Virtuele illustratie van spiraalfrezen
Spiraalfrezen maakt gebruik van een gereedschapspad dat spiraalvormig is als een veer. Het snijgereedschap beweegt in een geprogrammeerde spiraalbeweging. Hierdoor kunt u materiaal geleidelijk en netjes uitsnijden.
De keuze van gereedschap is niet alleen belangrijk. Het speelt een belangrijke rol. Meestal wil je een gereedschap 60% tot 80% breder dan uw freesdiameter. Dit is inclusief de spiraalradius van het onderdeel waaraan u werkt. Als het middelpunt van het gereedschap niet snijdt, heeft de grootte ervan direct invloed op de levensduur van uw gereedschap.
Laten we het hebben over de snijdiepte van een spiraalfreesVoer het gereedschap door de Z-as op ongeveer 20% van de diameter. Als u bijvoorbeeld een gereedschap van 10 mm gebruikt, moet de snijdiepte ongeveer 2 mm zijn. Maar neem dat getal niet als vaststaand aan. U moet het aanpassen op basis van het materiaal en hoe agressief uw bewerking is.
In deze handleiding voor spiraalvormige bewerking leidt u door alle kernaspecten van deze techniek, evenals de voor- en nadelen en overwegingen.
Wat is spiraalfrezen?
Spiraalvormig frezen
Als u snijdt en boort, moet dit nauwkeurig gebeuren. Een spiraalfrees draait een CNC-gestuurde frees in een continue spiraalbeweging rond het onderdeel. In tegenstelling tot gewone boren kan uw gereedschap gelijktijdig bewegen. X, Y en Z.
Spiraalvormige bewerking zorgt ervoor dat gaten recht zijn en oppervlakken de juiste vorm behouden. In plaats van recht naar beneden, draait u de boor om precies door het materiaal te gaan. Dit betekent dat u gaten kunt boren met nauwkeurige metingen en vloeiende randen, vergelijkbaar met hoe gleuf frezen en vlakfrezen helpen oppervlakken nauwkeurig vorm te geven en af te werken.
Dit is de juiste keuze als u nauwkeurigheid zoekt. Bovendien, spiraalvormige CNC frezen Hiermee kunt u het proces controleren, de gewenste resultaten behalen en heeft u veel opties. Het is de beste keuze wanneer eenvoudig boren niet goed werkt.
Technische factoren van spiraalfrezen
In plaats van snijden, maakt u precieze onderdelen. In dit hoofdstuk bespreken we de belangrijkste technische redenen waarom spiraalfrezen tegenwoordig als innovatief, nauwkeurig en veelzijdig wordt beschouwd.
Toolpath-generatie
Gereedschapspadpatronen
Je gebruikt een spiraalbeweging, geen rechte neerwaartse beweging, met een gereedschap voor het frezen van een spiraalvormige afschuining. De snijder beweegt zich in een cirkelvormige baan over de XY-vlak Bij spiraalfrezen daalt het ook langzaam langs de Z-as.
Er moet een nauwkeurige controle over dit gereedschapspad zijn. Voor spiraalfrezen met een g-code is geavanceerde computer-aided manufacturing (CAM)-software nodig, zoals Interpolatie in Archimedes-stijl, wordt gebruikt om de beweging te ontwerpen. Het resulteert in perfecte lijnen, elke keer dat je snijdt.
Gereedschapsselectie
Spiraalfreesgereedschap
Een verkeerde gereedschapskeuze kan leiden tot onbevredigende resultaten. De optimale freesmaat moet zijn: 40% tot 60% groter dan de vereiste gatgrootte. Het beslaat ook de spiraalradius van het onderdeel.
Gaten kleiner dan 20mm worden het beste geboord met volhardmetalen gereedschappen. Gebruik bij het overstappen naar grotere banen indexeerbare toolsZe zijn beter bestand tegen slijtage en werken consistent.
Chip-evacuatie en -koeling
Chip evacuatie
Het snijden van metaal veroorzaakt hitte, wat leidt tot spanen die de snelheid van het gereedschap verlagen. Gereedschappen met veel spiraalhoeken duwen spanen efficiënt omhoog en weg van de frees.
Een manier om de spindel koel te houden is door lucht blazen of gebruik koelmiddelDeze beschermen de snede en zorgen ervoor dat het gereedschap langer meegaat. Je moet ze gebruiken bij het zagen van harde materialen en grotere gaten.
Snijparameters:
Probeer niet te gokken op uw voedingssnelheid, maar zoek een manier om deze goed af te stemmen. De voeding in de Z-as bij spiraalfrezen is ongeveer 20% van de snijdiepte. De hellingshoek die u nodig hebt, is afhankelijk van het materiaal dat u gebruikt.
