Fräsen ist eine Art Schneidverfahren, mit dem verschiedene mechanische Teile aus Harz oder Metall hergestellt werden. Durch den Einsatz verschiedener Werkzeuge während des Bearbeitungsprozesses können komplexe Formen bearbeitet werden. Es ist auch eine Bearbeitungsmethode mit hoher Oberflächenbearbeitungsgenauigkeit.
Fräsen ist eine Bearbeitungsmethode, bei der ein Schneidwerkzeug mit hoher Geschwindigkeit rotiert, um ein auf der Werkbank befestigtes Werkstück zu schneiden. Zylindrische Schneidwerkzeuge werden zusammenfassend als Fräser bezeichnet. Wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Zahnrädern, Formen, mechanischen Teilen usw. verwendet. Mit verschiedenen Arten von Schneidwerkzeugen können verschiedene Formen wie Ebenen, gekrümmte Oberflächen, Löcher, Schlitze usw. bearbeitet werden. Im Allgemeinen bewegt sich das Schneidwerkzeug auf und ab, während sich die Werkbank, auf der das Werkstück gehalten wird, vorwärts, links und rechts bewegt, um den Bearbeitungsprozess abzuschließen. Obwohl sich Werkzeug und Arbeitstisch im 3D-Raum bewegen und komplexe Formen bearbeiten können, muss beachtet werden, dass je nach Werkzeugmaschine einige Formen bearbeitet werden können und andere nicht. . Eine Fräsmaschine, bei der die Werkzeugspindel senkrecht zum Arbeitstisch steht, wird als a bezeichnet Vertikalfräsmaschine und ist der am weitesten verbreitete Fräsmaschinentyp. Eine Fräsmaschine, bei der die Spindel parallel zum Arbeitstisch verläuft, wird als a bezeichnet horizontale Fräsmaschine.
Es gibt viele Arten von Werkzeugmaschinen, die beim Fräsen eingesetzt werden. Im Folgenden werden die Eigenschaften der wichtigsten Werkzeugmaschinen vorgestellt, die für die Fräsbearbeitung verwendet werden.
Eine Allzweck-Fräsmaschine bezieht sich auf eine Fräsmaschine, bei der der Bediener manuell Schneidwerkzeuge installiert und die Bearbeitung durchführt. Die Qualität des bearbeiteten Werkstücks hängt von der Erfahrung und den Fähigkeiten des Bedieners ab. Wenn Facharbeiter die Bearbeitung durchführen, können sie Feineinstellungen an der Werkzeugmaschine vornehmen, um hochpräzise und qualitativ hochwertige Bearbeitungsergebnisse zu erzielen. Daher eignet sich die Maschine für die Bearbeitung von Prototypen mit komplexen Formen oder hochpräzisen Einzelaufträgen. Die Allzweckfräsmaschine war eine Werkzeugmaschine, die hauptsächlich von den 1820er Jahren bis zu den Anfängen des schnellen Wirtschaftswachstums verwendet wurde. Man kann sagen, dass es sich um die Grundausrüstung für die mechanische Bearbeitung handelt.
CNC-Fräsmaschine bezieht sich auf eine Fräsmaschine, die einen Computer zur Bearbeitung nutzt, indem sie die Bearbeitungsbedingungen numerisch steuert. Numerical Control (NC) ist die Abkürzung für NUMERICAL CONTROL. Der Nachteil von Universalfräsmaschinen besteht darin, dass die Qualität des bearbeiteten Werkstücks von Bediener zu Bediener unterschiedlich ist. Der Zweck der Entwicklung von CNC-Fräsmaschinen besteht daher darin, die Qualitätsunterschiede der bearbeiteten Werkstücke zu verringern. Allgemeine Fräsmaschinen erfordern in jeder Phase des Bearbeitungsprozesses manuelle Anpassungen, während CNC-Fräsmaschinen numerisch gesteuert werden können, was die Genauigkeit und Qualität der Bearbeitung verbessert.
