Was ist Planfräsen? Verfahren, Werkzeuge und Anwendungen

„Planfräsen ist ein grundlegender Bearbeitungsprozess, bei dem Material von der Oberfläche eines Werkstücks entfernt wird, um eine glatte und flache Oberfläche zu erzeugen. Es ist äußerst effizient, um präzise und gleichmäßige Oberflächen auf großen und flachen Flächen zu erzeugen.“

CNC Fräsen Das Zerspanen ist eines der wichtigsten Bearbeitungsverfahren in der Fertigung und bekannt für seine hohe Präzision und Komplexität. Dabei wird das Werkstück rotierenden Schneidwerkzeugen zugeführt, um Material abzutragen und die gewünschte Form zu erzielen. Es gibt jedoch zwei Arten von Zerspanungsverfahren. Arten des Fräsens Bearbeitungsvorgänge, die auf der Position des Werkstücks und des Schneidwerkzeugs basieren: Planfräsen und Umfangsfräsen. Beim Planfräsen steht das Schneidwerkzeug senkrecht zur Werkstückoberfläche, beim Umfangsfräsen hingegen verlaufen sie parallel zueinander.

Das Planfräsverfahren wird häufig verwendet, um ebene Oberflächen auf verschiedenen Materialien zu erzeugen, da es eine hohe Materialabtragsrate bietet. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf das Planfräsen, einschließlich des Verfahrens, der Bearbeitungswerkzeuge, Anwendungen, Vorteile usw.

Was ist Planfräsen?

Es handelt sich um eine der einfachen Fräsoperationen, die eine wellige Oberfläche in eine gleichmäßig flache Oberfläche umwandeln. Der Hauptzweck des Planfräsens besteht also darin, die Materialoberfläche zu glätten. Oft kann es sich dabei um eine Oberflächenvorbereitungsphase für andere komplexe Bearbeitungsprozesse wie Bohren, Funkenerosion usw. handeln.

Die Planfräser haben Schneidzähne auf der vorderen Stirnfläche, direkt in Richtung der oberen Oberfläche des Werkstücks. Obwohl bei diesem Fräsvorgang keine großen Materialmengen entfernt werden, ist die Materialabtragsrate gut. Diese gleichzeitige, wiederholte Schneidwirkung ebnet die hohen Stellen und gleicht Unregelmäßigkeiten aus, was zu einer flachen und gleichmäßigen Oberfläche führt.

Je nach Materialart und Oberflächenbeschaffenheit kommen bei diesem Verfahren unterschiedliche Werkzeuge zum Einsatz, wie beispielsweise Flachfräser und Schaftfräser. Als Bearbeitungsgeräte kommen CNC-Fräsmaschinen oder Bearbeitungszentren zum Einsatz.

Ablauf des Planfräsprozesses: Schritt für Schritt 

Mechanismus zum Entfernen von Material durch Planfräsen 

Hier sind die Schritte des Planfräsvorgangs:

Schritt 1: Einspannen des Werkstücks

Befestigen Sie das Werkstück zunächst mit Klemmen, einem Schraubstock oder anderen Vorrichtungen am Maschinentisch, um jegliche Bewegung während des Fräsvorgangs zu verhindern. Stellen Sie sicher, dass das Werkstück stabil und richtig mit der Fläche des Fräsers positioniert ist.

Phase 2: Ausrichtung von Werkzeug und Werkstück

Als Nächstes: Werkstück und Schneidwerkzeug ausrichten. Sie können Messuhren oder andere Ausrichtungswerkzeuge verwenden, um die Positionierung zu überprüfen und anzupassen. Wichtig ist, dass das Schneidwerkzeug über dem Werkstück zentriert ist und die Werkstückoberfläche senkrecht zur Rotationsachse des Werkzeugs steht.

Schritt 3: Einstellen der Fräsparameter

Stellen Sie Spindeldrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe am Bedienfeld der CNC-Maschine ein. Sie müssen das Werkstückmaterial und die Spezifikationen des Schneidwerkzeugs berücksichtigen. In weiteren Abschnitten werden wir näher auf diese Parameter eingehen. Sie können die Parameter auch mit tatsächlichen Werkstücken testen, um sie zu optimieren Benutzerdefiniertes Fräsen.

Phase 4: Bearbeitungsphase

Schließlich ist es Zeit für das eigentliche Fräsen. Starten Sie die Fräsmaschine und senken Sie den Fräser langsam ab, bis er die Werkstückoberfläche berührt. Die vorab hochgeladenen CNC-Anweisungen führen den Fräser in einem überlappenden Pfad über das Werkstück, um sicherzustellen, dass die gesamte Oberfläche bearbeitet wird.

