Übliche Materialien für konische Fräser

Wolframkarbid:

Sorten: Die häufigste Wahl. Verschiedene Karbidsorten bieten eine ausgewogene Kombination aus Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit, die für verschiedene Werkstückmaterialien optimiert sind. Konische Fräser können etwas zähere Sorten als Standardfräser verwenden, um den Belastungen ihrer Form gerecht zu werden.

Vorteile: Hervorragende Verschleißfestigkeit, Heißhärte und Leistung in der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Geeignet für eine Vielzahl von Materialien, einschließlich gehärteter Stähle und abrasiver Legierungen.

Einschränkungen: Höhere Kosten im Vergleich zu HSS und anfälliger für Absplitterungen, wenn sie nicht in stabilen Aufbauten verwendet werden.

Hochgeschwindigkeitsstähle (HSS):

Typen: M2, M7, T15 und kobalthaltige Sorten wie M35 und M42 können in speziellen Anwendungen verwendet werden.

Vorteile: Gute Zähigkeit und Kosteneffizienz für weniger anspruchsvolle Szenarien oder die Bearbeitung weicherer Materialien.

Einschränkungen: Geringere Verschleißfestigkeit und Heißhärte im Vergleich zu Hartmetall, was ihre Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitung oder abrasiven Materialien einschränkt.

Pulvermetall (PM):

Typen: PM-HSS bietet Vorteile gegenüber herkömmlich hergestelltem HSS.

Vorteile: Feinere Kornstruktur führt zu verbesserter Zähigkeit, Verschleißfestigkeit und Schleifbarkeit im Vergleich zu herkömmlichem HSS.

Einschränkungen: Relativ höhere Kosten im Vergleich zu herkömmlichem HSS.

Faktoren, die die Materialwahl beeinflussen

Werkstückmaterial: Die Härte, Zähigkeit und Abrasivität des zu bearbeitenden Materials sind die wichtigsten Überlegungen.

Produktionsvolumen: Höhere Produktionsläufe bevorzugen oft die längere Standzeit von Hartmetall, was die Kosten rechtfertigt.

Bearbeitungsstabilität: Hartmetall kann seine überlegenen Leistungsmerkmale besser in stabilen Aufbauten nutzen, die das Risiko von Absplitterungen minimieren.

Spezifische Anwendung: Das gewünschte Oberflächenfinish, die Schnittgeschwindigkeiten und die Komplexität des konischen Konturs können die Materialwahl beeinflussen.

Übliche Beschichtungsoptionen

TiN (Titanium-Nitrid): Eine vielseitige, goldfarbene Beschichtung, die allgemeine Härte- und Verschleißfestigkeitsverbesserungen bietet.

TiCN (Titanium-Carbide-Nitrid): Eine härtere und glattere Alternative zu TiN, die die Verschleißfestigkeit und den Spanfluss verbessert.

TiAlN (Titanium-Aluminium-Nitrid): Bietet hervorragende Warmhärte und Oxidationsbeständigkeit, ideal für Hochgeschwindigkeitsbearbeitung in härteren Materialien und für konische Fräser, bei denen Wärmeentwicklung ein Problem darstellen kann.

AlTiN (Aluminium-Titan-Nitrid): Ähnlich wie TiAlN, jedoch mit noch größerer Härte und Oxidationsbeständigkeit, geeignet für die Bearbeitung sehr harter Materialien oder anspruchsvoller Anwendungen.

Diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC): Kann auf Karbid-konischen Fräsern verwendet werden und bietet extreme Härte und sehr niedrige Reibung für spezialisierte Anwendungen, insbesondere bei Nichteisenmetallen.

Mehrschichtbeschichtungen: Die Kombination verschiedener Beschichtungen in Schichten kann die Leistungsmerkmale weiter anpassen.

Zu berücksichtigende Faktoren

Kosten-Nutzen-Verhältnis: Beschichtungen erhöhen die Kosten. Ihre Vorteile sollten dies für konische Fräser aufwiegen, insbesondere wenn verlängerte Werkzeuglebensdauer und Leistung bei schwierigen Materialien von entscheidender Bedeutung sind.

Werkstückmaterial: Das zu bearbeitende Material ist entscheidend. Beschichtungen bieten den größten Nutzen beim Bearbeiten harter, abrasiver Materialien.

Geometrie: Die Beschichtung komplexer Geometrien von konischen Fräsern kann herausfordernd sein. Ungleichmäßige Beschichtungsverteilung könnte die Leistung negativ beeinflussen.

