7 FAQ im Bereich Formenbau

Was ist der Hauptfaktor, der die Bearbeitbarkeit des Materials beeinflusst?

Die chemische Zusammensetzung von Stahl ist sehr wichtig. Je höher die Legierungszusammensetzung des Stahls, desto schwieriger ist die Verarbeitung. Wenn der Kohlenstoffgehalt zunimmt, nimmt die Zerspanungsleistung ab.

Die Struktur von Stahl ist auch für die Zerspanungsleistung von Metall von großer Bedeutung. Zu den verschiedenen Strukturen gehören: geschmiedet, gegossen, extrudiert, gewalzt und maschinell bearbeitet. Schmiede- und Gussteile haben sehr schwierig zu bearbeitende Oberflächen.

Die Härte ist ein wichtiger Faktor, der die Schneidleistung von Metall beeinflusst. Generell gilt: Je härter der Stahl, desto schwieriger ist er zu bearbeiten. Mit Schnellarbeitsstahl (HSS) können Materialien mit einer Härte von bis zu 330-400HB bearbeitet werden; Schnellarbeitsstahl + TiN-Beschichtung kann Materialien mit einer Härte von bis zu 45 HRC verarbeiten; und für Materialien mit einer Härte von 65–70 HRC müssen Sie Hartmetall, Keramik, Cermets und kubisches Bornitrid (CBN) verwenden.

Nichtmetallische Einschlüsse wirken sich grundsätzlich negativ auf die Werkzeugstandzeit aus. Beispielsweise ist Al2O3 (Aluminiumoxid), eine reine Keramik, stark abrasiv.

Der letzte Grund ist die Eigenspannung, die zu Leistungsproblemen bei der Metallzerspanung führen kann. Es wird häufig empfohlen, nach der Grobbearbeitung einen Spannungsabbau durchzuführen.

Welche Schneideigenschaften hat Gusseisen?

Generell gilt:

Je höher die Härte und Festigkeit von Gusseisen ist, desto geringer ist die Metallschneidleistung und desto geringer ist die erwartete Lebensdauer der Klingen und Schneidwerkzeuge. Die meisten Arten von Gusseisen, die in der Metallzerspanungsproduktion verwendet werden, weisen im Allgemeinen eine gute Zerspanungsleistung auf. Die Zerspanungsleistung hängt von der Struktur ab und härteres perlitisches Gusseisen ist auch schwieriger zu bearbeiten. Gusseisen mit Lamellengraphit und Temperguss haben ausgezeichnete Schneideigenschaften, während Gusseisen mit Kugelgraphit ziemlich schlecht ist.

Die Hauptverschleißarten bei der Bearbeitung von Gusseisen sind: Abrieb, Adhäsion und Diffusionsverschleiß. Der Abrieb wird hauptsächlich durch Karbide, Sandpartikel und harte Gusshäute verursacht. Bei niedriger Schnitttemperatur und Schnittgeschwindigkeit kommt es zu Bindungsverschleiß mit Aufbauschneide. Der Ferritanteil von Gusseisen lässt sich am einfachsten mit der Klinge verschweißen, dies kann jedoch durch Erhöhen der Schnittgeschwindigkeit und -temperatur behoben werden.

Andererseits ist Diffusionsverschleiß temperaturabhängig und tritt bei hohen Schnittgeschwindigkeiten auf, insbesondere beim Einsatz hochfester Gusssorten. Diese Sorten weisen eine hohe Verformungsbeständigkeit auf, die zu hohen Temperaturen führt. Dieser Verschleiß hängt mit der Wechselwirkung zwischen dem Gusseisen und dem Schneidwerkzeug zusammen, was dazu führt, dass einige Gusseisen mit Schneidwerkzeugen aus Keramik oder kubischem Bornitrid (CBN) bei hohen Geschwindigkeiten bearbeitet werden müssen, um eine gute Standzeit und Oberflächenqualität zu erzielen.

