Was versteht man unter CNC-Fräsen? Ausführliche Erläuterung des Prinzips, des Verfahrens und der typischen Anwendungen

In der Werkstatt von Jucheng Precision gehören die Worte “diese Fläche muss flach gefräst werden, dieser Schlitz muss ausgefräst werden” zu den häufigsten Formulierungen, die in der Werkstattumgebung in der Beschreibung der CNC-Fräsbearbeitung vorkommen. Es handelt sich dabei um ein grundlegendes Verfahren in der modernen Fertigung, mit dem komplexe Formen, hochpräzise ebene Flächen und dreidimensionale Merkmale realisiert werden können. Einfach ausgedrückt, ist Fräsen der Prozess des Schneidens eines feststehenden oder beweglichen Werkstücks mit einem rotierenden Werkzeug, aber hinter dieser scheinbar einfachen Handlung steckt eine ganze Reihe von Präzisionswissenschaft, die Bewegungssteuerung, Werkzeuggeometrie und Materialmechanik umfasst. Dieser Artikel führt Sie tiefer in die Welt des CNC-Fräsens ein, von den Grundlagen bis zur praktischen Ebene, und vermittelt Ihnen ein umfassendes Verständnis dieser allgegenwärtigen Fertigungstechnologie.

Grundprinzip: Wesentlicher Unterschied zum Drehen

Das Fräsen ist ein Materialabtragsverfahren, das durch eine rotierende Hauptbewegung des Werkzeugs und eine lineare oder kurvenförmige Vorschubbewegung des Werkstücks gekennzeichnet ist.

Das Wesen des Fräsens, Bild 1, ist die Relativbewegung zwischen dem mit mehreren Schneiden rotierend betriebenen Werkzeug und dem Werkstück sowie die Scherung des Materials.

Vereinfacht ausgedrückt, ist das Fräsen ein Vorgang, bei dem das Werkzeug in Bewegung gehalten wird, während das Drehen ein Vorgang ist, bei dem das Werkstück in Bewegung gehalten wird. Diese beiden Methoden ergänzen sich gegenseitig und bilden zusammen den Kern der CNC-Bearbeitung.

Verfahrensarten: Vier gängige Fräsmethoden

Das Fräsen lässt sich je nach Bearbeitungszielen und Werkzeugwegen in mehrere Haupttypen unterteilen:

Abbildung 2: Unterschiedliche Bearbeitungsziele erfordern unterschiedliche Frässtrategien und Werkzeuge.

1. das Planfräsen

Zweck: Schnelle Herstellung großer, hochpräziser ebener Flächen.

Typische Werkzeuge: Planfrässcheiben (mit mehreren Wendeschneidplatten).

Stichpunkte: Der Durchmesser der Trennscheibe muss in der Regel die Breite des Werkstücks abdecken, wobei eine lineare oder profilierte Bahn verwendet wird.

2. das Konturfräsen

Zweck: Bearbeitung der Außen- oder Innenkontur eines Teils.

Typische Werkzeuge: Schaftfräser (mit Seitenschneide).

Es gibt Punkte, vor allem, Grobfräsen, ah, eine Marge zu verlassen, und dann ist es fein Fräsen Link, um die endgültige Größe zu erreichen, aber in diesem Prozess, muss es berücksichtigt werden, Werkzeug radialen Ausgleich.

3. das Fräsen von Hohlräumen

Zweck: Entfernen von Material aus einem geschlossenen oder offenen Bereich, um eine Grube oder einen Hohlraum zu bilden.

Typische Werkzeuge: Schaftfräser (sowohl mit Stirn- als auch mit Seitenschneide).

Der Schwerpunkt liegt auf der Planung effizienter Schrupp-Werkzeugwege, wie z. B. spiralförmiges Absenken und reziprokes Schneiden, sowie auf Strategien zum Schlichten von Seitenwänden und Böden.

4. die Bearbeitung von Löchern

Sie dient unter anderem dazu, Bohrungen, Reibungen, Ausbohrungen, Gewindeschneidungen usw. durchzuführen. Diese Vorgänge werden zwar oft als getrennte Prozesse betrachtet, werden aber dennoch auf der Fräsmaschine mit Hilfe der Spindel durchgeführt.

Typische Werkzeuge: Bohrer, Reibahlen, Gewindebohrer, Aufbohrwerkzeuge.

Zu beachten sind die genaue Positionierung sowie die richtige Geschwindigkeit und der richtige Vorschub. Beim Hochgeschwindigkeits-Tieflochbohren sollte auf die Spanabfuhr und die Kühlung geachtet werden.

