„Beim Umfangsfräsen ist die Ausrichtung des Fräswerkzeugs parallel zum Werkstück, geeignet für die Bearbeitung langer, durchgehender Flächen.“
Fräsen ist eine subtraktive Fertigung, bei der durch Materialabtragung gewünschte Teile und Produkte hergestellt werden. Die Einführung von CNC Fräsen in der Fertigungsindustrie hat die Denkweise über Präzision und Geschwindigkeit in der Produktion verändert. Verschiedene Arten des Fräsens Abhängig von den Konstruktionsvorgaben können verschiedene Operationen oder Setups verwendet werden. Planfräsen und Umfangsfräsen sind zwei wichtige Frässtrategien.
Beim Umfangsfräsen steht das Fräswerkzeug parallel zum Werkstück. Beim Bearbeitungsprozess werden typischerweise Schneidwerkzeuge mit Zähnen am Umfang (z. B. Schlagfräser) verwendet. Die Zähne am Umfang schneiden das Material von der Oberseite der Werkstückoberfläche ab.
In diesem Artikel erfahren Sie, was Umfangsfräsen ist, wie es funktioniert, welche Anwendungsbeispiele es gibt und welche Vorteile es bietet.
Beginnen wir mit der Ausarbeitung!
Was ist Peripheriefräsen?
Peripheres Fräsen, auch als Plattenfräsen bekannt, ist ein Verfahren zum Entfernen von Materialien mithilfe rotierender Fräser mit Zähnen an der Seite oder am Umfang. Dabei ist die Rotationsachse des Fräsers parallel zum Werkstück. Anders als beim Planfräsen werden beim peripheren Fräsen die Seiten des Fräsers anstelle der Spitze verwendet. Außerdem wird das Risiko von Defekten verringert und es entstehen feine horizontale oder flache Oberflächen.
Anschließend ist es eines der CNC-Frästechniken das eine große Menge Material von der Oberfläche entfernen und tiefe Schnitte ausführen kann. Sie können diese Fräsmethode für Konturbearbeitungen verwenden, da sie komplexe Profile und Formen ermöglicht.
Tabelle: Umfangsfräsen vs. Planfräsen
| Eigenschaften | Umfangsfräsen | Planfräsen |
| Werkzeugausrichtung | Parallel zur Werkstückoberfläche | Senkrecht zur Werkstückoberfläche |
| Materialentfernung | Vor allem von den Rändern | Vor allem von der Oberfläche |
| Oberflächenfinish | Relativ weniger konsistentes Finish | Glattes und gleichmäßigeres Finish |
| Schnitttiefe | Geeignet für tiefere Schnitte | Flache Schnitte |
| Anwendungen | Profilfräsen, Nutenfräsen, Konturfräsen | Erstellen von horizontalen oder flachen Flächen |
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Funktionsweise des Umfangsfräsens
Wie bereits erwähnt, besteht sein Arbeitsmechanismus darin, den Rand des Materials mit geeigneten Fräsern (Werkzeugen) zu bearbeiten. Die Zähne an der Seite oder am Rand der Fräser entfernen das Material von der Oberfläche.
Der Arbeitsmechanismus des Umfangsfräsens
Während die Kanten der Zähne in das Werkstück eingreifen, dreht sich das Werkzeug und jeder Zahn dringt abwechselnd in das Werkstück ein und verlässt es wieder. Dabei entfernt die Schneidkraft das Material, während die Zähne in die Oberfläche eingreifen und sich durch sie drehen.
Wenn die Schneide in die Oberfläche eindringt, formt die nachfolgende Scher- und Pflugbewegung des Werkzeugs aufgrund der Drehbewegung die Späne und entfernt Material Schicht für Schicht. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die gewünschte Form erreicht ist. Die CNC-Fräsmaschinen können die Herstellung von Frästeilen automatisieren. Sie können verschiedene Vorgänge ausführen, Schneiden, Abflachen, Rillen, Schlitzen usw. Dies Erweiterte Bearbeitung Mach Technik ermöglicht Ihnen die Umwandlung kompatibler 3D-Designs in funktionale Objekte mit hoher Präzision. Mit automatisiertem Werkzeugweg und
Peripherie-Fräswerkzeuge
Umfangsfräser
Hier sind einige häufig verwendete Werkzeuge für das Umfangsfräsen:
- Plattenfräser: Kreisförmige Scheibe mit spiralförmigen oder geraden Schneidzähnen am Umfang. Sie hat eine hohe Materialabtragskapazität und erzeugt Oberflächen mit einem hohen Grad an Ebenheit.
- Scheibenfräser: Auch als Spreizfräser bezeichnet, geeignet für die Schlitzbearbeitung.
- Konkavfräser: Es erzeugt konkave Geometrien oder gekrümmte Oberflächen auf dem Werkstück.
