High-Feed Frezen: Efficiëntie Verhogen met Kyocera's Geavanceerde Frezen

High-feed frezen biedt tal van voordelen, waaronder een verbeterde materiaalafvoersnelheid en een langere standtijd van de gereedschappen. Hier leest u meer over snijstrategieën die de output van uw bewerkingscentra kunnen verbeteren.

De Opkomst van High-Feed Frezen

Naarmate bewerkingstechnieken uitgebreider worden en bedrijven zoeken naar manieren om een concurrentievoordeel te behalen, profileert high-feed frezen zich als een populaire bewerkingsmethode. Deze techniek maakt het mogelijk om hogere snij snelheden te halen dan conventionele methoden. Door een geringere snijdiepte te combineren met een hogere voedsnelheid, bereikt u een betere materiaalafvoer en uiteindelijk een langere levensduur van het gereedschap.

De hoge materiaalafvoersnelheden maken high-feed frezen tot een zeer productieve en kosteneffectieve methode om diverse werkstukken snel ruw te bewerken.

Voordelen van High-Feed Frezen

• Dunnere spanvorming: High-feed frezen produceert dunner spannen dan traditionele 90-graden en 45-graden frezen. Dit resulteert in hogere materiaalafvoersnelheden en kortere cyclus tijden.
• Krachtrichting naar de spindel: Door high-feed frezen (10-25 graden) te gebruiken, wordt de kracht opwaarts naar de spindel gericht, wat trillingen (chatter) vermindert en zowel de standtijd als het afgewerkte oppervlak verbetert. De MFH-familie van Kyocera heeft bovendien een convexe snijrand die de impact bij insteek vermindert, wat snijkrachten en trillingen verder reduceert.
• 10-graden snijhoek: Deze hoek zorgt ervoor dat de spandikte constant blijft over het hele bereik van snijdiepten. Ongeacht de snijdiepte wordt een dunner spandikte en lagere snijkracht gerealiseerd. De lagere bewerkingstemperaturen maken deze methode ideaal voor warmtebestendige legeringen.
• Multifunctionele toepassingen: High-feed frezen zijn veelzijdig inzetbaar voor diverse metalbewerkingsprocessen, waaronder:
  • Vlakfrezen en schouderfrezen
  • Nutfrezen
  • Ramping
  • Helicaal frezen
  • Vakfrezen
  • Contourfrezen

Grotere Snijdiepte met de MFH-Max

Er is een breed scala aan wisselbare high-feed frezen beschikbaar. Kyocera alleen biedt al vijf verschillende opties, waaronder de nieuwe MFH-Max, die een grotere snijdiepte mogelijk maakt dan conventionele high-feed frezen. De MFH-Max staat toe een snijdiepte van 2,5 mm (0,098"), terwijl conventionele high-feed frezen beperkt zijn tot 1 mm (0,039"). Deze eigenschap leidt tot verhoogde productiviteit en langere standtijd.

Net als andere frezen in de MFH-familie levert de Max uitstekende prestaties in een breed toepassingsbereik, waaronder autodeel, moeilijk te bewerken materialen en vormgeving, wat meerdere oplossingen biedt voor diverse bewerkingsomgevingen.

De grotere snijdiepte van de Max vereist wel een lagere voedsnelheid dan conventionele high-feed frezen. Betekent dit een lagere materiaalafvoersnelheid? Om dit te bepalen, testte Kyocera de MFH-Max tegen de MFH-Raptor en MFH-Mini in een typisch bewerkingsscenario.

Testopzet: Afwerken van een 4140 Werkstuk

Voor de test werd een typisch scenario gekozen: het vlakfrezen van een 4140 werkstuk (28-32 HRC), afmetingen 5" x 6", met een totale afname van 2,3 mm (0,090"). Drie verschillende high-feed frezen werden geëvalueerd op productiviteit.