Konische Fräser zeichnen sich in Anwendungen aus, bei denen ihre einzigartige Form Vorteile bietet:

Formen- und Werkzeugbau:

• Erstellen von Schlitzen mit geneigten Seitenwänden in Formen oder Werkzeugen.
• Bearbeitung komplexer 3D-Formen und Konturen, bei denen ein konisches Profil erforderlich ist.
• Fertigbearbeitung von Formen mit engen Toleranzen und glatten Oberflächen bei geneigten Merkmalen.

Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie:

• Bearbeiten von geneigten Schlitzen oder Verbreitern bestehender Schlitze in komplexen Bauteilen.
• Erstellen von geformten Oberflächen mit sanften Übergängen, bei denen die Verjüngung die Bearbeitung erleichtert.

Allgemeine Bearbeitung:

• Fertigbearbeitung von geneigten Seitenwänden in verschiedenen Materialien.
• Verbreitern von Schlitzen oder Taschen.
• Fasen unter bestimmten Winkeln.

Warum konische Fräser unverzichtbar sind

Geneigte Bearbeitung: Das konische Profil ermöglicht die Erstellung von geneigten Merkmalen, die mit Standard-Schaftfräsern nicht erreicht werden können.

Freiraum: Die Verjüngung sorgt für Freiraum bei tieferen Schnitten mit geneigten Seitenwänden.

Fertigbearbeitung: Konische Fräser können sowohl für Schrupp- als auch für Fertigbearbeitungen verwendet werden, je nach Größe des Werkzeugs und der gewünschten Oberflächenqualität.

Wichtige Branchen, die konische Fräser nutzen

Konische Fräser sind unverzichtbare Werkzeuge in Branchen, in denen Präzision, die Fähigkeit zur Bearbeitung geneigter Merkmale und komplexer Seitenwände von entscheidender Bedeutung sind:

Formen- und Werkzeugbau: Eine zentrale Branche für konische Fräser, verwendet für:

• Erstellen komplexer Formen für Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Druckguss usw., bei denen geneigte Merkmale häufig sind.
• Bearbeiten präziser Schlitze und Taschen mit geneigten Seitenwänden in Formen oder Werkzeugen.
• Erreichen glatter Oberflächenfinishs auf komplexen, geneigten Formoberflächen.

Luft- und Raumfahrtindustrie:

• Erstellen von geneigten Schlitzen, Taschen und geformten Oberflächen mit engen Toleranzen.
• Bearbeiten harter Luft- und Raumfahrtlegierungen und anspruchsvoller Bauteilgeometrien, bei denen die Verjüngung von wesentlicher Bedeutung ist.

Automobilindustrie:

• Bearbeiten von geformten Oberflächen, komplexen Kurven und geneigten Merkmalen in Motorbauteilen, Karosserieteilen und mehr.
• Verbreitern bestehender Schlitze oder Taschen unter bestimmten Winkeln.

Allgemeine Bearbeitung:

• Auch wenn seltener als in den oben genannten Branchen, finden konische Fräser in allgemeinen Bearbeitungswerkstätten Anwendung für die Bearbeitung geneigter Seitenwände, das Verbreitern von Schlitzen und spezielle Fasenaufgaben.

Warum konische Fräser bevorzugt werden

Geneigte Merkmale: Das konische Design ist besonders geeignet für die Bearbeitung von Schlitzen, Seitenwänden und Oberflächen mit Winkeln, die Standard-Fräser nicht erzeugen können.

Freiraum: Die Verjüngung bietet Freiraum für tiefere Schnitte und komplexere geneigte Bearbeitungen.

Vielseitigkeit: Konische Fräser können sowohl für Schrupp- als auch für Fertigbearbeitungen eingesetzt werden, abhängig von der Größe des Werkzeugs und den Bearbeitungsparametern.

Übliche Maschinentypen

Konische Fräser werden hauptsächlich in CNC-Maschinen eingesetzt, da sie präzise und komplexe Werkzeugwege ausführen können, die das geneigte Profil des Werkzeugs nutzen:

CNC-Bearbeitungszentren: Der häufigste Maschinentyp für konische Fräser.

3-Achs-Fräsmaschinen: Geeignet für grundlegende Bearbeitungen von geneigten Seitenwänden und das Erstellen von Schlitzen.

4- und 5-Achs-Fräsmaschinen: Bieten zusätzliche Rotationsachsen, die noch komplexere Formen, geneigte Merkmale und Hinterschnitte ermöglichen.

Faktoren bei der Maschinenauswahl

Werkstückkomplexität: Die Komplexität der geneigten Merkmale und die erforderliche Anzahl der Achsen bestimmen den Maschinentyp (3-Achs- vs. Multi-Achs-Maschinen).

Werkstückmaterial: Härtere Materialien können robustere und steifere Maschinen erfordern, um die Schnittkräfte zu bewältigen.