Ein Bearbeitungszentrum ist eine Werkzeugmaschine, die wie eine CNC-Werkzeugmaschine nicht nur die Bearbeitungsbedingungen über ein CNC-System anpassen, sondern auch automatisch Werkzeuge wechseln kann. Bisher konnte nur ein Werkzeugtyp installiert werden, jetzt können mehrere Werkzeuge gleichzeitig installiert werden. Der Werkzeugwechsel kann automatisch erfolgen, wodurch manuelle Vorgänge entfallen und die Effizienz gesteigert wird. Die CNC-Technologie befindet sich noch in der Entwicklung und ermöglicht komplexe hochpräzise Bearbeitungen.
Die CNC-Zahnradbearbeitungsmaschine ist eine Fräsmaschine, die zur Zahnradbearbeitung verwendet wird. Die Bearbeitung erfolgt durch Drehen eines speziellen Schneidwerkzeugs, das als „Wälzfräser“ bezeichnet wird. Zahnräder haben komplexe Formen und sind sehr präzise Teile. Es gibt viele Arten von Zahnrädern, wie zum Beispiel Stirnräder, Schrägräder und Schneckenräder. CNC-Werkzeugmaschinen für die Zahnradbearbeitung können Parameter wie die Anzahl der Zähne einfach anpassen und das Wälzfräsen automatisch durchführen.
Beim Fräsen sind je nach der zu bearbeitenden Form unterschiedliche Werkzeuge erforderlich. Im Folgenden werden die Eigenschaften von vier repräsentativen Fräsern vorgestellt.
Planfräser werden auch „Planfräser“ genannt. Sie verfügen über mehrere am Außenumfang eines Kreises angebrachte Schneidkanten und bearbeiten die Formoberfläche durch paralleles Drehen und Bewegen des Fräsers. Aufgrund der großen Schnittfläche ist die Schnittleistung sehr hoch. Es kann eine hochpräzise Oberflächenbearbeitung durchführen. Es wird hauptsächlich auf Vertikalfräsmaschinen eingesetzt und ist der am häufigsten verwendete Werkzeugtyp.
Planfräser werden auch „Planfräser“ genannt. Sie verfügen über mehrere am Außenumfang eines Kreises angebrachte Schneidkanten und bearbeiten die Formoberfläche durch paralleles Drehen und Bewegen des Fräsers.
Ein Schaftfräser hat die Form eines Bohrers und ist länglich. Es handelt sich um ein multifunktionales Werkzeug, das für die Bearbeitung verschiedener Formen verwendet werden kann, darunter Flachbearbeitung, Stufenflächenbearbeitung, Nutbearbeitung usw. Neben Flachfräsern mit quadratischen Spitzen gibt es auch Kugelfräser, die für gebogene Formen geeignet sind Oberflächenbearbeitung. Planfräser können große ebene Flächen bearbeiten, während Schaftfräser kleinere, feinere Formen bearbeiten können. Darüber hinaus können nicht nur ebene Flächen, sondern auch verschiedene Formen bearbeitet werden, wodurch der Zeitaufwand für Werkzeugwechsel verkürzt wird. Die Anzahl der Messer beträgt in der Regel 2 bis 4 und kann je nach Verwendungszweck und Werkstückgröße ausgewählt werden.
Nutfräser verwenden wie Hochgeschwindigkeitsfräser ein rundes, stabförmiges Werkzeug, das sich dreht und parallel bewegt, um die Nutform zu schneiden. Die Breite und der Außendurchmesser der Klinge bestimmen in gewissem Maße die Breite und Tiefe der Nut. Die Schnittgeschwindigkeit ist höher als beim Nuten mit einem Schaftfräser und die Bearbeitungsgenauigkeit ist höher. Dieses Werkzeug eignet sich besonders für die Bearbeitung vieler langer, tiefer Nuten.
Als Flachfräser bezeichnet man einen zylindrischen Fräser mit über den Umfang des Fräsers verteilten Zähnen. Installiert auf Horizontalfräsmaschinen zur Oberflächenbearbeitung. Flachfräser sind effizienter, aber weniger präzise als Planfräser. Daher wird es hauptsächlich zur Grobbearbeitung eingesetzt.
Bei der Fräsbearbeitung können unterschiedliche geometrische Formen durch den Einsatz unterschiedlicher Werkzeugtypen bearbeitet werden. Im Folgenden finden Sie eine Einführung in repräsentative Verarbeitungsarten.