Was sind Planfräswerkzeuge?

Die Planfräswerkzeuge 

Walzenfräser und Schlagfräser sind die wichtigsten Planfräswerkzeuge, wobei in einigen Fällen auch Schaftfräser verwendet werden können. Jedes dieser Werkzeuge hat eine eigene Struktur und eigene Merkmale. Walzenfräser sind ideal für große Qualität, während Schlagfräser große Oberflächen bearbeiten können.

Muschelmühlen

Die Struktur des Walzenfräsers umfasst Zähne auf der Vorderseite und Einsätze an den Kanten. Diese Verbindung kann harte Materialien verarbeiten und beschleunigt den Materialabtrag. Die Einsätze berühren zuerst das Werkstück und entfernen eine kleine Menge Material, während mehrere Zähne eingreifen und die Oberfläche durch weiteren Abtrag verfeinern. Die Walzenfräser erzeugen eine gleichmäßige und hochwertige Oberfläche bei häufigem Austausch der Einsätze nach Verschleiß oder bei Änderungen der Werkstückmaterialien.

Fliegenschneider

Schlagfräser sind einschneidige Schneidwerkzeuge mit einzelnen Zähnen und einer Wendeschneidplatte. Diese einstellbaren Schneidwerkzeuge sind ideal zum Planfräsen größerer Flächen. Allerdings ist ihre Fräsgeschwindigkeit geringer als bei anderen Schneidwerkzeugen. Darüber hinaus ist es auch ein Werkzeug mit geringem Stromverbrauch. 

End Mills 

Schaftfräser oder -fräser haben weniger Auswirkungen als Planfräswerkzeuge im Vergleich zu Walzenfräsern und Schlagfräsern. Die scharfe Fläche eines Schaftfräsers reicht nicht aus, um den aufeinanderfolgenden Durchgang über die Oberfläche auszuführen. Sie kann jedoch Muster auf der Oberfläche erzeugen.

Planfräsen: Metalle vs. Kunststoffe

Die Planfräsvorgänge können an einer Vielzahl von Materialien durchgeführt werden, darunter Kunststoffe, Metalle und Verbundwerkstoffe. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften verhalten sie sich mit Planfräsern unterschiedlich. Zum Beispiel könnte es sein Kunststofffräsen kann eine Herausforderung hinsichtlich der effizienten Spanabfuhr darstellen. Andererseits Fräsen von Metall mit hoher Härte können besondere Überlegungen zum Schneidwerkzeugmaterial erfordern.

Die folgende Tabelle veranschaulicht die wichtigsten Unterschiede beim Planfräsen von Kunststoff- und Metallwerkstücken.

Tipps für erfolgreiches Planfräsen

Hier sind einige Tipps, die Sie beim Planfräsen befolgen können, von der Werkzeugbestückung bis hin zu Überlegungen zur Oberflächenqualität.

• Werkzeugstabilität

 Zunächst müssen Sie die Stabilität der Spindel und des daran befestigten Werkzeugs sicherstellen. Überprüfen Sie außerdem, ob die Spindel über genügend Leistung für den Betrieb verfügt.

• Werkzeugmaterial

Wählen Sie das Werkzeugmaterial basierend auf der Art des Werkstückmaterials und der gewünschten Oberflächenqualität. Beispielsweise sind Walzenfräser ideal zum Fräsen von harten Materialien, während Schlagfräser feinere Oberflächen ermöglichen.

• Konsistente Werkzeugwege

Das häufige Eintauchen und Verlassen der Werkstückoberfläche durch die Werkzeuge belastet die Schneide, was zu übermäßigem Rattern führen kann. Um dieses Risiko zu vermeiden, sollten Sie daher den kontinuierlichen Werkzeugweg aufrechterhalten.

• Planfräsen über sekundären Features

Wenn die Fräsfläche sekundäre Merkmale wie Löcher und Schlitze aufweist, reduzieren Sie die Vorschubgeschwindigkeit, um die Kraft auf die Schneidkanten zu verringern.

• Fokus auf Oberflächenbeschaffenheit

Achten Sie neben der Ebenheit auch auf die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit. APassen Sie Ihre Werkzeugauswahl und Schnittparameter an, um die Endqualität zu maximieren. Beispielsweise können langsamere Vorgänge mit einem Schlagfräser eine sehr glatte und glänzende Oberfläche ergeben.

