Wat precisiemachinewerkplaatsen doen:aansnijden

Brootsen is een bewerkingsproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een snijgereedschap met tanden die van voren naar achteren groter worden. In veel gevallen kan een volledig oppervlak (of meerdere oppervlakken) in één keer worden afgewerkt met brootsen. De techniek wordt meestal toegepast om gaten, splines en vlakke oppervlakken af ​​te werken.

Brootsen is een relatief nieuw bewerkingsproces, ontwikkeld in de jaren 1850 met metaalspecifieke toepassingen. Oorspronkelijk werd brootsen gebruikt om werkzaamheden uit te voeren aan interne kenmerken, zoals sleutelgaten in katrollen en tandwielen. In de 20e eeuw werd het brootsen verder ontwikkeld voor gebruik in vuurwapens, en de daaropvolgende ontwikkelingen hebben de toleranties drastisch verbeterd en het brootsen veelzijdiger gemaakt voor moderne machinewerkplaatsen.

Hoe aansnijden werkt

Het snijgereedschap dat bij het aansnijden wordt gebruikt, wordt een "snijder" genoemd. Dit lineaire, getande snijgereedschap lijkt qua profiel op een zaag, maar de breedte en tandconfiguratie kunnen aanzienlijk variëren. Brootstanden zijn precies zo ontworpen dat elke tand iets hoger staat dan de vorige. Terwijl het spit langs het werkstuk gaat, maakt elke tand een kleine snede in het oppervlak en voert een chip weg van het werkstuk. Het hoogteverschil tussen de eerste tand en de laatste tand wordt de 'stijging' genoemd en vertegenwoordigt de maximale hoeveelheid materiaal die een aansnijder kan verwijderen.

Snijgereedschap gebruikt voor brootsen

Het brootsen is relatief eenvoudig, waarbij een brootsmachine de broots lineair langs het werkstukoppervlak beweegt met voldoende kracht om materiaal te verwijderen. Brootsen zelf zijn echter complexer dan veel snijgereedschappen. Broches zijn vaak ontworpen voor specifieke taken en kunnen vele soorten en maten aannemen. Er zijn verschillende brootscategorieën die betrekking hebben op het werk dat wordt uitgevoerd en de brootsmachine die wordt gebruikt om de kracht te leveren.

• Duw aansnijden: gereedschap ontworpen om te worden geduwd door de brootsmachine
• Trek aansnijden: gereedschap ontworpen om door de brootsmachine te worden getrokken
• Standaard aansnijden: gereedschap ontworpen om stationair te blijven terwijl een machine het werkstuk beweegt

Binnen deze subtypes kunnen aansnijdingen variëren in tandconfiguratie en dwarsdoorsnede. De eenvoudigste aansnijders, ontworpen om een ​​enkel oppervlak te snijden, kunnen rechthoekig in dwarsdoorsnede zijn met een enkele set snijtanden. Omdat broches vaak interne kenmerken snijden, variëren hun doorsneden sterk, afhankelijk van het werk dat wordt uitgevoerd. De afbeelding bovenaan dit artikel illustreert verschillende voorbeelden van dwarsdoorsneden en tandconfiguraties.

Bovendien kunnen aansnijdingen zelf op een aantal verschillende manieren worden vervaardigd. Massieve aansnijdingen zijn de meest voorkomende en minst dure om te maken, en bestaan ​​uit een aansnijding die uit een enkel stuk materiaal is vervaardigd. Andere aansnijdingen bestaan ​​uit een sterke schacht met snijtanden die rond de parameter zijn bevestigd. Deze tanden kunnen vervolgens worden verwijderd, maar de schacht kan opnieuw worden gebruikt met verschillende tandconfiguraties. Grote aansnijdingen worden vaak in secties gemonteerd, zodat sommige rijen kunnen worden gescheiden om te slijpen of te vervangen, terwijl andere rijen op de as blijven zitten.