Voor hardere staalsoorten maakt u de hellingen gewoon ondiep 1° tot 3°. Met een zachter deck kun je agressiever rijden. Kies daarom een hellingshoek tussen 3° en 10°.
Probeer Boda nu!
Praktische voordelen van spiraalfrezen
onder verschillende soorten frezenSpiraalvormig draadfrezen biedt de best mogelijke oplossing om gaten in taaie materialen flexibel te maken. Het verbetert de kwaliteit, vermindert gereedschapsslijtage en bespaart tijd. Daarom maakt Industrie 4.0 de productie op de werkvloer innovatiever en efficiënter.
Verbeterde gatkwaliteit en precisie
Spiraalfrezen zorgt altijd voor nette en rechte gaten. Onder optimale omstandigheden kunnen toleranties van IT8 tot IT9 worden bereikt, terwijl IT7 haalbaar is met geavanceerde systemen. De oppervlakteafwerking is vaak zo glad als... 1.25 μm.
Het gereedschap beweegt langzaam en snijdt in een gebogen baan, waardoor de trillingen worden verminderd. Dit is vooral belangrijk bij het werken met titanium- of koolstofcomposieten, omdat het soms lastig is om een goede rechtheid van het gat en een glad oppervlak te bereiken.
Lagere warmteontwikkeling tijdens het snijden
Een spiraalfrees kan de warmteontwikkeling tijdens het bewerken verminderen, wat lastig is bij conventioneel boren. De warmteontwikkeling wordt verminderd doordat de snijkrachten langs het spiraalvormige pad worden verdeeld in plaats van axiaal geconcentreerd zoals bij boren.
Het helpt oververhitting van het gereedschap te voorkomen en voorkomt dat het werkstuk wordt blootgesteld aan hitte. Meestal is slechts een kleine hoeveelheid smering nodig. Soms helemaal niet, vooral bij droogbewerking. Dit hangt af van het materiaal dat wordt bewerkt en hoe diep het gereedschap snijdt.
Minder gereedschapslijtage en lagere snijkrachten
In tegenstelling tot boren wordt de kracht bij spiraalfrezen over de lengte van de snijkant van het gereedschap verdeeld. Dit vermindert de axiale belasting tot wel 30% bij het boren van lange en diepe gaten.
Door het gereedschap met een lagere spanning te gebruiken, is de kans op breuk of defecten kleiner. U kunt in de toekomst profiteren van lagere gereedschapskosten als u dit type gereedschap gebruikt voor harde of abrasieve materialen.
Effectievere spaanafvoer
Na spiraalfrezen is er ruimte tussen het gereedschap en de gatwand. Hierdoor breken spanen gemakkelijker af tijdens het frezen.
Een goede koelvloeistofstroom of een luchtstroomsysteem zorgt ervoor dat er geen spanen in de snede komen zonder deze te blokkeren. Dit zorgt ervoor dat het snijgereedschap beter presteert en de gaten nauwkeurig blijven, vooral bij diepe boringen.
Minder bramen, minder ontbramen
Bij spiraalfrezen wordt een langzame, kronkelende baan gebruikt die het materiaal vlak bij het boorgat netjes snijdt. Hierdoor ontstaan er minder bramen en snijdt het zaagblad het materiaal scherper af.
In de meeste gevallen hoeft u geen secundair ontbramen uit te voeren, wat u later tijd en moeite bespaart.
Waar u spiraalfrezen kunt gebruiken
Spiraalfrezen ondersteunt veel industrieën bij het uitvoeren van unieke constructies. Met één gereedschapsinstelling kunt u harde materialen snijden, de onderdelen zeer nauwkeurig houden en complexe ontwerppatronen verwerken. Hier is een overzicht van de belangrijkste industrieën die actief gebruik maken van spiraalfrezen. formule voor spiraalfrezen vandaag:
Automobielsector
Gefreesde auto-onderdelen
Precieze boringen in motorblokken worden gemaakt met spiraalfrezen. Ook voor stuur- en transmissieonderdelen zijn speciale smeermiddelen nodig.
Deze methode kan gemakkelijk worden gebruikt voor het slijpen van harde legeringen en gegoten materialen. Het proces geeft dezelfde resultaten voor zowel massieve/zware als kleine onderdelen. Daarom maken fabrikanten van motorsport- en speciale voertuigen er gebruik van.
LUCHT- EN RUIMTEVAART
Lucht- en ruimtevaart gefreesd product
In de lucht- en ruimtevaartindustrie is een goede gatkwaliteit essentieel. Het spiraalfreesproces wordt toegepast om titanium en CFRP.
Draadfrezen heeft betrekking op landingsgestellen, beugels en motoronderdelen. Door te frezen kunt u de veiligheid van mensen en de betrouwbaarheid van de onderdelen garanderen.
