Effectieve CNC-freestechnieken voor diverse materialen

Omdat verschillende metalen verschillende materialen hebben, kunnen de CNC-freese methoden niet precies hetzelfde zijn. Dit artikel introduceert kort verschillende freesmethoden en suggesties voor verschillende materialen.

Staal frezen

De bewerkbaarheid van staal varieert met legeringselementen, warmtebehandeling en productieprocessen (smeden, gieten, enz.). Bij het verwerken van zachter laagkoolstofstaal is het hoofprobleem de vorming van opgebouwde rand en de vorming van gratens op het werkstuk. Om uittreding te vermijden bij het bewerken van harder staal, wordt de relatieve positie van de frees en het werkstuk belangrijker.

Suggestie:

Bij het frezen van staalonderdelen, optimaliseer de positie van de frees om dikke spannen te vermijden wanneer het gereedschap terugtrekt. Zorg ervoor dat u droog snijden zonder gebruik van koelvloeistof overweegt, met name in het ruwbewerkingsproces.

Roestvrij staal frezen

Roestvrij staal kan worden geclassificeerd in ferrietisch/martensitisch roestvrij staal, austenitisch roestvrij staal en duplex (austenitisch/ferrietisch) roestvrij staal. Elk type heeft zijn eigen freesaanbevelingen.

1) Frezen van ferrietisch/martensitisch roestvrij staal

Materiaalclassificatie: P5.x

De bewerkbaarheid van ferrietisch roestvrij staal is vergelijkbaar met die van laag-legeringstaal, dus staalfreesaanbevelingen kunnen worden gebruikt.

Martensitisch roestvrij staal heeft hogere werkverhardingsprestaties en vereist zeer hoge snijkracht bij snijden. Gebruik het juiste gereedschappad en boogsnijmethode om de beste resultaten te verkrijgen, en gebruik een hogere snijsnelheid Vc om het werkverhardingseffect te overwinnen. Hogere snijsnelheden, toughere materialen en versterkte snijden kunnen hogere veiligheid waarborgen.

2) Frezen van austenitisch en duplex roestvrij staal

Materiaalclassificatie: M1.x, M2.x en M3.x

De hoofdslijtcriteriën voor het frezen van austenitisch roestvrij staal en duplex roestvrij staal zijn snijde uittreding door hete krakken, groefslijtage en opgebouwde rand/hechting. Voor onderdelen zijn gratenvorming en oppervlakkwaliteitsproblemen de belangrijkste kwesties.

Suggesties voor ruwbewerking:

Gebruik hoge snijsnelheid (Vc=150-250 m/min) om opgebouwde rand te vermijden

Droog snijden zonder gebruik van koelvloeistof om hete krakkenproblemen te minimaliseren.

Suggesties voor afwerking:

1) Om de oppervlakkwaliteit te verbeteren, is het soms nodig om koelvloeistof te gebruiken of liever olie-mist smering/minimale smering. Er zijn minder hete krakkenproblemen tijdens afwerking, omdat de gegenereerde warmte in het snijgebied lager is.

2) Bij het gebruik van cermet-materialen kan een voldoende goede oppervlakkwaliteit worden verkregen zonder gebruik van koelvloeistof.

3) Als de voeding fz te laag is, kan de snijde in de vervormde geharde zone snijden en ernstigere slijtage van de inzet veroorzaken.

Niet-ferro metaalmateriaal frezen

Niet-ferro metaalmaterialen omvatten niet alleen aluminiumlegeringen, maar ook magnesium, koper, en zink-gebaseerde legeringen. De bewerkbaarheid varieert voornamelijk door het verschil in siliciumgehalte. Hypoeutectische aluminium-silicium legering is het meest voorkomende type, met een siliciumgehalte van minder dan 13%.

Materiaalclassificatie: N1.1-3

Het hoofdslijtcriterium is opgebouwde rand/hechting op de snijde, wat leidt tot gratenvorming en oppervlakkwaliteitsproblemen. Om schrammen op het oppervlak van het onderdeel te vermijden, zijn goede spaanvorming en spanafvoer essentieel.

Suggestie:

1) Het gebruik van PCD-getipte inserten met scherpe gepolijste snijden kan goede spaanbrekende capaciteit waarborgen en opgebouwde rand voorkomen.

2) Kies een positieve rakehoek inzetgeometrie met scherpe snijden.

3) In tegenstelling tot de meeste andere freestoepassingen, moet koelvloeistof altijd worden gebruikt bij het bewerken van aluminiumlegeringen om te voorkomen dat materiaal aan de snijde van de inzet plakt en de oppervlakkwaliteit te verbeteren.

Siliciumgehalte <8%: Gebruik koelvloeistof met een concentratie van 5%

Siliciumgehalte 8-12%: Gebruik koelvloeistof met een concentratie van 10%

Siliciumgehalte >12%: Gebruik een koelvloeistof met een concentratie van 15%

4) Hogere snijsnelheden verbeteren over het algemeen de prestaties zonder negatieve invloed op de gereedschapslevensduur.

5) De aanbevolen waarde van hex is 0,10-0,20 mm (0,0039-0,0079 inch). Te kleine waarde zal gratenvorming veroorzaken.

6) Vanwege de hoge tafelvoeding, moet een werktuigmachine met "pre-reading" functie worden gebruikt om dimensionele fouten te vermijden.

7) De gereedschapslevensduur wordt altijd beperkt door gratenvorming of oppervlakkwaliteit van onderdelen. Insetslijtage is moeilijk te gebruiken als criterium voor gereedschapslevensduur.

Gehard staal frezen

Deze groep bevat aangebrande en getemperde stalen met hardheid groter dan 45-65 HRC. Typische onderdelen voor frezen omvatten stempelmalen, plasticmalen, smeermalen, en drukgieterijmalen. Insetslijtage/flankslijtage en werkstuk uittreding zijn de belangrijkste problemen.

Suggestie:

1) Gebruik een positieve rakehoek inzetgeometrie met scherpe snijden. Dit zal de snijkracht verminderen en een gladder snijactie produceren.

2) Droog snijden, vermijd het gebruik van koelvloeistof.

3) Cycloïd frezen is een geschikte methode, die hoge tafelvoeding en lage snijkracht tegelijkertijd kan bereiken, zodat de snijde en het werkstuk op lage temperatuur kunnen worden gehouden, wat gunstig is voor productiviteit, gereedschapslevensduur en onderdeeltolerenties.

4) Bij vlakfrezen moet ook een lichte snijstrategie worden aangenomen, dat wil zeggen, een kleine snijdiepte ae en ap moet tegelijkertijd worden gehandhaafd. Gebruik ultra-dichte tand frezen en relatief hoge snijsnelheden.