Verschillende componenten van elke aansnijding hebben specifieke doelen. De eerste paar rijen tanden die in contact komen met het werkstuk staan ​​bekend als "spaanbrekers ," terwijl de laatste paar rijen tanden vaak "afmakende tanden . zijn ." Middeltanden zijn bestemd voor verschillende doeleinden, van voorbewerken tot semi-nabewerken.

Het volgende diagram, gedeeld via Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, illustreert de componenten van een pull-aanpak.

Soorten brootsmachines

Eenvoudig aansnijden kan worden uitgevoerd met een doornpers , maar voor complexere bewerkingen zijn speciale brootsmachines nodig. Verschillende kenmerken van brootsen zijn afhankelijk van de machine die wordt gebruikt om ze over het werkstuk te verplaatsen. Zoals hierboven vermeld, trekken sommige brootsmachines het snijgereedschap terwijl anderen het duwen. Traditionele brootsmachines zijn verticaal georiënteerd en bewegen de broots in een opwaartse of neerwaartse richting. Anderen zijn horizontaal georiënteerd en omdat ze de snijgereedschappen vaak in beugels houden, kunnen ze langere lengtes opnemen zonder noemenswaardig buigen. Sommige soorten brootsmachines zijn onder meer:

• Verticale pull-down snijmachines: het pilootuiteinde van de aansnijding wordt onder het werkstuk bevestigd, met de spaanbrekers boven het werkstuk. De machine trekt dan de aansnijding naar beneden zodat alle tanden langs het werkstuk gaan.
• Continu-vlakkottermachines: aansnijdingen staan ​​stil en het werkstuk wordt achtereenvolgens langs de tanden getrokken of geduwd.
• Roterende brootsmachines: werkstukken worden vastgehouden in armaturen op een roterende tafel die ze over stationaire aansnijdingen passeert. Met de juiste configuratie kan roterend brootsen ook op een draaibank worden uitgevoerd.

Voordelen van aansnijden

Brootsen kan een ideaal proces zijn voor veel CNC-bewerkingstoepassingen. Een belangrijk voordeel van brootsen is dat machinisten brootsbewerkingen kunnen uitvoeren met weinig training. Omdat de complexiteit in de tool zelf is ingebouwd, hoeven er tijdens de productie maar heel weinig parameters te worden aangepast. Misschien wel het belangrijkste is dat brootsen tijd kan besparen omdat het snijproces zelf snel en gemakkelijk te herhalen is.

Vergeleken met zagen en slijpen werkt brootsen echter vaak met grotere kracht op werkstukken. Bewerkingsprofessionals moeten ervoor zorgen dat het werkstukmateriaal sterk genoeg is om de krachten die bij het brootsen komen kijken te weerstaan. Verder moet, als inwendig frezen vereist is, een gat in het werkstuk worden gemaakt door gieten of boren voordat frezen mogelijk is.

Uiteindelijk komt de keuze om brootsen te gebruiken boven andere bewerkingsprocessen vaak neer op drie factoren:volume, uitrusting en snede. In sommige gevallen kunnen standaard broches worden gebruikt, maar aangepaste broches zijn duur om te produceren en vereisen daarom hoge productievolumes om economisch levensvatbaar te zijn. Brootsmachines zijn niet zo gebruikelijk in machinewerkplaatsen als frezen, draaibanken en boren, dus andere processen kunnen worden gebruikt om outsourcing of aankoop van nieuwe apparatuur te voorkomen. Toch zijn er veel gevallen waarin brootsen de enige manier is om materiaal in het gewenste patroon te snijden. Zelfs met gereedschapsaanpassingen kunnen freesmachines, draaibanken, boren of boringen niet alle kenmerken produceren die mogelijk zijn met brootsen.

Meer uit onze serie "Wat precisiemachinewerkplaatsen doen"

• Inleiding
• Frezen
• Draaien
• Saai
• Boren
• Zagen
• Broffelen

Lees meer over CNC-apparatuur en -technieken in ons gratis e-boek, de CNC Machining Process Guide