Bei der CNC-Bearbeitung ist die Drehrichtung des Fräsers im Allgemeinen konstant, die Vorschubrichtung wird jedoch geändert. Beim Fräsen gibt es zwei häufige Phänomene: Gleichlauffräsen und Gegenlauffräsen.
Die Schneidkanten von Fräsern werden bei jedem Eintauchen Stoßbelastungen ausgesetzt. Für ein erfolgreiches Fräsen muss auf das korrekte Kontaktmuster zwischen der Schneidkante und dem Material beim Ein- und Austritt eines Schnitts geachtet werden. Bei einem Fräsvorgang wird das Werkstück in der gleichen oder entgegengesetzten Richtung zur Drehung des Fräsers vorgeschoben, was Auswirkungen auf den Fräseingang, -ausgang und darauf hat, ob die Fräsmethode Gleichlauf- oder Gegenlauffräsen ist.
01 Die goldene Regel des Fräsens – von dick nach dünn
Beim Fräsen ist es wichtig, die Spanbildung zu berücksichtigen. Der entscheidende Faktor für die Spanbildung ist die Position des Fräsers. Um einen stabilen Fräsprozess zu gewährleisten, ist es wichtig, dicke Späne am Eintritt und dünne Späne am Austritt anzustreben. Beachten Sie die goldene Regel, „von dick nach dünn“ zu fräsen, um sicherzustellen, dass die Kante mit der geringstmöglichen Spanstärke ausgeschnitten wird.
02 Gleichlauffräsen
Beim Gleichlauffräsen wird das Schneidwerkzeug in Drehrichtung zugestellt. Gleichlauffräsen ist immer dann die bevorzugte Methode, wenn Werkzeugmaschine, Vorrichtung und Werkstück dies zulassen.
Beim Kantengleichlauffräsen nimmt die Spandicke vom Beginn des Schnitts an allmählich ab und erreicht schließlich am Ende des Schnitts den Wert Null. Dadurch wird verhindert, dass die Schneidkante vor dem Schneiden an der Oberfläche des Teils kratzt und reibt.
Große Spandicken sind von Vorteil und die Schnittkräfte neigen dazu, das Werkstück in den Fräser zu ziehen und die Schneidkante im Schnitt zu halten. Da der Fräser jedoch dazu neigt, in das Werkstück hineingezogen zu werden, muss die Werkzeugmaschine den Vorschubspielraum des Tisches durch Eliminierung von Spiel bewältigen. Wenn der Fräser in das Werkstück hineingezogen wird, erhöht sich der Vorschub unerwartet, was zu einer übermäßigen Spandicke und einem Schneidenbruch führen kann. Ziehen Sie in diesen Fällen das Fräsen in Betracht.
03 Gegenlauffräsen
Beim Gegenlauffräsen wird das Schneidwerkzeug entgegen der Drehrichtung vorgeschoben.
Die Spandicke nimmt allmählich von Null bis zum Ende des Schnitts zu. Die Schneidkante muss mit Gewalt eingedrückt werden, wodurch aufgrund von Reibung, hoher Temperatur und häufigem Kontakt mit der kaltverfestigten Oberfläche der Vorderschneide ein Kratz- oder Poliereffekt entsteht. All dies verringert die Standzeit des Werkzeugs.
Die beim Ausschneiden der Schneidkante entstehenden dicken Späne und höheren Temperaturen führen zu hohen Zugspannungen, die die Standzeit des Werkzeugs verkürzen und oft zu einem schnellen Ausfall der Schneidkante führen. Es kann auch dazu führen, dass der Span an der Schneidkante festklebt oder verschweißt, wodurch er dann zum Beginn des nächsten Schnitts transportiert wird, oder dass die Schneidkante kurzzeitig abplatzt.
Schneidkräfte neigen dazu, Fräser und Werkstück voneinander wegzudrücken, während Radialkräfte dazu neigen, das Werkstück vom Tisch abzuheben.
Gegenlauffräsen kann von Vorteil sein, wenn die Bearbeitungszugaben stark variieren. Auch bei der Bearbeitung von Superlegierungen mit Keramikeinsätzen empfiehlt sich das Gegenlauffräsen, da Keramik empfindlicher auf Stöße beim Einschneiden in das Werkstück reagiert.
04 Arbeitsvorrichtung
Die Vorschubrichtung des Werkzeugs stellt unterschiedliche Anforderungen an die Werkstückaufnahme. Es sollte der Hubkraft beim Gegenlauffräsen standhalten können. Beim Steigfräsen sollte es dem Abtrieb standhalten können.