Toleranzen: Enge Toleranzen bevorzugen oft CNC-Bearbeitungszentren aufgrund ihrer Präzision, Genauigkeit und Steuerung.

Produktionsvolumen: Spezialisierte, hochvolumige Produktionen können den Einsatz spezieller Maschinen rechtfertigen, die für den Einsatz von konischen Fräsern optimiert sind, obwohl dies seltener vorkommt.

Optimieren Sie Ihre konischen Fräser-Designs mit der Expertise von Baucor

Als weltweit führendes Unternehmen in der Präzisionsbearbeitung versteht Baucor, dass die Erreichung optimaler Ergebnisse mit konischen Fräsern mehr erfordert als nur ein hochwertiges Werkzeug. Während spezialisierte konische Fräser möglicherweise nicht zu unserem Kernangebot gehören, können wir in diesem Bereich auf folgende Weise unterstützen:

Materialberatung: Wir beraten Hersteller und Anwender hinsichtlich der idealen Materialien (Karbid-Sorten usw.), um spezifische Werkstückmaterialien, Leistungsanforderungen und Produktionsvolumen zu berücksichtigen.

Geometrieoptimierung: Unsere Ingenieure können bei folgenden Aspekten beraten:

• Auswahl des Kegelwinkels für die beabsichtigte Anwendung und optimalen Freiraum.
• Nuten-Design und Spiralwinkel für effizientes Schneiden und Spanabtransport bei verschiedenen Materialien.
• Schneidkanten-Geometrie für optimale Leistung in spezifischen Materialien.

Beschichtungs-Expertise: Wir beraten zur Eignung von Beschichtungen (TiN, TiAlN, DLC usw.), um die Verschleißfestigkeit, Werkzeuglebensdauer und Leistung in bestimmten Bearbeitungsszenarien zu verbessern.

Bearbeitungsprozess-Unterstützung: Unser Wissen über Materialabtragprozesse hilft uns, Techniken oder Werkzeugmodifikationen vorzuschlagen, die Effizienz und Ergebnisse beim Einsatz von konischen Fräsern optimieren.

Fokus auf Präzision: Baucors Betonung auf Qualität spiegelt sich in der Unterstützung von Herstellern wider, konische Fräser zu entwickeln, die die hohen Standards unserer Kunden erfüllen.

Wichtige Designelemente und Überlegungen

Schneiddurchmesser: Der Durchmesser am flachen Schneidende bestimmt die kleinste Merkmalsgröße, die das Werkzeug erzeugen kann.

Kegelwinkel: Bestimmt den Freiraum der Seitenwand und die Tiefenfähigkeit. Häufige Winkel reichen von 1 bis 15 Grad, wobei größere Winkel mehr Freiraum für tiefere Schnitte bieten.

Nuten:

• Anzahl der Nuten: Beeinflusst die Spanlast und die Schneidglätte. Mehr Nuten sind in der Regel besser für härtere Materialien, können jedoch die Stärke bei kleinen konischen Fräsern einschränken.
• Spiralwinkel: Beeinflusst den Spanabtransport und die Schneidwirkung. Steilere Spiralwinkel können für weichere Materialien verwendet werden, um den Span effizient zu entfernen.

Schneidkanten-Geometrie:

• Spanwinkel: Oft werden neutrale oder leicht positive Spanwinkel verwendet, die auf die vorgesehenen Werkstückmaterialien optimiert sind.
• Freiwinkel: Sorgen für Freiraum und verhindern das Reiben.

Schaftdesign: Stellt einen richtigen Sitz und Steifigkeit im Werkzeughalter sicher. Häufige Typen sind gerade Schäfte und Weldon-Schaft.

Material: Wolframkarbid (verschiedene Sorten) ist Standard wegen seiner Verschleißfestigkeit und Steifigkeit. HSS kann in speziellen Anwendungen mit weicheren Materialien verwendet werden.

Entwurfsfaktoren, die durch die Anwendung beeinflusst werden

Werkstückmaterial: Härtere Materialien erfordern zähere Karbid-Sorten, möglicherweise andere Beschichtungen und können angepasste Geometrien für optimales Schneiden erfordern.

Merkmalskomplexität: Die Form, Tiefe und Winkel der Merkmale beeinflussen den Schneiddurchmesser, den Kegelwinkel und das Gesamtdesign des Werkzeugs.

Toleranzanforderungen: Enge Toleranzen können spezifische Geometrien, Materialien und einen Fokus auf die Maschinensteifigkeit erfordern.

Produktionsvolumen: Beeinflusst Material- und Beschichtungswahl zur Optimierung der Standzeit und Kosten-Effizienz in einem bestimmten Produktionsumfeld.