Machinale bewerking of het snijden van metaal is een secundair productieproces waarbij overtollig materiaal geleidelijk van het werkstuk wordt verwijderd om de gewenste afwerking, afmeting en tolerantie te geven. Om te voorzien in de behoefte om een ​​breed scala aan materialen op verschillende manieren efficiënt en economisch te bewerken, zijn in de loop der jaren verschillende relevante processen ontstaan. In grote lijnen kunnen deze processen worden gegroepeerd als conventionele bewerking (macro en micro), abrasieve afwerking en niet-traditionele bewerking (NTM). Conventionele bewerkingsprocessen zijn goed ingeburgerd en het bestaat uit een groot aantal bewerkingen voor het genereren van verschillende functies. Bijvoorbeeld draaien, frezen, draadsnijden, kartelen, vlakken, boren, kotteren, ruimen, etc. Al deze bewerkingen worden uitgevoerd met behulp van een snijgereedschap dat daadwerkelijk materiaal in de vorm van spanen van het werkstuk verwijdert.

Snijgereedschap , ook wel frees genoemd, is een wigvormig apparaat met scherpe randen dat een dunne laag werkstukmateriaal samendrukt om het tijdens het bewerken van de vorm van spanen af ​​te scheren. Tijdens de bewerking houdt de bewerkingsmachine de frees en het werk in feite vast en geeft het tegelijkertijd de gewenste relatieve bewegingen (snelheid, voeding, snedediepte). Daarom is een frees een essentieel onderdeel van elke conventionele bewerking; zijn vorm en grootte kunnen echter variëren afhankelijk van het te produceren kenmerk en de toegepaste bewerking. Wat ook de geometrie van de frees is, deze moet bestaan ​​uit een scherpe snijkant om materiaal met minimale inspanning moeiteloos te verwijderen. Een vooruitstrevende is in feite één rechte of gebogen rand die wordt geproduceerd door het snijpunt van twee willekeurige gereedschapspuntoppervlakken (harkoppervlak, hoofdflankoppervlak en hulpflankoppervlak). Op basis van het aantal aanwezige snijkanten, kunnen snijplotters worden geclassificeerd als enkelpunts snijplotter en meerpunts snijplotter.

Een eenpuntsfrees bevat slechts één hoofdsnijkant die actief kan deelnemen aan materiaalverwijderingsacties tijdens bewerking. Zo verwijdert één snijkant het volledige materiaalvolume in één keer. In tegenstelling hiermee is een meerpunts snijplotter bestaat uit ten minste twee snijkanten en ze kunnen allemaal evengoed deelnemen aan materiaalverwijderingsacties in een enkele doorgang. Zo wordt de spaanbelasting per snijkant aanzienlijk verminderd. Draaien, vormgeven, plannen, kotteren, vliegen snijden, enz. bewerkingen worden uitgevoerd met behulp van een enkele puntsnijder; terwijl frezen, boren, kartelen, ruimen enz. een meerpuntsfrees gebruiken. Een meerpuntsfrees kan van twee (boor of vingerfrees) tot honderden snijkanten (schuurmiddelen van slijpstenen) bevatten. Verschillende verschillen tussen eenpuntsfrees en meerpuntsfrees worden hieronder in tabelvorm weergegeven.

Tabel:Verschillen tussen enkelpunts- en meerpuntsfrezen

Aantal snijkanten: Zoals de naam al doet vermoeden, bestaan ​​enkelpunts snijgereedschappen uit slechts één hoofdsnijkant. Deze rand neemt tijdens de bewerking tijdens de bewerking deel aan de materiaalverwijderingsactie. In de volgende doorgang kan dezelfde snijkant worden gebruikt of kan deze worden vervangen door een nieuwe, scherpere. Het is vermeldenswaard dat dergelijke frezen meer dan één snijkant tegelijk op het gereedschap kunnen bevatten; er zal er echter maar één aangrijpen tijdens de bewerking (denk bijvoorbeeld aan een op wisselplaat gebaseerd draaigereedschap dat gewoonlijk 3 of 4 snijkanten tegelijk op het gereedschapslichaam bevat, maar slechts één deelneemt aan het snijden). In tegenstelling hiermee bevatten meerpuntsfrezen meer dan één snijkant en nemen ze allemaal (of de meeste) actief deel aan de knipactie in één enkele doorgang.

