Schalen mühle

Arten von Schalenfräsern

Der Schalenfräser ist ein Schneidwerkzeug, das in der Lage ist, die Außenfläche eines Werkstücks zu fräsen. Er ist eines der vielen Werkzeuge, die für bestimmte Fräsfunktionen entwickelt wurden. Dieses Werkzeug wird hauptsächlich in horizontalen Fräsmaschinen eingesetzt. Wie andere Fräswerkzeuge wird es an einer Fräsdornaufnahme befestigt, die dann in die Spindel der Fräsmaschine eingesetzt wird.

Schalenfräser gibt es, wie viele Fräswerkzeuge, in den Ausführungen Schruppen, Schlichten und Vorbearbeiten, abhängig von der gewünschten Oberflächengüte und der Materialabtragsrate. Die Schruppfräser entfernen schnell große Materialmengen. Typischerweise haben sie einen größeren Zahnzwischenraum und eine gröbere Zahnform. Das Erreichen einer niedrigen Oberflächengüte am Werkstück ist das Hauptziel von Schruppfräsern. Sie werden hauptsächlich am Anfang des Fräsprozesses eingesetzt, wenn noch viel Material abgetragen werden muss. Werkzeuge, die zu den Schruppfräsern gehören, werden im Allgemeinen als "Hogger" bezeichnet.

Schruppfräser können alleine oder mit Schlicht- oder Vorfräsfräsern verwendet werden. Die letzteren Arten von Schalenfräsern werden verwendet, um eine höhere Oberflächengüte am Werkstück zu erzielen. Sie werden in der Regel mit einer langsameren Vorschubgeschwindigkeit und einer feineren Zahnform gefräst. In einigen Fällen können die Schlichtfräser mit Wendeschneidplatten versehen sein, die eine höhere Zähnezahl aufweisen und so die Oberflächengüte am Werkstück verbessern. Vorfräsfräser haben weniger Zähne und werden mit einer höheren Vorschubgeschwindigkeit als die Schlichtfräser verwendet.

Schalenfräser gibt es auch in verschiedenen Fräsertypen und -größen. Der Schaftfräser ist einer der häufigsten Fräsertypen. Er ist ein Fräser mit Zähnen an seinen Seiten und an der Stirn. Ein Schalenfräser kann verschiedene Fräsarbeiten ausführen, darunter Plan- und Nutfräsen. Der Fräser wird verwendet, um das Material durchzuschneiden und eine Tasche oder Nut im gewünschten Werkstück zu erzeugen. Ein weiterer Stirnfräser ist der Schruppfräser, der Material schneller entfernt als ein Schalenfräser. Er hat auch eine einzigartige Konstruktion, die dazu beiträgt, weniger Reibung am Werkstück zu erzeugen. Der Kegelstumpf-Stirnfräser ähnelt einem Kegelstumpf und wird verwendet, um unter einem Winkel zu fräsen oder gefräste Kanäle unter einem Winkel zu erzeugen. Er kann auch verwendet werden, um V-Nuten zu erzeugen.

Nach den Materialien, aus denen sie hergestellt sind, werden Schalenfräser hauptsächlich in Wendeschneidplattenfräser und Vollfräser unterteilt. Wendeschneidplattenfräser hingegen haben wegwerfbare Wendeschneidplatten, die bei Verschleiß ausgetauscht werden können. Sie verfügen außerdem über einige fortschrittliche Funktionen, die sie effizienter und schneller schneiden lassen. Vollfräser sind aus Vollmetall und werden in der Regel an einer Standardspindel oder -maschine befestigt.

Spezifikation und Wartung von Schalenfräsern

Spezifikationen

• Material: Das Material des Schalenfräsers hat einen direkten Einfluss auf seine Fräsleistung und seine Lebensdauer. Werkzeuge werden in der Regel aus Schnellarbeitsstahl (HSS), Hartmetallen, Kohlenstoffstahl usw. hergestellt. HSS-Schalenfräser haben eine bessere Stoßfestigkeit und Zugfestigkeit, wodurch sie für die Bearbeitung zäherer Materialien geeignet sind. Hartmetall-Schalenfräser haben eine höhere Härte und Wärmebeständigkeit, wodurch sie für Hochtemperatur- und Hochpräzisionsbearbeitungsbereiche geeignet sind.
• Design und Beschichtung: Die Schneidkantenkonstruktion von Schalenfräsern beeinflusst die Schärfe und Schneidleistung der Werkzeuge. Fräswerkzeuge mit einer Spiralform verbessern beispielsweise die Spanabfuhr und die Oberflächengüte. Der Fräser kann auch mit einer Beschichtung versehen sein, z. B. aus Titannitrid (TiN) oder Aluminiumtitannitrid (TiAlN), die seine Verschleißfestigkeit und seine Anti-Reibungseigenschaften verbessert.
• Durchmesser und Länge: Der Durchmesser und die Länge von Fräsern beeinflussen in der Regel den Bearbeitungsbereich und die Flexibilität des Betriebs. Je größer der Durchmesser, desto mehr greift der Fräser in das Material ein, was zu einer höheren Bearbeitungsleistung führt. Umgekehrt können Fräser mit kleinerem Durchmesser komplexere Geometrien erreichen. Ebenso kann der Fräser umso tiefer in Hohlräume greifen, je länger er ist, aber er kann auch Probleme wie Werkzeugablenkung und Vibrationen verursachen.
• Schafttyp: Schalenfräser haben in der Regel verschiedene Schafttypen, um sich an verschiedene Bearbeitungsgeräte und Spannvorrichtungen anzupassen, z. B. Flachschäfte, Gewindeschäfte usw. Gewindeschäfte können eine bessere Spannkraft und Stabilität während der Bearbeitung gewährleisten, was die Bearbeitungsgenauigkeit und -effizienz verbessert.