Arten von Planfräsvorgängen

Basierend auf den Fähigkeiten und Prozesseigenschaften gibt es drei Haupttypen von Planfräsprozessen: allgemeines Planfräsen, Planfräsen für schwere Arbeiten und Planfräsen mit hohem Vorschub. In der folgenden Liste werden sie kurz erläutert.

• Allgemeiner Abflachungsvorgang

Es handelt sich um die grundlegende und häufigste Art des Planfräsens, bei der ein einfacher Planfräser mit größerem Durchmesser als das Werkstück zum Einsatz kommt. Das Schneidwerkzeug berührt die Fräsfläche (tritt ein) in einem Winkel von 45🇧🇷. Dieses Planfräsverfahren dient zum allgemeinen Abflachen von Werkstücken, das durch andere Fräs- oder Bearbeitungsverfahren noch weiter verfeinert werden kann. 

• Hochleistungs-Planfräsen 

Wie der Name schon sagt, entfernt das Hochleistungs-Planfräsverfahren den schweren Materialklumpen vom Werkstück, um es fein und gleichmäßig zu machen. Daher wird es bei großen und aggressiv rauen Werkstücken verwendet. Der Fräser dringt in einem Winkel von 6 in die Werkstückkanten ein0°. Darüber hinaus erfordert dieser Fräsvorgang eine leistungsstarke Bearbeitungsspindel und hartmetall- oder diamantbeschichtete Werkzeuge. Schlagfräser können eine geeignete Option sein.

• Planfräsen mit hohem Vorschub

Die hohe Vorschubgeschwindigkeit (1000 m/min +) eignet sich normalerweise für weiche Materialien wie Aluminium und ABS-Kunststoff. Dabei wird die Oberfläche geglättet, indem das Werkstück in einem Winkel von 10–15° betreten wird. Obwohl eine hohe Vorschubgeschwindigkeit möglich ist, ist der Materialabtrag geringer als bei anderen Typen.

Vorteile des Planfräsens 

Es ist das ideale Verfahren, um die Materialoberfläche zu glätten, da nachfolgende Bearbeitungsvorgänge gleichmäßige Oberflächen erfordern, um sie herzustellen. Gleichzeitig ist die glatte und flache Oberfläche bei vielen Produkten die letzte Anforderung. Weitere Vorteile sind:

• Hohe Materialabtragsrate: Ein Planfräser kann das Material weiter zuführen als 1000 m/min, was es perfekt für schwere Schruppaufgaben macht.
• Dimensionale Genauigkeit: Die CNC-Fräsen können Präzise Kontrolle der Abmessungen und Toleranzen sowie der Ebenheit, um sicherzustellen, dass das Werkstück die Maßanforderungen erfüllt. 
• Effiziente Spanabfuhr: Planfräswerkzeuge sind für die effiziente Abfuhr von Spänen aus dem Schnittbereich konzipiert. 
• Vielseitigkeit: Es ist vielseitig und kann auf einer Vielzahl von Materialien verwendet werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.
• Flexibilität bei der Werkzeugausstattung: Gesicht Beim Fräsen stehen Optionen für Schneidwerkzeuge zur Verfügung, darunter Hartmetalleinsätze und Schnellarbeitsstahl, was den Werkzeug- und Materialauswahlprozess flexibler macht.

Anwendungen des Planfräsens

Planfräsanwendungen

Die plangefrästen Teile weisen ebene und glatte Oberflächen auf, manchmal Muster wie Vertiefungen. Es wird in den folgenden Bereichen eingesetzt:

Planfräsen mit CNC-Maschinen bei Boda

Boda ist ein führendes Unternehmen mit Sitz in Shenzhen für CNC-Fräsen China. Unsere moderne Fertigungsanlage mit mehrachsigen CNC-Fräsmaschinen ist in der Lage, Planfräsen und alle anderen Fräsprozesse durchzuführen. Wir sind flexibel bei verschiedenen Materialien und Anwendungen, und Sie können uns für alle Fälle vertrauen. CNC-Fräsdienst, ob Sie wenige Prototypen oder eine Großserienfertigung benötigen.

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Zusammenfassung 

Wir haben in diesem Artikel den Planfräsprozess und seine verschiedenen Aspekte besprochen. Insgesamt ist es die erste Wahl, um die Werkstückoberfläche gleichmäßig zu glätten. Um das optimale Ergebnis zu erzielen, sind jedoch die richtige Art von Werkzeug und Fräsgeschwindigkeit entscheidend: Walzenfräser, Schaftfräser oder Schlagfräser. Darüber hinaus können Sie das Werkstück planfräsen, unabhängig davon, ob eine kleine Menge oder ein Stück Material entfernt werden muss, um die Ebenheit zu erreichen.