Da die Anforderungen der Kunden immer weiter steigen, wird es immer wichtiger, Teile mit einer unvergleichlichen Präzision und einem scharfen Finish zu liefern. Um dieses Ergebnis zu erreichen, müssen professionelle CNC-Unternehmen die Werkzeugdurchbiegung minimieren. Wie der Name schon sagt, ist die Werkzeugdurchbiegung das Ergebnis von Schnittkräften, die die Steifigkeit des Werkzeugs übersteigen und es verbiegen. Die Durchbiegung des Werkzeugs verschleißt das Werkzeug und birgt die Gefahr, dass es bricht. Aus diesen Gründen ist die Minimierung der Werkzeugdurchbiegung von entscheidender Bedeutung, um die Wiederholbarkeit der Teile und eine hohe Qualität der Endbearbeitung zu gewährleisten. Außerdem ist die Minimierung des Werkzeugverzugs wirtschaftlich, da sie die Maschinenstillstandszeiten reduziert. Was beeinflusst die Bearbeitungsgenauigkeit? Wie können Sie das Risiko von Werkzeugschäden minimieren? Worauf sollten Sie bei CNC-Maschinen achten? Wir schreiben darüber weiter unten!

Werkzeuge

Wie sich die Werkzeugdurchbiegung auf das Werkstück auswirkt

Die Werkzeugdurchbiegung ist definiert als die Durchbiegung eines Werkzeugs. Die Verformung von Werkzeugen und Werkstücken erfolgt durch eine Belastung des Werkzeugs oder des Werkstücks, die zu einer erheblichen Veränderung des Werkstücks führen kann. Sie tritt auf, wenn die Schnittkräfte die Steifigkeit des Werkzeugs überwinden können, was zu einer Durchbiegung des Werkzeugs führt. CNC-Bearbeitungswerkzeuge haben zwei Enden. Ein Ende des CNC-Bearbeitungswerkzeugs kann frei gehalten werden, während das andere Ende im Werkzeughalter fixiert ist. Bei der CNC-Bearbeitung kann das Werkzeug eine Kraft auf das Werkstück ausüben. Wenn das CNC-Bearbeitungswerkzeug eine Kraft auf das Werkstück ausübt, übt das Werkstück auch einen entgegengesetzten Widerstand auf das Werkzeug aus. Auf das CNC-Bearbeitungswerkzeug wirken noch verschiedene andere Arbeitskräfte und Widerstände ein. Wenn die von außen auf das Werkzeug einwirkende Kraft größer wird als die Werkzeugkraft, kann dies zu einer Durchbiegung des Werkzeugs führen. Die Durchbiegung und Biegung des Werkzeugs hat einen großen Einfluss auf die CNC-Bearbeitung. 

Beschädigung von CNC-Werkzeuge und Bearbeitungsgenauigkeit

Die Durchbiegung oder Beschädigung des Werkzeugs verursacht bei der CNC-Bearbeitung die folgenden Komplikationen: 

Sie verkürzt die Standzeit des Werkzeugs und führt zu Werkzeugbruch – Wenn sie nicht richtig berücksichtigt wird, kann die Durchbiegung des Werkzeugs zu Kratzern auf den Teilen führen. Der Werkzeugverschleiß kann zunehmen, und bei den gefertigten Teilen mit Werkzeugverformung kann es zu Abweichungen, Toleranzüberschreitungen oder Vibrationen der Oberflächenbeschaffenheit kommen.

Wenn Sie die Werkzeugdurchbiegung reduzieren und eine hohe Oberflächengüte erreichen wollen, ohne die Qualität der Teile zu beeinträchtigen, benötigen Sie hochwertige CNC-Drehmaschinen, hochwertige Werkzeuge und erfahrene Ingenieure, die diese Maschinen bedienen. Die Durchbiegung des Werkzeugs kann minimiert werden, indem der Abstand zwischen dem Werkzeughalter und der Werkzeugspitze verringert wird.

Wie kann man die Durchbiegung von CNC-Werkzeuge reduzieren? 

Werkzeugverformung bei der CNC-Bearbeitung ist sehr häufig und kann bei minimaler. Auswirkung auf die Teilequalität katastrophale Folgen haben. Der Überhang von Messern lässt sich nicht vollständig vermeiden oder verhindern, aber es gibt Möglichkeiten, ihn zu verringern. Schnitttiefe, korrekter Endpunkt, korrekte Programmierung der CNC-Maschine – das sind nur einige Aspekte der Pflege Ihrer CNC-Maschine. Hier sind einige Tipps, die Ihnen helfen, die Werkzeugfase bei der CNC-Bearbeitung zu reduzieren. 