Unter Flachbearbeitung versteht man das Schneiden eines flachen Merkmals am Werkstück. Die Werkbank, die das Werkstück fixiert, kann vorwärts, rückwärts und nach links bewegt werden, um den Schneidvorgang des Werkstücks abzuschließen. Die Oberflächenbearbeitung erfolgt überwiegend mit Planfräsern oder Flachfräsern. Im Allgemeinen verwenden verschiedene Werkzeugmaschinen unterschiedliche Schneidwerkzeuge. Planfräser werden in Vertikalfräsmaschinen eingesetzt, während Flachfräser in Horizontalfräsmaschinen zum Einsatz kommen. Obwohl Schaftfräser auch zur Oberflächenbearbeitung eingesetzt werden können, eignen sie sich nicht für die Bearbeitung größerer Flächen und können in der Regel für die Bearbeitung kleinerer Flächen eingesetzt werden.
Bei der Seitenbearbeitung handelt es sich um das Schneiden der Seite des Werkstücks durch Auf- und Abbewegen des Werkzeugs. Wie bei der Oberflächenbearbeitung erfolgt dies in der Regel mit einem Planfräser oder einem Schaftfräser. Darüber hinaus kann ein Seitenfräser auch an einer Horizontalfräse zum Schneiden der Seite installiert werden, die hauptsächlich für die Grobbearbeitung verwendet wird.
Unter Stufenflächenbearbeitung versteht man das gleichzeitige Schneiden der ebenen Fläche und der Seitenfläche, um eine Stufenform zu bilden. Schneiden Sie eine zusätzliche Stufe nach unten aus der mit einem Planfräser oder Flachfräser bearbeiteten Ebene. Planfräser werden für die Bearbeitung breiter Flächen und Formen mit niedrigen Stufen verwendet, während Schaftfräser für die Bearbeitung schmaler Flächen und Formen mit hohen Stufen verwendet werden.
Bei der Keilnutbearbeitung handelt es sich um den Prozess des Nutens des Werkstücks. Die gebräuchlichste Methode ist die Verwendung eines Schaftfräsers, in manchen Fällen kommen aber auch Nutfräser zum Einsatz. Der Schaftfräser bewegt sich in die vorgesehene Position und der Arbeitstisch wird zum Nuten bewegt. Mit einem sogenannten T-Nutenfräser können auch Nuten mit breiterer Basis bearbeitet werden. Teile wie Befestigungsschrauben haben die Form einer T-Nut.
Löcher können auch wie mit einer Bohrmaschine hergestellt werden. Bohren Sie zuerst das untere Loch mit einem Mittellochbohrer und bearbeiten Sie es dann bis zur angegebenen Tiefe durch die Schneidkante. Darüber hinaus können Schaftfräser auch zur Lochbearbeitung eingesetzt werden. Schaftfräser werden normalerweise für die Lochbearbeitung verwendet, bei der eine Positionsgenauigkeit zur Oberfläche erforderlich ist. Da Flächen und Bohrungen ohne Werkzeugwechsel bearbeitet werden können, ist es einfacher, die Positionsgenauigkeit sicherzustellen.
Das Grundprinzip der Bearbeitung besteht darin, das Werkzeug auf und ab und das Werkstück nach vorne und hinten, nach links und rechts zu bewegen. Durch den Einsatz eines CNC-Systems zur gleichzeitigen Steuerung und Bewegung von Werkzeug und Arbeitstisch können jedoch auch dreidimensionale Formen bearbeitet werden. Diese Art der Bearbeitung wird als „Dreiachs-Simultanbearbeitung“ bezeichnet.
Beim Fräsen handelt es sich um einen Schneidvorgang, der mithilfe einer Bearbeitungsmaschine namens Fräsmaschine durchgeführt wird. Zu den Werkzeugmaschinen für die Fräsbearbeitung zählen manuell betriebene allgemeine Fräsmaschinen sowie automatisch gesteuerte CNC-Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren. Im Fräsprozess müssen Werkzeuge entsprechend dem Verwendungszweck ausgewählt werden, beispielsweise Planfräser (Face Mills), Schaftfräser, Schlitzfräser und Flachfräser. Diese Werkzeuge können kombiniert werden, um flache Oberflächen, gekrümmte Oberflächen, Seitenoberflächen und Geometrien wie abgestufte Oberflächen, Schlitze und Löcher zu bearbeiten.
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