Wartung

• Reinigung: Verwenden Sie eine Reinigungslösung, um den Fräser abzuwischen und alle verbleibenden Materialreste oder Harze zu entfernen. Dies hilft, ein Verstopfen des Fräsers zu verhindern und seine Kühlleistung zu gewährleisten.
• Schmierung: Tragen Sie eine dünne Schicht Schmiermittel auf den Fräser auf, um Rost zu verhindern. Der Schalenfräser besteht in der Regel aus Metall, das anfällig für Korrosion ist; Schmieröl kann dieses Risiko effektiv reduzieren.
• Lagerung: Lagern Sie den Fräser an einem trockenen und gut belüfteten Ort. Direkte Sonneneinstrahlung oder Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit können den Fräser beschädigen. Erwägen Sie die Verwendung einer feuchtigkeitsdichten Box oder eines Feuchtigkeitsabsorbers für eine sichere Lagerung.
• Schadens- und Reparaturentdeckung: Überprüfen Sie den Fräser regelmäßig auf Anzeichen von Beschädigungen, wie z. B. Klingenverschleiß, Absplitterungen usw. Wenn er beschädigt ist, reparieren oder ersetzen Sie ihn umgehend, um eine Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität und -effizienz zu vermeiden. Überprüfen Sie den Fräser immer auf Verschleiß und Abnutzung und ersetzen Sie ihn gegebenenfalls, um die Qualität und Effizienz der Bearbeitungsvorgänge zu gewährleisten.

Szenarien

Aufgrund ihrer Präzision und Leistung werden Schalenfräser in verschiedenen Bearbeitungs- und Fertigungsanwendungen eingesetzt. Einige gängige Anwendungsszenarien sind die folgenden.

• Erstellen komplexer Geometrien

  Schalenfräser mit kundenspezifischen Wendeschneidplatten sind perfekt für die Herstellung komplizierter Formen und Profile. Das Design der Wendeschneidplatte ermöglicht das Schneiden von Bögen, Winkeln, Konturen und anderen einzigartigen Merkmalen in festen Materialien. Die Verwendung verschiedener Kombinationen von Wendeschneidplatten und Schalenfräsern erhöht die kreative Flexibilität.

• Bearbeitung flacher Oberflächen

  Schalenfräser eignen sich hervorragend zum Erstellen präziser flacher Oberflächen an Werkstücken. Diese Fräser sind in verschiedenen Durchmessern erhältlich, so dass Benutzer die beste Größe für ihr Projekt wählen können. Diese Vielseitigkeit ermöglicht tiefe oder flache Planfräsarbeiten. Für Aufgaben mit starkem Materialabtrag sollten Sie Schalenfräser mit mehreren Wendeschneidplatten in Betracht ziehen.

• Fräsen von Nuten und Schlitzen

  Die Nutwendeschneidplatten eignen sich hervorragend zum Fräsen von Nuten und Schlitzen. Mit verschiedenen Nutbreiten und -tiefen können sie verschiedene Aufgaben wie Keilverzahnung, Splines oder Schwalbenschwanznuten ausführen. Schalenfräser bieten eine präzise Kontrolle über die Nutmaße.

• Erstellen von konischen Oberflächen

  Wendeschneidplatten mit einem Winkel können dazu beitragen, präzise konische Oberflächen oder gewinkelte Merkmale zu erzielen. Durch Anpassen des axialen Winkels des Fräsers wird der Winkel und die Genauigkeit des Konus gesteuert. Diese Fähigkeit ist vorteilhaft für die Herstellung von Kerben, Konen, Konturen und anderen kundenspezifischen Profilen gemäß den Designspezifikationen.