Matrijzen en Matrijzen
Staal Vormfrezen
Wanneer de holte diep is of de sleuf smal, is boren alleen niet voldoende. Dankzij spiraalfrezen kunnen mallen en matrijzen met freesnauwkeurigheid worden bewerkt.
Complexe vormen en oppervlakken zijn eenvoudig te tekenen met CAD. Dit maakt nabewerking en handmatige nabewerking minder noodzakelijk. Het wisselen van gereedschap is vrijwel direct mogelijk, waardoor u productief blijft.
Medische hulpmiddelen
Medisch gefreesd onderdeel
Bij het maken van medische onderdelen is extreem nauwkeurig werken essentieel. Spiraalfrezen werkt bijvoorbeeld goed voor titanium en roestvrij staal.
Het garandeert dat elke afwerking van medische hulpmiddelen schoon en compatibel is met het menselijk lichaam. Er wordt voldaan aan strenge medische regels en tegelijkertijd wordt gegarandeerd dat u de snelste en beste zorg krijgt.
Draadfrezen
Draadfrezen
U hebt geen speciaal gereedschap nodig voor verschillende soorten schroefdraad. Met spiraalfrezen kunt u schroefdraad van elke gewenste maat of profiel snijden.
Het werkt perfect, ongeacht of het materiaal dat gesneden moet worden, zowel intern als extern is, zonder dat er gereedschap verwisseld hoeft te worden. U kunt de klus nauwkeurig en consistent klaren met deze speciale materialen.
Zie ook: Draadfrezen versus tappen
Probeer Boda nu!
Uitdagingen en overwegingen bij spiraalfrezen
Spiraalfrezen biedt nauwkeurigheid en flexibiliteit. Net als elk ander proces heeft het echter een aantal nadelen. Er moeten bepaalde uitdagingen worden overwonnen om betrouwbare resultaten te verkrijgen, bijvoorbeeld wanneer de materialen lastig zijn of de vereiste toleranties beperkt zijn.
Programmeercomplicaties
Dit is niet alleen bedoeld voor het uitvoeren van een standaardproces. Een spiraalfreesbewerking is afhankelijk van 3-assig controle in de X-, Y- en Z-richting.
CNC-programmering is dus ingewikkelder dan programmeren voor eenvoudig boren. Het is essentieel om de juiste instelling te hebben. spiraalvormige paden, voedingssnelheid en hellingshoekenHoewel er CAM-software bestaat, kost het instellen van de machine toch voldoende tijd.
Gereedschapsafbuiging
Gereedschapsafbuiging
Let altijd op gereedschapsafbuiging bij verlengde, dunne frezen. Het gebruik van een gereedschap met hoge voeding en het door een diep gat snijden, leidt tot meer afbuiging.
Dit kan leiden tot trillingen, ruwe oppervlakken en gaten met een verkeerde maat. Minimaliseer de afbuiging door korte/gegroefde gereedschappen te gebruiken met een lage L:D-verhouding (<4:1) en de voedingssnelheid te optimaliseren. Deze eisen gelden meestal bij het werken met titanium of taaie materialen.
Machinevereisten
Niet alle machines kunnen goed spiraalfrezen. Kies een CNC-machine die meerdere assen tegelijk kan bewegen.
Dingen moeten altijd op dezelfde manier worden gedaan. Slecht gebouwde machines kunnen de precisie niet handhaven tijdens het snijden en de bewegingen van het gereedschap niet controleren. Controleer wat uw machine kan voordat u deze stap toevoegt.
Materiële beperkingen
Het is effectief voor veel materialen, maar niet voor alle. De lage thermische geleidbaarheid van titanium concentreert warmte op de snijkant, waardoor gereedschapslijtage wordt versneld door hechting en diffusie.
U moet de snelheid, de voeding en de koelmiddelstrategieën naar behoefte aanpassen. Beperkt onderhoud betekent dat gereedschappen hun scherpte verliezen en de precisie wordt beïnvloed. De materialen die u kiest, hebben een groter effect dan u zich misschien kunt voorstellen.
Best practices voor spiraalfrezen
Succesvol spiraalfrezen hangt af van de training van de operator en hoe goed uw parameters zijn afgesteld. Hier zijn enkele manieren om een soepele en consistente methode te behouden..
Onderhoud van gereedschap
Het is erg belangrijk om je gereedschap aan het einde van elke bewerking schoon te vegen. Precieze sneden kunnen worden verstoord door spanen en koelmiddelafzettingen op het gereedschap.
Maak er een gewoonte van om je gereedschap zo nu en dan te controleren op slijtage, corrosie of slijpen. Verwijder oud gereedschap of slijp het opnieuw. Zo wordt de kwaliteit van het onderdeel niet aangetast. Het resultaat is een mooie, gelijkmatige afwerking en nauwkeurige eindtoleranties.