- Konvexfräser: Es entstehen konvex gekrümmte Oberflächen.
- Versetzter Fräser: Die Zickzack-Zähne befinden sich am Rand des Werkzeugs. Sie eignen sich für gröbere Arbeiten.
- Wälzfräser: Er hat spiralförmige Zähne auf einem zylindrischen Umfang. Dieser Fräser wird häufig zum Zerspanen von Großwälzlagern verwendet.
Darüber hinaus sind bei der Auswahl des richtigen Peripheriebearbeitungswerkzeugs für Ihr Design verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, wie etwa Materialtyp, geometrische Merkmale im Design, Präzisionsanforderungen, verfügbare Fräsgeräte usw.
Wofür wird Umfangsfräsen verwendet?
Umfangsfräsen wird häufig für die Bearbeitung von Teilen verwendet, die eine gleichbleibende Maßgenauigkeit über die gesamte Oberfläche erfordern. Zum Beispiel große, flache Maschinensockel, Brammen und Platten. Daher wird es häufig dort eingesetzt, wo große Bearbeitungskomponenten erforderlich sind, von Schwermaschinen bis hin zu Teilen für die Luft- und Raumfahrt.
Darüber hinaus können durch Variation des Fräserprofils und der Schnittparameter komplexe Formen und Konturen erstellt werden. Sie können diese Flexibilität nutzen, um komplizierte Teile mit spezifischen Geometrien wie Rillen, Schlitzen und Schultern herzustellen.
Art des Umfangsfräsens
Arten des Umfangsfräsens
Basierend auf der Vorschubrichtung und Drehrichtung der Schneidzähne gibt es zwei Arten des Umfangsfräsens: Aufwärtsfräsen und Abwärtsfräsen.
Up Milling
Es wird auch als konventionelles Fräsen bezeichnet. Beim Aufwärtsfräsen ist die Vorschubrichtung der Drehung der Fräszähne entgegengesetzt. Wenn die ersten Zähne die Oberfläche berühren, beginnen sie, das Material herauszuschneiden, und die Spandicke nimmt bei den nachfolgenden Zähnen kontinuierlich zu. Daher dauert das Fräsen länger und es werden große Späne entfernt. Gleichzeitig stabilisiert die Stütze die tangentiale Kraft auf das Werkzeug, wenn es die Werkstückoberfläche verlässt.
Im Folgenden sind die Hauptmerkmale der Up-Milling-Methode aufgeführt:
- Durch Gegenlauffräsen werden dickere und längere Späne entfernt.
- Einfacher Bedienmechanismus, Sie drücken das Werkstück einfach gegen das Werkstück.
- Durch die entgegengesetzte Vorschubrichtung sind die Bearbeitungsflächen vergleichsweise rauer.
- Durch die Drehung des Werkzeugs gegen den Vorschub erhöht sich außerdem die Reibung.
- Durch die zunehmende Hitze bildet sich sofort eine gehärtete Schicht, die zum Verschleiß des Werkzeugs führt.
Down Milling
Anders als beim Gegenlauffräsen sind beim Gegenlauf-Umfangsfräsen Vorschub und Zahnrotation gleich. Da die Richtungen gleich sind, entsteht beim Bearbeitungsprozess weniger Reibung und Widerstand. Der Fräser dringt mit maximaler Spandicke in das Werkstück ein und verringert sich bei nachfolgenden Zähnen, bei vorhandenen Zähnen auf Null.
Die nach unten gefrästen Oberflächen sind glatter als die nach oben gefrästen Oberflächen. Sie hinterlassen keine großen Grate und andere Oberflächenunregelmäßigkeiten. Darüber hinaus werden in der folgenden Liste die Eigenschaften des Trockenfräsens kurz zusammengefasst.
- Die gleiche Vorschubrichtung kann dazu führen, dass der Fräser in das Werkstück hineingezogen wird. Um dies zu vermeiden, ist eine Einrichtung zur Spielbeseitigung erforderlich.
- Die beim Gegenlauffräsen abgetragenen Späne sind kürzer.
- Geringe Reibungskraft und glatte Oberfläche. Allerdings können sich auf der gegenüberliegenden Seite des Werkzeugaustritts Grate bilden. Weniger Hitzestau und längere Werkzeuglebensdauer
- Gleichmäßigere Schnitte als beim Gegenlauffräsen
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Was sind die Anwendungen des Umfangsfräsens?
Mit dem Umfangsfräsen können komplexe Konturen, Schlitze, Rillen, Schrägen, Außenkurven, Fasen, flache Oberflächen und andere verschiedene Merkmale erzeugt werden. Umfangsfräsen wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt, von der Profilierung großer Zähne bis hin zum Formen- und Matrizenbau.