Contact tussen frees en werkstuk en het gevolg: Wanneer de bewerking wordt uitgevoerd met een enkelpuntsfrees, blijft slechts één snijkant continu in contact met het werkstuk. Dit veroorzaakt een scherpe stijging van de gereedschapstemperatuur en het resultaat is thermische schade aan de frees, zoals verhoogde slijtagesnelheid, plastische vervorming, verminderde standtijd van het gereedschap, enz. Dus de juiste voorzorgsmaatregelen (zoals lagere snelheid, voeding en snedediepte, aanbrengen van koelmiddel, geïsoleerde coating op snijplotter, enz.) moeten worden genomen om dergelijke schade te verwijderen. Aan de andere kant grijpen bij een meerpuntsfrees ofwel alle (bijvoorbeeld boren, ruimen, enz.) Gewoonlijk frezen met een hoger aantal snijkanten, verwijderen materiaal door gelijktijdige in- en uitschakeling van snijkanten. Dit beschermt de snijplotter tegen oververhitting door voldoende tijd te geven om de warmte af te voeren tijdens de ontkoppelingsperiode. Intermitterend snijden kan echter de trillingen en ongebalanceerde krachten verhogen.

Chipbelasting: Het is vanzelfsprekend dat de frees tijdens de bewerking een dunne laag werkmateriaal samendrukt en geleidelijk afschuift als deze eraf schuift. Dus op elk moment wordt de beweging van de frees beperkt door een gebied met werkmateriaal dat naar verwachting zal worden verwijderd. Dit gebied met werkstukmateriaal net voor de frees op een bepaald moment wordt spaanbelasting genoemd. Wiskundig kan het worden uitgedrukt door de vermenigvuldiging van voeding en snedediepte (s×t) en kan worden uitgedrukt in termen per tijdseenheid of per omwenteling. Bij een enkelpuntsfrees wordt de volledige spaanbelasting gedragen door slechts één snijkant; terwijl bij een meerpuntsfrees de volledige spaanbelasting wordt verdeeld over alle snijkanten, waardoor elke snijkant wordt onderworpen aan een aanzienlijk kleinere spaanbelasting.

Voorziening voor hogere snelheid, voeding en snedediepte: Als bij een enkelpuntsfrees een hogere snelheid, voeding en snedediepte worden gebruikt, zal de snijkant onderhevig zijn aan een hogere spaanbelasting en kan het gereedschap voortijdig defect raken door catastrofale breuk. Met meerpuntsfrees kunnen hogere snelheid, voeding en snedediepte worden gebruikt zonder enig voelbaar probleem. Aangezien de materiaalverwijderingssnelheid (MRR) evenredig is met de snijsnelheid, voedingssnelheid en snedediepte (MRR =1000 V.s.t), kunnen dergelijke frezen een hogere MRR bieden, wat bijgevolg helpt bij het verbeteren van de productiviteit.

Breek in het snijvlak: Tijdens het bewerken met een enkelpuntsfrees, in het geval van ongeplande breuk van één snijkant vanwege een bepaalde onverbiddelijke reden (zoals inhomogeniteit in werkmateriaal, trillingen, spaanverstopping, storing van de machine, enz.), Is de bewerking verplicht om te stoppen om te vervangen de snijder met een nieuwe. In vergelijkbaar geval met meerpuntsfrezen (d.w.z. breuk van één rand), kan de bewerking zonder veel problemen worden uitgevoerd met behulp van andere intacte snijranden. Het is echter misschien niet in alle scenario's mogelijk, vooral wanneer het gereedschap uit minder snijkanten bestaat.

Ontwerp en fabricage: Dankzij de eenvoudige geometrie zijn enkelpuntsfrezen gemakkelijk te ontwerpen en kunnen ze ook gemakkelijk worden gefabriceerd in vergelijking met meerpuntsfrezen.

In dit artikel wordt een wetenschappelijke vergelijking tussen enkelpuntsfrezen en meerpuntsfrezen gepresenteerd. De auteur raadt u ook aan de volgende referenties door te nemen voor een beter begrip van het onderwerp.

• Bewerking en werktuigmachines door A. B. Chattopadhyay (1 ^st editie, Wiley).
• Manufacturing Engineering and Technology:SI Edition door S. Kalpakjian en S.R. Schmid (7 ^de editie, Pearson Ed Asia).