De Geteste Frezen

Nr. 1: 2" MFH-Raptor MFH2000R-14-4T (4 sneden, SOMT14 platen)

• DCX (maximale diameter tot buitenste plattrand): 2"
• DC (snij diameter): 1,094"
• APMX (maximale snijdiepte): 0,079"

Nr. 2: 2" MFH-Mini MFH2000R-03-9T (9 sneden, LOGU03 platen)

• DCX: 2"
• DC: 1,685"
• APMX: 0,039"

Nr. 3: 50 mm MFH-Max MFH050R-04-7T-M (2" niet beschikbaar tijdens studie, 7 sneden, LOMU04 platen)

• DCX: 1,969"
• DC: 1,535"
• APMX: 0,098"

Net als bij elk ander frees is het bij high-feed frezen (behalve bij 90 graden insteekhoek) essentieel om rekening te houden met de DC-dimensie, die het vlakke deel bepaalt dat bewerkt wordt, en de APMX-waarde (maximale snijdiepte). Met deze afmetingen kan berekend worden hoeveel passages nodig zijn om het werkstuk tot een diepte van 2,3 mm te vlakfrezen.

Bij de MFH-Raptor (MFH2000R-14-4T) zijn er zes passages nodig omdat de DC-dimensie net boven 1" ligt. Daarnaast is de APMX kleiner dan 2,3 mm, wat twee passages in Z-richting vereist. Totaal zijn dus 12 passages nodig (6 × 2 = 12). De MFH-Mini heeft een grotere DC maar kleinere APMX, wat ook resulteert in 12 passages. Bij de MFH-Max werden twee opties overwogen: één passage van de volle 2,3 mm diepte (4 passages totaal, maar lagere voeding) of twee passages van 1,15 mm (8 passages totaal, hogere voeding).

Alle frezen gebruikten dezelfde hardmetaalkwaliteit (PR1535) en liepen op de aanbevolen startsnelheden en -voedingen.

De twee meest voorkomende productiviteitsmaten zijn de tafelvoeding (Vf) en de materiaalafvoersnelheid (MRR), beide gemarkeerd in de grafiek. Hoewel beide de snij snelheid weergeven, vertellen ze niet het hele verhaal. MRR is meestal een nauwkeurigere weergave van productiviteit, omdat het meet hoeveel materiaal per minuut snijtijd wordt verwijderd. Het is een functie van tafelvoeding, diepte (Ap) en breedte (Ae) van snede. In dit geval was de rangschikking van Vf en MRR identiek voor elke frees. De Vf van de MFH-Max (1113 cm³/min) is ongeveer een kwart van die van de MFH-Mini (4226 cm³/min), maar de MRR is 79% (148,6 cm³/min vergeleken met 188,1 cm³/min). Op basis van deze metrieken zou de MFH-Mini bovenaan staan, gevolgd door de MFH-Raptor en de MFH-Max onderaan. Wat deze metrieken niet meenemen, is de niet-snijtijd (snelle verplaatsingen voor herpositionering bij extra passages). Naarmate het aantal passages toeneemt, neemt ook het aantal benodigde positioneringsbewegingen toe.

Resultatenanalyse

De tabel toont dat het minst aantal passages het verschil in tafelvoeding (Vf) of MRR meer dan compenseert, waardoor de MFH-Max (MFH050R-04-7T-M) met de volle 2,3 mm snijdiepte de kortste cyclus tijd haalt (30,23 seconden).

De MFH-Mini en de MFH-Max (met 1,15 mm Ap) namen respectievelijk 12 en 8 passages en leverden bijna identieke cyclus tijden op (31,24 en 31,26 seconden). De MFH-Raptor (tweede hoogste Vf en MRR) had de langste cyclus tijd door het hoge aantal passages.

Bij vergelijking van de frezen met 12 passages wint de optie met de hogere tafelvoeding en MRR. Dit specifieke geval toont aan dat niet alleen Vf en MRR bepalend zijn, maar ook het totale aantal benodigde passages en niet-snijtijd cruciaal zijn bij het evalueren van de totale cyclus tijd.

Veranderingen in werkstukafmetingen of totale afname zouden de resultaten beïnvloeden. Het is essentieel uw unieke situatie te overwegen om de optimale high-feed frees te selecteren voor uw specifieke werkstuk.

Gebruikt u high-feed frezen in uw werkplaats? Welke voordelen heeft u ervaren? Deel uw inzichten in de reacties hieronder.