Große und flache Oberflächen
Mit diesem Fräsverfahren lassen sich große, flache Oberflächen mit hoher Maßgenauigkeit herstellen. Beispielsweise Maschinenfundamente für schwere Maschinen. Dank der großen Größe können Sie stabile Maschinenfundamente herstellen, um Vibrationen zu vermeiden und Stabilität zu gewährleisten.
Zahnradprofilierung
Umfangsfräsen wird in verschiedenen Branchen zum Schneiden von Zahnrädern verwendet. Die Genauigkeit und Oberflächengüte ermöglichen die Herstellung leistungsstarker und langlebiger Zahnräder. Zum Beispiel Stirn- und Schrägverzahnungen.
Schlitz- und Keilnutfräsen
Mit Nutfräsern oder Schaftfräsern lassen sich gerade oder gebogene Nuten in verschiedene Materialien fräsen. Ähnlich verhält es sich mit dem Fräser, der beim Fräsen von Passfedernuten eine präzise Nut für einen Keil fräst, der Komponenten miteinander verbindet. Beispiele: Kupplungsräder, Wellen, Nuten für Bolzen usw.
Werkzeugindustrie
Es kann komplizierte Konturen von Formen und Matrizen mit entworfenen Abmessungen und glatter Oberflächenstruktur formen. Außerdem ermöglicht es die Bearbeitung komplizierter Formen und Konturen, die für die Herstellung von Matrizen und Formen unerlässlich sind. Sie können Umfangs- oder Plattenfräsen in Spritzgussformen, Extrusionsmatrizen, Gussformen und Werkzeugen für die subtraktive Fertigung verwenden.
Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie
In diesen Branchen wird Umfangsfräsen zum Herstellen verschiedener Komponenten wie Motorkomponenten, Getriebeteilen, Flugzeugzellenteilen, Zylinderköpfen usw. verwendet. Dabei bleibt die Konsistenz erhalten und es ist für die Produktion großer Stückzahlen geeignet.
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Boda ist ein führendes CNC-Bearbeitungsunternehmen, das mit Kunden weltweit an verschiedenen Prototyping- und industriellen Fertigungsprojekten arbeitet. Unsere mehrachsigen (3- bis 5-achsigen) CNC-Fräsmaschinen und CNC-Bearbeitungszentren können jedes Design bearbeiten, das für periphere oder andere Fräsarten geeignet ist.
Ob Umfangs- oder Planfräsen, wir legen großen Wert auf die Werkzeugphase. Unsere erfahrenen Ingenieure wählen die besten Werkzeuge entsprechend Ihrem Entwurf aus. Unsere CNC-Fräsdienst garantiert die Präzision, Wirtschaftlichkeit und reibungslose Abwicklung Ihres Projektes.
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Die zentralen Thesen:
- Beim Umfangsfräsen sind Fräser und Werkstück parallel zueinander angeordnet.
- Dabei kommen verschiedene Werkzeuge mit Schneidkanten am Werkzeugumfang zum Einsatz, wie beispielsweise Brammen-, Seiten-, Stufen- und Wälzfräser.
- Es gibt zwei Arten des Umfangsfräsens: Aufwärts- und Steilfräsen.
- Beim Gegenlauffräsen erfolgt der Vorschub entgegen der Fräserdrehung. Beim Gleichlauffräsen hingegen erfolgen beide in die gleiche Richtung.
- Zu den Hauptanwendungen des Umfangsfräsens gehören große und flache Flächen, das Fräsen von Zahnrädern, die Bearbeitung von Passfedernuten und Schlitzen, das Einstechen usw.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Umfangs- und Planfräsen?
Der Unterschied zwischen Umfangs- und Planfräsen liegt in der Positionierung von Fräser und Werkstück. Beim Umfangsfräsen stehen sie parallel zueinander, während sie beim Planfräsen senkrecht zueinander stehen.
Kann ich Umfangsfräsen auf jedem Maschinentyp durchführen?
Ja, es kann auf fast jeder CNC-Fräsmaschine bearbeitet werden, außer auf solchen mit horizontalen Spindeln. Darüber hinaus muss die Maschine in der Lage sein, die erforderlichen Schnittkräfte zu bewältigen.
Welche Einsatzmöglichkeiten bietet das Umfangsfräsverfahren?
Die Umfangsfräsvorgänge können für große und flache Oberflächen, das Schneiden von Zahnrädern, die Schlitzbearbeitung, Autoteile, Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, schwere Maschinenteile usw. verwendet werden.
Sind Umfangs- und Plattenfräsen das Gleiche?
Ja, es handelt sich dabei um denselben Vorgang, bei dem die Schneide am Umfang des Werkzeugs seitlich in das Werkstück eingreift und sich dreht, um die gewünschte Form zu erhalten.