CNC-Bearbeitung Fräsen von Aluminium

CNC-Bearbeitung Aluminiumfräsen ist ein Fertigungsbegriff, der verschiedene Arten von Fräsverfahren umfasst, die zur Herstellung von Aluminiumteilen verwendet werden. Es gibt viele wichtige Faktoren, die die Konstrukteure von Teilen verstehen müssen, wenn sie ihr nächstes Projekt für Aluminiumteile planen. Zu diesen Faktoren gehören die Art der Schneidwerkzeuge, die Aluminiumsorten, die vorgegebenen Parameter und vieles mehr. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die wichtigsten Aspekte des Aluminiumfräsens, damit Sie für Ihr nächstes Projekt gut vorbereitet sind.

Das Aluminiumfräsen umfasst mehrere Verfahren zur Bearbeitung von Aluminiummaterial zu Teilen und Komponenten. Diese Verfahren sind subtraktiv, d. h. das Fräswerkzeug trägt Rohmaterial ab, um die gewünschten Merkmale auf dem Teil zu erzeugen. Bei diesen Verfahren werden bestimmte Arten von Schneidwerkzeugen wie Schaftfräser, Bohrer, Reibahlen und andere eingesetzt.

Im Folgenden werden die gängigsten Aluminiumfräsverfahren vorgestellt, die für Teilekonstrukteure wichtig sind:

Planfräsen

Beim Planfräsen wird der radiale Teil des Werkzeugs als Schneidkante verwendet. Planfräsen wird häufig zum Schneiden flacher Oberflächen an einem Teil verwendet. Während des Prozesses wird das Werkstück in die entgegengesetzte Richtung der Rotation des Fräsers zugeführt. Dadurch wird eine nach unten gerichtete Kraft erzeugt, die dazu beiträgt, das Werkstück während des Fräsens in Position zu halten.

Profilfräsen

Beim Profilfräsen wird das mehrachsige Fräsen von 2D- und 3D-Formen eingesetzt. Es gibt verschiedene Arten des Profilfräsens, z. B. Nutenfräsen, Taschenfräsen, Konturfräsen, Trochoidalfräsen und andere. Beim Profilfräsen werden Schaftfräser so eingesetzt, dass sie an den Seiten eine Schneidkante haben.

Seitenfräsen

Beim Scheibenfräsen wird das Material nicht horizontal, sondern vertikal geschnitten, um eine ebene Fläche zu erzeugen. Beim Scheibenfräsen befindet sich die Schneide im Umfangsbereich des Fräsers.

Fräsen von Löchern

Beim Bohrungsfräsen werden Bohrungen in das Werkstück eingebracht. Beispiele für diese Merkmale sind allgemeine Löcher, Senkbohrungen, Gewindelöcher, Senkbohrungen und Punktlöcher. Zu den Fräsern, die zur Herstellung dieser Löcher verwendet werden, gehören Spatenbohrer, Schaftfräser, Spiralbohrer, Reibahlen, Gewindebohrer und andere.

Formfräsen

Beim Formfräsen handelt es sich um ein kundenspezifisches Verfahren, bei dem das Profil des Schneidwerkzeugs auf der Grundlage der Konstruktion des Teils geformt wird. Bei diesem Verfahren werden die Konturen des Schneidwerkzeugs genau so geformt, wie die vorgesehene Form des Werkstücks.

Beim Fräsen von Aluminium gibt es mehrere wichtige Faktoren zu beachten:

Aluminiumsorte

Die spezifische Qualität des Aluminiummaterials hat Einfluss auf die Bearbeitbarkeit und das Design Ihres Teils. Die Zerspanbarkeit wird durch die Legierungselemente in jeder Aluminiumsorte bestimmt. Diese Legierungen bestimmen Eigenschaften wie Duktilität, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Aluminiumlegierungen haben auch bestimmte mechanische Eigenschaften, die die Bearbeitbarkeit des Materials mitbestimmen.

Steifigkeit beim Einspannen

Das Einspannen ist ein wichtiger Aspekt beim Aluminiumfräsen, denn es hält das Werkstück in Position. Bei korrekter Ausführung verhindert das Einspannen ein Verrutschen des Werkstücks während des Fräsens, was die Integrität des Teils beeinträchtigen könnte. Das starre Einspannen des Werkstücks ermöglicht einen reibungslosen Fräsprozess, weil es:

• Verringerung der Vibrationen des Werkstücks
• fördert die Maßhaltigkeit
• Verhindert die Durchbiegung des Werkzeugs
• Verringert Rattern
• Bearbeitungsparameter

Die Bearbeitungsparameter sind ein weiterer Schlüsselfaktor für die korrekte Herstellung Ihres Werkstücks. Unterschiedliche Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe haben unterschiedliche Auswirkungen auf das Fräsen von Aluminium. Aus diesem Grund ist es von größter Bedeutung, dass Sie die Parameter von Anfang an richtig einstellen, um Probleme wie gebrochene Werkzeuge, raue Endbearbeitungen und sogar Ratterer zu vermeiden.

Werkzeuggeometrie

Schneidwerkzeuge haben unterschiedliche Geometrien wie Spanwinkel, Schrägungswinkel, Stegbreite, Anzahl der Spannuten, Spannutenlänge, Eckenradius und mehr. Außerdem ist jeder Fräsart eine bestimmte Werkzeuggeometrie zugeordnet.

Beim Fräsen von Aluminium gibt es einige häufige Herausforderungen, denen sich Zerspaner stellen müssen:

Aluminium-Ansammlungen

Wenn sich Aluminium an den Kanten des Schneidwerkzeugs ablagert, verringert sich die Lebensdauer des Werkzeugs und die Fähigkeit, die Teile genau zu bearbeiten. Sie können dieses Problem lösen, indem Sie eine höhere Schnittgeschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit verwenden. Zu langsame Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe können sich negativ auf die Schneidwirkung des Werkzeugs auswirken und zu erhöhter Reibung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück führen, was wiederum zu Aluminiumablagerungen führt.

Rattern

Zu starke Vibrationen führen zu Rattern, was ungenaue Abmessungen und eine schlechte Endbearbeitung des Werkstücks zur Folge hat. Um Rattererscheinungen zu vermeiden, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Werkstück durch richtiges Einspannen sicher fixiert ist. Wenn Sie außerdem mit zu hohen Geschwindigkeiten schneiden und vorschieben, kann dies zu stärkeren Vibrationen und Rattergeräuschen führen. In diesen Fällen ist es am besten, die Geschwindigkeit zu drosseln, wenn Sie können.

Schlechte Endbearbeitung der Oberfläche

Es ist nicht immer einfach, beim Fräsen von Aluminium eine glatte Endbearbeitung zu erzielen. Wenn Ihre Schneidwerkzeuge stumpf sind, wird die Endbearbeitung Ihres Werkstücks rau sein. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Schneidwerkzeuge nachschleifen, um sie scharf zu halten, und verwenden Sie nach Möglichkeit ein hochwertiges Werkzeugmaterial für den Fräser. Wenn die Geometrie Ihres Schneidwerkzeugs nicht geeignet ist, kann es außerdem zu einem Nachschneiden von Spänen und einer verminderten Spanabfuhr kommen, was zu einer rauen Endbearbeitung Ihres Werkstücks führt. Außerdem ist es wichtig, die richtige Schnitttiefe und -geschwindigkeit zu verwenden, um eine möglichst glatte Endbearbeitung zu erzielen.