Schaftfräser: Ein umfassender Leitfaden

Beim Hochgeschwindigkeitsfräsen haben Spindeldrehzahl, Vorschub und Schnitttiefe einen erheblichen Einfluss auf die Werkzeugstandzeit und die Oberflächengüte. Nachfolgend wird eine Analyse ihrer Auswirkungen vorgenommen:

1. Spindeldrehzahl

Lebensdauer der Werkzeuge:Hohe Spindeldrehzahlen erzeugen durch die Reibung eine erhöhte Wärme, die zu einer thermischen Erweichung und zum Verschleiß des Hartmetallwerkzeugs führen kann. Dies verkürzt die Lebensdauer des Werkzeugs, wenn die Kühlung oder Schmierung unzureichend ist.Eine optimale Spindeldrehzahl, die auf das zu bearbeitende Material und die Werkzeuggeometrie abgestimmt ist, kann Verschleißmechanismen wie Flanken- und Kraterverschleiß minimieren.Oberfläche:Höhere Spindeldrehzahlen verbessern in der Regel die Oberflächengüte aufgrund geringerer Werkzeugspuren und besserer Spanbildung, sofern Werkzeug und Maschine stabil sind.Eine zu hohe Spindeldrehzahl kann zu Ratterern oder thermischen Schäden am Werkstück führen und die Oberflächenqualität verschlechtern.

2. Vorschubgeschwindigkeit

Lebensdauer der Werkzeuge:Höhere Vorschubgeschwindigkeiten erhöhen die Schnittkraft und die mechanische Belastung des Werkzeugs, was zu einem beschleunigten Werkzeugverschleiß führt.Geringere Vorschubgeschwindigkeiten verringern die mechanische Belastung, können aber zu Reibung statt zu Schnitt führen, was ebenfalls die Standzeit des Werkzeugs verschlechtert.Oberfläche:Geringere Vorschubgeschwindigkeiten führen in der Regel zu feineren Oberflächen, da das Werkzeug kleinere Schnittmarken hinterlässt.Zu hohe Vorschübe führen zu rauen Oberflächen, da die Werkzeugdurchbiegung zunimmt und der Span größer wird.

3. Schnitttiefe

Lebensdauer der Werkzeuge:Größere Schnitttiefen führen zu höheren Schnittkräften, die einen stärkeren Werkzeugverschleiß und im Extremfall einen Werkzeugbruch verursachen.Eine geringe Schnitttiefe reduziert die Schnittkräfte und verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs, erfordert aber möglicherweise mehrere Arbeitsgänge, was die Gesamtarbeitszeit erhöht.  Oberfläche:Geringe Schnitttiefen ergeben in der Regel glattere Oberflächen, da die Schnittkräfte und Vibrationen minimiert werden.Tiefe Schnitte können zu Vibrationen, Werkzeugverformung und ungleichmäßigem Verschleiß führen, was eine schlechte Oberflächenqualität zur Folge hat.

Kombinierte Effekte

Lebensdauer der Werkzeuge:Das Zusammenspiel dieser Parameter kann die Verschleißmechanismen des Werkzeugs verstärken. So können beispielsweise hohe Spindeldrehzahlen in Kombination mit hohen Vorschüben und tiefen Schnitten das Werkzeug schnell abnutzen.Die optimale Auswahl der Parameter sorgt für ein Gleichgewicht zwischen thermischer und mechanischer Beanspruchung, um die Standzeit des Werkzeugs zu maximieren.Oberfläche:Eine ausgewogene Kombination aus hoher Spindeldrehzahl, moderatem Vorschub und geringer Schnitttiefe ergibt in der Regel die beste Oberflächengüte.Schlechte Kombinationen (z. B. hoher Vorschub und hohe Schnitttiefe bei niedriger Spindeldrehzahl) können zu Ratterern, schlechter Oberflächenqualität und Maßungenauigkeiten führen.

Praktische Empfehlungen

Verwenden Sie die vom Hersteller empfohlenen Schnittparameter für Hartmetallfräser, da diese für die Materialeigenschaften optimiert sind.Verwenden Sie eine geeignete Kühlung oder Schmierung, um die Wärmeentwicklung zu verringern und die Lebensdauer des Werkzeugs und die Oberflächengüte zu verbessern.Führen Sie Probeläufe zur Feinabstimmung der Parameter durch und berücksichtigen Sie dabei die Maschinensteifigkeit und das Verschleißverhalten der Werkzeuge.Unter Durch die Kenntnis und Optimierung dieser Parameter können Sie die Leistung und Langlebigkeit Ihrer Schaftfräser erheblich steigern und so qualitativ hochwertige Bearbeitungsergebnisse sicherstellen.