Parameteroptimalisatie
U moet de instellingen aanpassen aan de vereisten van uw onderdeel. U moet de voeding per tand, de helixhoek en de diepte aanpassen.
Een goede combinatie is een 30° helix en een voedingssnelheid van 0.15 mm/omwenteling. Denk eraan het snijproces in te stellen op basis van het materiaaltype en het gereedschap dat je gebruikt. Probeer wijzigingen aan te brengen, test de resultaten en bevestig ze bij het werken met taaie legeringen.
Opleiding en verbetering
Naast de juiste apparatuur zijn vakmensen nodig. Leer uw team hoe ze moeten programmeren en gereedschapspaden moeten aanpassen.
Ze moeten trillingen, gereedschapsslijtage en invoerproblemen snel herkennen. Door aan echte projecten te werken, kun je echte problemen aanpakken voordat ze problemen worden.
Concluderen
Spiraalvormig frezen Het valt niet voor niets op. Het verwerkt complexe gaten, vermindert de snijkrachten en verbetert de oppervlakteafwerking, terwijl de standtijd wordt verlengd. U krijgt schonere sneden en meer controle, vooral in zeer precieze en veeleisende toepassingen.
Als uw project nauwkeurige informatie nodig heeft op maat frezen Met betrouwbare resultaten staat Boda altijd klaar om u te helpen. Neem gerust contact met ons op; we staan klaar om uw productiedoelen te ondersteunen.
FAQ's
Vraag 1: Wat is spiraalfrezen in CNC-bewerking?
Bij spiraalfrezen wordt een snijgereedschap gebruikt dat spiraalvormig beweegt en langzaam in het materiaal doordringt. Het maakt gaten of vormen met een hoge nauwkeurigheid en gladde oppervlakken. De CNC-machine beweegt het gereedschap tegelijkertijd in drie richtingen.
Vraag 2: Wat is het verschil tussen Helical Frezen versus boren?
Boren duwt het gereedschap recht naar beneden om een gat te maken. Bij spiraalfrezen daarentegen beweegt het gereedschap in een spiraalvormige baan. Dit zorgt voor schonere en nauwkeurigere gaten. Bovendien vermindert het de hitte en slijtage van het gereedschap in vergelijking met boren.
Vraag 3: Wat zijn de voordelen van spiraalfrezen ten opzichte van traditioneel boren?
Spiraalfrezen zorgt voor minder slijtage van het gereedschap en snijdt soepeler. Het levert gaten van betere kwaliteit op met minder trillingen en minder bramen. Bovendien werkt het voor verschillende gatgroottes en -vormen zonder gereedschap te wisselen.
Vraag 4: Hoe werkt spiraalfrezen op een CNC-machine?
De CNC-machine beweegt het gereedschap in een ronde, spiraalvormige baan terwijl het langzaam naar beneden zakt. Dit creëert een gat of vorm door stukje bij beetje te frezen. De route wordt zorgvuldig gepland met behulp van speciale software.
Vraag 5: Welke materialen zijn het meest geschikt voor spiraalfrezen?
Spiraalfrezen werkt goed met sterke materialen zoals gehard staal, titanium en composieten, maar ook zachtere legeringen. Het is het meest geschikt voor materialen waarbij te veel hitte problemen kan veroorzaken. Zeer harde en lastige materialen vereisen mogelijk extra zorg.
V6: Kan spiraalfrezen worden gebruikt voor gaten met een grote diameter?
Ja, je kunt er grote gaten mee maken met groter gereedschap. Speciaal gereedschap dat gemakkelijk te verwisselen is, is beter voor grote gaten. Dit bespaart tijd en gereedschap.
V7: Hoe kan ik gereedschapsslijtage bij spiraalfrezen verminderen?
Gebruik de juiste snelheid en diepte bij het zagen. Houd het gereedschap koel met koelvloeistof of perslucht om oververhitting te voorkomen. Reinig en slijp uw gereedschap regelmatig.
V8: Wanneer moet ik kiezen voor spiraalfrezen in plaats van boren?
Kies voor spiraalfrezen wanneer u zeer nauwkeurige gaten of een gladde afwerking nodig hebt. Het is geschikt voor harde materialen en complexe gatvormen. Boren werkt prima voor eenvoudige, snelle gaten.
V9: Wat is het voordeel van een spiraalvertandingsfrees ten opzichte van een rechtevertandingsfrees bij het frezen van platen?
Een spiraalvormige frees snijdt gladder en veroorzaakt minder trillingen dan een rechte frees. Dit resulteert in een betere oppervlakteafwerking en een langere standtijd. De snijkracht wordt gelijkmatiger verdeeld.