• Bearbeitung von konturenförmigen Oberflächen

  Ermöglicht die 3D-Bearbeitung von konturenförmigen Oberflächen und Freiformflächen. Die flexiblen Wendeschneidplatten ermöglichen das Schneiden von zusammengesetzten Krümmungen und anderen komplexen Geometrien an Werkstücken mit 3D-Formen. Abhängig vom Radius der Wendeschneidplatte werden eine hervorragende Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächengerade erzielt.

• Durchführung von Massenproduktionen

  Multitasking ermöglicht Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsvorgänge. Schalenfräser mit dem entsprechenden Wendeschneidplatten-Typ beschleunigen die Produktion. So kann beispielsweise die Investition in Schalenfräser mit Wendeschneidplatten, die für Anwendungen im Bereich der Aluminiumluftfahrt oder Verbundwerkstoffe optimiert sind, die Schnittzeit reduzieren und die Produktivität steigern.

So wählen Sie Schalenfräser aus

Berücksichtigen Sie die folgenden Faktoren beim Kauf eines Schalenfräsers:

• Material des Fräswerkzeugs

  Schalenfräser für Fräsmaschinen werden aus verschiedenen Materialien hergestellt, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften, Vorteile und Nachteile haben. HSS ist ein gängiges Fräsermaterial, das für Schalenfräser verwendet werden kann. Schnellarbeitsstahl hat eine moderate Haltbarkeit. Obwohl er hoher Hitze standhalten kann, ist er anfälliger für Bruch, wenn er hohem Schnittkraft ausgesetzt ist. Ein weiteres häufiges Material, das zur Herstellung von Schalenfräsern verwendet wird, ist Hartmetall. Schalenfräser können von jedem Hersteller unter Verwendung verschiedener Hartmetallsorten hergestellt werden. Hartmetall ist robuster als HSS und widerstandsfähiger gegenüber Spannung, Hitze und Druck. Titan schützt seine Schalenfräser durch seine überlegene Festigkeit und Wärmebeständigkeit. Titan ist teurer als HSS und Hartmetall.

• Härte des zu fräsenden Materials

  Abhängig von der Härte des Materials sind verschiedene Schalenfräsertypen anwendbar. HSS kann verwendet werden, um weichere Materialien wie Kunststoff, Holz, Aluminium usw. zu fräsen. Hartmetall ist geeignet, um Materialien wie Stahl und Titan mit einer höheren Härte zu fräsen. Titan ist akzeptabel für das Fräsen von Materialien mit noch höheren Härte- und Zähigkeitseigenschaften.

• Kompatibilität mit der Fräsmaschine

  Der Schalenfräser muss mit der Spindel der Fräsmaschine kompatibel sein. Die Größe und der Abstand des Fräsers müssen zu den Schneidleistungsmöglichkeiten der Maschine passen. Der Fräser muss richtig sitzen und fest befestigt sein, um einen präzisen und effektiven Schneidvorgang zu gewährleisten. Schalenfräser sind typische T-Nuten-Fräser. Obwohl sie gleich aussehen, funktionieren sie nicht mit Maschinen, die für die Verwendung des jeweils anderen ausgelegt sind.

Häufig gestellte Fragen zu Schalenfräsern

F1: Sind Schalenfräser dasselbe wie Schaftfräser?

A1: Nein, sie sind nicht dasselbe. Schalenfräser werden verwendet, um Kurven und konturenförmige Formen zu schneiden, während Standard-Schaftfräser rechteckige Löcher schneiden. Außerdem haben Schalenfräser einen viel größeren Durchmesser als typische Schaftfräser. Außerdem unterstützen sie austauschbare Fräser.

F2: Was sind die aktuellen Trends in der Schalenfrästechnologie?

A2: Die Weiterentwicklung der Materialien prägt weiterhin die Landschaft der Schalenfrästechnologien. Anpassungsfähige, skalierbare Lösungen sind heute die Norm, da Automatisierung und CNC-Technologien voranschreiten und den Bedarf an Flexibilität vorantreiben. Energieeffiziente Designs werden zum Standard, und intelligente Überwachungssysteme sind ein fester Bestandteil und bieten prädiktive Wartung. Diese Trends gewährleisten Präzision, Nachhaltigkeit und Effizienz in der Zerspanung.

F3: Was sind die Herausforderungen beim Schalenfräsen von Materialien wie Titan oder hochfesten Legierungen?

A3: Die Materialstabilität ist unerlässlich, wenn komplexe Geometrien in anspruchsvollen Materialien wie Titan oder hochfesten Legierungen gefräst werden. Die Auswahl der richtigen Fräsergeometrie und -beschichtung ist entscheidend für die effektive Spanbildung und -abfuhr. Die Aufrechterhaltung eines optimalen Kühlmittelflusses verhindert Werkzeugverschleiß und Überhitzung. Außerdem sollten Hartmetall-Schalenfräser mit speziellen Beschichtungen verwendet werden, um die gewünschte Qualität und Präzision zu erreichen.