Im Allgemeinen sind die typischen Werkzeugeigenschaften, die für die Bearbeitung von Gusseisen erforderlich sind, hohe thermische Härte und chemische Stabilität, hängen aber auch vom Prozess, dem Werkstück und den Schnittbedingungen ab; Die Schneidkante muss Zähigkeit, Hitzeermüdungsbeständigkeit und Kantenfestigkeit aufweisen. Der Grad der Zufriedenheit beim Schneiden von Gusseisen hängt davon ab, wie sich der Verschleiß der Schneidkante entwickelt: Schnelle Abstumpfung bedeutet, dass heiße Risse und Kerben zu einem vorzeitigen Bruch der Schneidkante, Werkstückschäden, schlechter Oberflächenqualität, übermäßiger Welligkeit usw. führen. Normaler Freiflächenverschleiß Üblicherweise erfordern Präzision, Ausgewogenheit und scharfe Schnittkanten Anstrengung.

Was sind die wichtigsten und gebräuchlichsten Verarbeitungsverfahren im Formenbau?

Der Schneidprozess sollte in mindestens 3 Prozesstypen unterteilt werden:

Grobbearbeitung, Vorschlichten und Schlichten und manchmal sogar Superschlichten (hauptsächlich Hochgeschwindigkeitsschneidanwendungen). Restfräsungen werden im Anschluss an den Vorschlichtprozess selbstverständlich für die Endbearbeitung vorbereitet. Bei jedem Prozess sollte darauf geachtet werden, einen gleichmäßig verteilten Spielraum für den nächsten Prozess zu lassen, was sehr wichtig ist. Wenn sich Richtung und Arbeitslast des Werkzeugwegs selten schnell ändern, kann die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert und vorhersehbarer werden. Wenn möglich, sollte der Endbearbeitungsprozess auf einer speziellen Werkzeugmaschine durchgeführt werden. Dadurch wird die geometrische Genauigkeit und Qualität der Form in kürzerer Debugging- und Montagezeit verbessert.

Welche Art von Werkzeugen sollten in diesen verschiedenen Prozessen verwendet werden?

Grobbearbeitungsprozess: Rundmesserfräser, Kugelfräser und Schaftfräser mit großem Nasenbogenradius.

Halbbearbeitungsprozess: Rundklingenfräser (Rundklingenfräser mit einem Durchmesserbereich von 10–25 mm), Kugelfräser.

Endbearbeitungsprozess: Rundklingenfräser, Kugelfräser.

Restfräsverfahren: Rundmesserfräser, Kugelfräser, Vertikalfräser.

Es ist sehr wichtig, den Schneidprozess durch die Auswahl einer Kombination aus speziellen Werkzeuggrößen, Geometrien und Sorten sowie Schnittparametern und geeigneten Frässtrategien zu optimieren.

Zu den hochproduktiven Werkzeugen, die verwendet werden können, siehe Katalog C-1102:1 für den Formenbau

Gibt es einen der wichtigsten Faktoren im Schneidprozess?

Eines der wichtigsten Ziele im Zerspanungsprozess ist die Schaffung einer gleichmäßig verteilten Bearbeitungszugabe für jedes Werkzeug in jedem Prozess. Dies bedeutet, dass insbesondere bei Schrupp- und Vorschlichtbearbeitungen Werkzeuge mit unterschiedlichen Durchmessern (von groß bis klein) verwendet werden müssen. Das Hauptkriterium sollte zu jedem Zeitpunkt darin bestehen, der endgültigen Form der Form in jedem Prozess so nahe wie möglich zu kommen.

Die Bereitstellung gleichmäßig verteilter Bearbeitungszugaben für jedes Werkzeug sorgt für eine konstante und hohe Produktivität und einen sicheren Schneidprozess. Wenn sich ap/ae (axiale Schnitttiefe/radiale Schnitttiefe) nicht ändert, können auch die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub konstant auf einem hohen Niveau gehalten werden. Auf diese Weise sind die mechanische Einwirkung und die Arbeitsbelastungsänderungen an der Schneidkante gering, so dass auch weniger Hitze und Ermüdung entstehen, was die Standzeit des Werkzeugs erhöht. Handelt es sich bei den Folgeprozessen um einige Halbfertigbearbeitungsprozesse, insbesondere um alle Endbearbeitungsprozesse, kann eine unbemannte Bearbeitung oder teilweise unbemannte Bearbeitung durchgeführt werden. Eine konstante Materialbearbeitungszugabe ist auch der Grundstandard für Hochgeschwindigkeitsschneidanwendungen.

Ein weiterer positiver Effekt der konstanten Bearbeitungszugabe ist die geringe Beeinträchtigung der Werkzeugmaschinenführungsschienen, Kugelumlaufspindeln und Spindellager.