Die Kenntnis der Szenarien für jeden Fräsprozess ist die Grundlage für eine effiziente Programmierung. Eine ausführlichere Diskussion über Bearbeitungsstrategien finden Sie in unserem Artikel über die Optimierung von CNC-Bearbeitungsstrategien.

Werkzeuge und Parameter: der Schlüssel zum Fräsergebnis

Erfolgreiches Fräsen hängt von dem “richtigen Werkzeug” und den “richtigen Parametern” ab.

Parameter für das Kernschneiden

Die goldene Regel besagt, dass beim Schruppen das Zerspanungsvolumen das Ziel ist, das durch die Wahl einer größeren Schnitttiefe, einer größeren Schnittbreite und eines moderaten Vorschubs pro Zahn fz erreicht werden kann; beim Schlichten liegt der Schwerpunkt auf der Oberflächenqualität, die durch die Wahl einer geringeren Schnitttiefe, einer kleineren Zustellung, eines angemessenen Vorschubs pro Zahn fz und einer höheren Drehzahl erreicht werden kann.

Strategiewahl: Wie plant man den Fräsprozess?

Eine gute Planung des Fräsprozesses für ein Werkstück folgt der folgenden Logik:

Die Teilemerkmale werden analysiert, um Ebenen, Konturen, Hohlräume und Löcher zu identifizieren und die Maßanforderungen, Toleranzen und Rauheit zu bewerten.

Erstellung der Bearbeitungsreihenfolge, in der Regel im Einklang mit der “ersten groben und dann fein” Leitlinien, in Übereinstimmung mit der “ersten Gesicht nach dem Loch” Anforderungen, folgen Sie den “ersten Haupt-und dann sekundären” Bestimmungen zur Durchführung, die erste Priorität wird die Referenz-Ebene Ausarbeiten.

Wählen Sie aus einer Vielzahl von Einspannmöglichkeiten, um sicherzustellen, dass das Werkstück stabil ist, wenn es den Schnittkräften ausgesetzt ist, und überlegen Sie, ob mehrere Einspannvorgänge erforderlich sind, um alle Flächen zu bearbeiten.

Werkzeugzuweisung und Parameterkoordination: Zuweisung des richtigen Werkzeugs für jeden Prozess und Einstellung der Anfangsparameter je nach Material und Bearbeitungsart (Schruppen oder Schlichten).

Erzeugung von Werkzeugwegen und Optimierung der erzeugten Werkzeugwege in der CAM-Software, um ihre Kohärenz zu optimieren, Leerhübe zu vermeiden und plötzliche Richtungsänderungen zu reduzieren.

Einblicke in das Fräsverfahren von Jucheng Precision

Gehäuse: Hochpräzise Bearbeitung des Kommunikationsgehäuses aus Aluminiumlegierung

Die Herausforderung besteht darin, dass es sich bei den Teilen um dünnwandige Gehäuse aus einer Aluminiumlegierung mit einer großen Anzahl von inneren und äußeren Kühlkörperzähnen und vielen Befestigungssäulen handelt, die eine strenge Maßgenauigkeit, enge Form- und Positionstoleranzen und die Beherrschung des Verzugs bei der Bearbeitung erfordern.

Programm für den Fräsvorgang:

Mehr als nur einzelne Schnitte: Systematische Fräsmöglichkeiten

Bei Prudential Precision sind wir der Meinung, dass hervorragende Fräsleistungen nicht von einer einzelnen Maschine oder einem einzelnen Werkzeug abhängen, sondern in das System integriert sind:

Wir sind bestrebt, jeden Fräsprozess in ein kontrolliertes, vorhersehbares und optimiertes System einzubetten, um unseren Kunden qualitativ hochwertige Fräslösungen von einfachen Teilen bis hin zu komplexen Komponenten zu bieten.

In der digitalen Fertigung gibt es einen besonders aktiven “Schnitzstift”, nämlich das CNC-Fräsen, das sich auf diese Art von unvergleichlicher Flexibilität und Präzision stützt, um das Erscheinungsbild der heutigen Industrieprodukte zu gestalten. Ob es sich um den Metallrahmen eines Smartphones oder die Schaufelform eines Flugzeugtriebwerks handelt, es geht immer um Präzisionsfräsen. Die Prinzipien zu verstehen, aber auch die Methoden zu beherrschen und sogar in der Lage zu sein, systematisch zu planen und zur Anwendung zu kommen, ist die entscheidende Brücke zwischen innovativem Design und hervorragender Fertigung. Hier in Jucheng Precision haben wir diese technischen Fähigkeiten eingehend studiert und verfügen über besondere professionelle Fräsfähigkeiten, um jeder präzisen Idee zum Erfolg zu verhelfen.

-- Jucheng Precision CNC-Fräsbearbeitungszentrum