Zerspanungs Know-How
Generell
  • Vorwiegend Gleichlauffräsen
  • Vollspur (=ae 100% bzw. 1 x D) vermeiden nur als Ausnahme
  • Große Umschlingung des Fräsers vermeiden
  • Fräser R immer kleiner wählen als Kontur R (Innenkontur R4 Fräser R max. 3,5)
  • Eckkonturfräsen Innen = Vorschub (Vf) absenken (50%)
  • Senkrechtes Eintauchen vermeiden da sonst großer Fräser Verschleiß und Ausbruchgefahr
  • Eventuell Prozessumstellung auf Bohren und danach Fräsen
  • Geeignetes Fräsmaschinenkonzept inkl. Programmiersystem stabile dynamische Maschine mit genauem Rundlauf und schneller Steuerung
  • Gleichmäßige Schlichtoberfläche entsteht wenn: fz = ap = ae = Schlichtaufmaß
  • Vorschub pro Zahn fz immer einhalten wenn der errechnete Vf aufgrund Kontur/Fräsweg unerreichbar ist Drehzahl senken
  • wenn errechnete n (Drehzahl) aufgrund maximaler Spindeldrehzahl unerreichbar ist Vf senken
  • Tischvorschub Vf so abstimmen, dass Maschine dynamisch und gleichmäßig fahren kann, Ruckartige Bewegung vermeiden.
    Kühlung
    • Immer zur Schnittzone richten, Unterbrechnungen vermeiden
    • Beim Hartfräsen vorwiegend mit Luft kühlen
    • Emulsion mind. 7%
    Spannung
    • Spannmitel zur Bearbeitung wählen z.B. Schruppen > Kraftspannfutter / Weldonfutter, Schlichten im kleinen Durchmesserbereich > Schrumpfen
    • Sauberkeit
    • Auf Rundlauf achten, eventuell mit Messuhr einmessen
    Bearbeitungen

    Eintauchen in der Helix

    • Zustellung: 5-15% der Werkzeugdurchmessers pro programmierter Helix Bahn
    • Helix Bahn Durchmesser: ca. 1,7x dem Werkzeugdurchmesser

    Eintauchen in der Rampe

    • Rampenwinkel: 1°-4° (< Ø3 mm nur 0,5°)
    • Vorschubreduktion: ca. 50-75% des Vorschubes (Materialabhängig)

    STECHEN

    • Seitliche Zustellung: Ca. 25% des Werkzeugdurchmessers

    BOHREN

    • Tiefe sollte nicht mehr als 0,5xD betragen > danach lüften
    • Vorschub verringern auf fz=50%

    Trochoidalfräsen

    • 10-15% ae (seitliche Zustellung) vom Werkzeugdurchmesser
    • Auf Vorschub achten, programmierter Vorschub soll eingehalten werden, ansonsten Reduktion der Vc (Drehzahl).
    • Nutfräsen > Durchmesser mind. 20% – 25%
    • Eintauchen mit Helix > Durchmesser x 2 – 10% – 15%
    • Umschlingungswinkel max. 60%

    (×÷) Vorschub Kugelfräsen

    • Allgemeine Formel Formenbau:
      (Fräser Ø/100)* Z x F x Drehzahl → Vorschub
      Wert FW = Schruppen 3 (max. 4) / Schlichten 2,5 (max. 3)
    • Zähnezahl beachten / ist das Werkzeug angestellt oder nicht.
    • Auf max. Drehzahl der Maschine achten.
      Zustellungen bis Ø6
    • ap= ca. 6% vom Werkzeugdurchmesser
    • ae= ca. 16% vom Werkzeugdurchmesser

      Rechner Vorschubgeschwindigkeit im Formenbau

      (×÷) Vorschub Schaft/Eckenradiusfräsen

      Umfangfräsen (allg. Stahl) ae=10-30%, ap=2-2,5xD

      fz = Ø3-Ø6   >   1,3% vom Werkzeugdurchmesser

      fz = Ø7-Ø12   >   0,9% vom Werkzeugdurchmesser

      fz = Ø13-Ø20   >   0,8% vom Werkzeugdurchmesser

      fz rostfrei   >   -12% von Stahl

      Vollnutfräsen (allg. Stahl) ae=100%, ap=1xD

      fz = Ø3-Ø6   >  0,8% vom Werkzeugdurchmesser

      fz = Ø7-Ø12   >   0,6% vom Werkzeugdurchmesser

      fz = Ø13-Ø20   >   0,5% vom Werkzeugdurchmesser

      fz rostfrei   >   -25% von Stahl

      fz-Wert Rechner

      Umfangfräsen

      Vollnutfräsen

      Schnittgeschwindigkeit allg.

      WERKSTOFFVOLLNUTFRÄSEN [m/min]UMFANGFRÄSEN [m/min]KOPIERFRÄSEN [m/min]
      P
      K
      90140150
      M
      508075
      S
      406060
      N
      300500600
      P
      K
      M
      S
      N
      Vollnutfräsen
      m/min
      905040300
      Umfangfräsen
      m/min
      1408060500
      Kopierfräsen
      m/min
      1507560600

      (×÷) HM-Wert

      Werkstoff/Materialhm Wert (Richtwerte)
      Allgemeiner Stahl0,06 mm
      Vergütungsstahl0,04mm
      Stahl ab 54 HRC0,03 mm
      Rostfreier Stahl0,03 mm
      Aluminium0,08 mm
      Kunststoff0,10 mm
      Werkstoff/
      Material
      hm Wert (Richtwert)
      Allgemeiner Stahl0,06 mm
      Vergütungsstahl0,04mm
      Stahl ab 54 HRC0,03 mm
      Rostfreier Stahl0,03 mm
      Aluminium0,08 mm
      Kunststoff0,10 mm

      Berechnung Vorschub/Zahn

      Verschleiß

      Verschleißart

      Maßnahmen

      Freiflächenverschleiß
      Abnutzung zwischen Werkstück und Freifläche

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub erhöhen (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen

      Freiflächenverschleiß

      Abnutzung zwischen Werkstück und Freifläche

      Maßnahmen:

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub erhöhen (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen

      Aufbauschneide
      Material bleibt durch Aufschweißung auf der Schneidkante haften

      • Schnittgeschwindigkeit erhöhen (Vc)
      • Vorschub verringern (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen
      • Werkzeug mit schärferer Schneide

      Aufbauschneide

      Material bleibt durch Aufschweißung auf der Schneidkante haften

      Maßnahmen:

      • Schnittgeschwindigkeit erhöhen (Vc)
      • Vorschub verringern (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen
      • Werkzeug mit schärferer Schneide

      Ausbrüche entlang der Schneidkante
      entstehen durch Vibrationen, Spänestau, Kammrisse und zu hohe Sprödigkeit des Werkstoffes

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub erhöhen (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen
      • Werkzeug mit Kantenpräparation z.B. VSO einsetzen

      Ausbrüche entlang der Schneidkante

      entstehen durch Vibrationen, Spänestau, Kammrisse und zu hohe Sprödigkeit des Werkstoffes

      Maßnahmen:

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub erhöhen (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen
      • Werkzeug mit Kantenpräparation z.B. VSO einsetzen

      Plastische Verformung
      durch zu hohe Temperaturen bzw. bei zu hoher mechanischer Beanspruchung

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub verringern (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen

      Plastische Verformung

      durch zu hohe Temperaturen bzw. bei zu hoher mechanischer Beanspruchung

      Maßnahmen:

      • Schnittgeschwindigkeit verringern (Vc)
      • Vorschub verringern (fz)
      • Kühlmitteldruck erhöhen