieel frezen is afhankelijk van de uitgevoerde operatie (Figuur 2). Bij afwerktoepassingen worden kleine hoeveelheden materiaal van een wand verwijderd, wat overeenkomt met ongeveer 3-5% van de freesdiameter per radiale pas. Bij zware ruwfreestoepassingen is 30-50% van de freesdiameter van het gereedschap ingageerd met het deel. Hoewel zware ruwfrezen een hogere RDOC betreft dan afwerken, is de ADOC vaak kleiner dan bij afwerken vanwege de belasting op het gereedschap.

Gleuffreesstijlen en geschikte ADOC-ingaging

De mate waarin een gereedschap een deel axiaal aangedraagt tijdens een gleufoperatie moet geschikt zijn voor het gebruikte gereedschap (Figuur 3). Het gebruik van een ongeschikte benadering kan leiden tot toolafbuiging en schade, en slechte deekwaliteit.

Frezen komen in diverse snijlengte-opties, evenals tal van bereikopties. Het kiezen van het gereedschap dat de voltooiing van een project met de minst mogelijke afbuiging en hoogste productiviteit toelaat, is cruciaal. Omdat de benodigde ADOC voor gleuf frezen lager kan zijn, is een stump snijlengte vaak de sterkste en meest geschikte toolkeuze. Naarmate gleufdieptes toenemen, worden langere snijlangen nodig, maar bereik-gereedschappen moeten worden gebruikt waar mogelijk.

Snijdiepte-strategie voor High Efficiency Milling (HEM)

Het combineren van een lichte RDOC en zware ADOC met high-performance toolpaden is een bewerkingsstrategie bekend als High Efficiency Milling of HEM. Met deze freesstijl kunnen voedsnelheden verhoogd worden en worden sneden uniform gehouden om spanningen gelijkmatig over het snijgedeelte van het gereedschap te verdelen, wat de toollevensduur verlengt.

Traditionele strategie

• Zware RDOC
• Lichte ADOC
• Conservatieve voedsnelheid

Nieuwere strategie – High Efficiency Milling (HEM)

• Lichte RDOC
• Zware ADOC
• Verhoogde voedsnelheid

Klik hier voor toegang tot onze gratis educatieve webinar over High Efficiency Milling

HEM omvat het gebruik van 7-30% van de tool-diameter radaal en tot twee keer de freesdiameter axiaal, gecombineerd met verhoogde voedsnelheden (Figuur 4). Rekening houdend met chip thinning, kan deze combinatie van draaiparametres resulteren in opvallend hogere metaalverwijderingssnelheden (MRR). Moderne CAM-software biedt vaak een complete high-performance oplossing met ingebouwde functies voor HEM-toolpaden. Deze principes kunnen ook toegepast worden op trochoidale toolpaden voor gleuftoepassingen.