Warum sind Fräser mit runden Schneiden die häufigste Wahl für Formenschruppwerkzeuge?

Wenn zum Grobfräsen der Kavität ein Vierkantfräser verwendet wird, wird bei der Vorschlichtbearbeitung ein großer Teil des Stufenaufmaßes abgetragen. Dadurch verändert sich die Schnittkraft und das Werkzeug verbiegt sich. Das Ergebnis ist, dass bei der Endbearbeitung eine ungleichmäßige Bearbeitungszugabe verbleibt, wodurch die geometrische Genauigkeit der Form beeinträchtigt wird. Wenn Sie einen quadratischen Eckfräser (mit dreieckiger Wendeschneidplatte) mit einer schwächeren Spitze verwenden, führt dies zu unvorhersehbaren Schnitteffekten. Dreieck- oder Diamant-Wendeschneidplatten erzeugen außerdem höhere radiale Schnittkräfte, und da die Anzahl der Schneidkanten der Wendeschneidplatten gering ist, sind sie weniger wirtschaftliche Schruppwerkzeuge.

Andererseits kann die runde Wendeschneidplatte in verschiedene Materialien und in alle Richtungen gefräst werden. Wenn es verwendet wird, ist der Übergang zwischen benachbarten Werkzeugwegen glatter und es kann auch eine kleinere und gleichmäßigere Bearbeitung für die Vorschlichtung erfolgen. Rand. Eine der Eigenschaften von Rundmessern ist, dass die Dicke der von ihnen erzeugten Späne unterschiedlich ist. Dadurch können sie höhere Vorschübe als die meisten anderen Wendeschneidplatten verwenden.

Der Eintrittswinkel der runden Wendeschneidplatte wird von nahezu Null (sehr flacher Schnitt) auf 90 Grad geändert, und der Schnittvorgang ist sehr gleichmäßig. Bei maximaler Schnitttiefe beträgt der Eintrittswinkel 45 Grad. Beim Schneiden entlang einer geraden Wand mit Außenkreis beträgt der Eintrittswinkel 90 Grad. Dies erklärt auch, warum die Festigkeit des Rundklingenwerkzeugs groß ist – die Schnittlast nimmt allmählich zu. Beim Schruppen und Halbschruppen sollten immer Rundmesserfräser wie CoroMill200 (siehe Formenbaukatalog C-1102:1) als erste Wahl verwendet werden. Beim 5-Achs-Schneiden eignen sich runde Wendeschneidplatten sehr gut, zumal es keine Einschränkungen gibt.

Durch den Einsatz einer guten Programmierung können Fräser mit runden Wendeplatten Kugelfräser weitgehend ersetzen. Die runde Klinge mit kleinem Rundlauf wird mit dem fein geschliffenen, positiven Spanwinkel und der leichten Schneidgeometrie kombiniert und kann auch zum Vorschlichten und einigen Schlichtbearbeitungen verwendet werden.

Was ist die effektive Schnittgeschwindigkeit (ve) und warum ist sie für die grundlegende Berechnung der effektiven Schnittgeschwindigkeit am effektiven Durchmesser einer hohen Produktivität immer sehr wichtig?

Da der Tischvorschub bei einer bestimmten Schnittgeschwindigkeit von der Drehzahl abhängt, wird der Tischvorschub falsch berechnet, wenn die effektive Geschwindigkeit nicht berechnet wird.

Wenn bei der Berechnung der Schnittgeschwindigkeit der Nenndurchmesser (Dc) des Werkzeugs verwendet wird und die Schnitttiefe gering ist, ist die effektive oder tatsächliche Schnittgeschwindigkeit viel niedriger als die berechnete Geschwindigkeit. Zum Beispiel CoroMill200-Werkzeuge mit runden Wendeschneidplatten (insbesondere im Bereich kleiner Durchmesser), Kugelschaftfräser, Schaftfräser mit großem Bogenradius und CoroMill390-Schaftfräser sowie andere Werkzeuge (für diese Werkzeuge siehe Sandvik Coromants Formenbaumuster C-1102:1). ). Dadurch ist auch die errechnete Vorschubgeschwindigkeit deutlich geringer, was die Produktivität stark reduziert. Noch wichtiger ist, dass die Schnittbedingungen des Werkzeugs geringer sind als seine Fähigkeiten und sein empfohlener Anwendungsbereich.

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