Erhöhen Sie die Festigkeit des Werkzeugkerns durch Veränderung des Durchmessers

Der Durchmesser ist ein wichtiger Faktor bei der Betrachtung von Durchbiegung und Biegung, insbesondere der Kerndurchmesser. Die Festigkeit eines Werkzeugkerns hängt von der Spannweite und der Nutenlänge ab, und die Differenz zwischen Spannweite und Nutenlänge kann als Kernsteifigkeit bezeichnet werden. Mit dem daraus resultierenden Werkzeug kann der Kerndurchmesser für Berechnungen verwendet werden, wobei der Kerndurchmesser dann zum Halsdurchmesser wird. Durch Änderung dieser Werte kann die Durchbiegung des endgültigen Werkzeugs verringert werden. Dies kann einen großen Einfluss auf die Größe von Werkzeugen mit langen Nuten haben.

Lernen Sie den Unterschied zwischen langen Rillen und langen Strecken

Die Werkzeugdurchbiegung kann minimiert werden, wenn man die wichtigsten Unterschiede zwischen Werkzeugen mit langer Nut und langer Steigung kennt. Der Kerndurchmesser ist in erster Linie für den Unterschied in der Steifigkeit zwischen Langrillen- und Langhubwerkzeugen verantwortlich. Ein Werkzeug mit mehr Material ist relativ steifer als ein Werkzeug mit weniger Material. Darüber hinaus sind Werkzeuge mit kürzeren Nuten härter und haben eine längere Lebensdauer. Jede Art von Werkzeug hat ihre eigenen Stärken. Um die Durchbiegung bei einem bestimmten Vorgang zu verringern, muss das richtige Werkzeug verwendet werden.

Verwenden Sie ein Greifwerkzeug um zu vermeiden Werkzeuge

Werkzeuge mit großer Reichweite werden meist verwendet, um Material aus Spalten zu entfernen, in die der Werkzeughalter nicht passt und das Material nicht entfernen kann. Der Materialabtrag erfolgt durch Einsetzen einer nichtschneidenden Verlängerung des Werkzeugdurchmessers. Das Verkanten kann verhindert werden, indem der Abstand hinter der Schneide auf den Werkzeugdurchmesser reduziert wird.

Anwendung des Langrillenwerkzeugs

Langnutenwerkzeuge haben hauptsächlich große Schnittlängen. Langrillenwerkzeuge werden meist zur Herstellung von Schlitzen in fugenlosen Wänden verwendet. Die Größe des Kerndurchmessers ändert sich nicht und bleibt über die gesamte Länge des Schnittes gleich. Je größer der Kerndurchmesser ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass das Teil schief wird. Außerdem können einige Schneiden bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten verjüngte Kanten erzeugen.

Länge der Kehle verringern

Der Überstand ist die Länge zwischen dem Ende des CNC-Werkzeugs und dem Anschlusspunkt. Bei der Montage als freitragender Träger muss das Werkzeug sowohl Biegespannungen als auch horizontalen und vertikalen Kräften standhalten. Nach der Theorie der Lastspannungen führen kürzere Auskragungen zu einer geringeren Auswirkung von Biegespannungen.

Erhöhung der Werkzeugsteifigkeit

Die Werkzeugdurchbiegung bei der CNC-Bearbeitung kann durch eine Erhöhung der Werkzeugsteifigkeit reduziert werden. CNC-Bearbeitungswerkzeuge bestehen in der Regel aus Hochgeschwindigkeitsstahl. Schnellarbeitsstahl ist bei Bearbeitungen oft hilfreich, aber wenn er hohen Belastungen ausgesetzt ist, kann es zu Verformungen des Werkzeugs kommen. Eine Alternative zu Werkzeugen aus Schnellarbeitsstahl sind Werkzeuge aus Hartmetall, die als dreimal steifer gelten als Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl. Hartmetallwerkzeuge können aufgrund ihrer spröden Eigenschaften in CNC-Werkzeugmaschinen zur Verringerung der Verformung eingesetzt werden.

Zusammenfassung 

Im Allgemeinen ist die Durchbiegung und Biegung von Werkzeugen eine der Hauptursachen für das Versagen oder den Verderb eines Werkstücks. Die Verformung des Werkzeugs während der Bearbeitung kann durch bestimmte Strategien minimiert werden, z. B. durch Verringerung des Abstands des Werkzeughalters von der Werkzeugspitze und durch Erhöhung der Steifigkeit und Kernfestigkeit des Werkzeugs. Die Reduzierung des Überhangs verringert auch die Werkzeugdurchbiegung bei der CNC-Bearbeitung. Um Ausfälle und Ungenauigkeiten zu vermeiden, ist es ratsam, die besten Geräte zu verwenden und kontinuierlich an Schulungen teilzunehmen, um sich mit den fräsmaschinen CNC vertraut zu machen und die Werkzeuge optimal zu nutzen. Die richtige Programmierung (Verwendung des besten Bearbeitungs- oder Fräsprogramms) und die Schulung des Bedieners in diesem Bereich verbessern mit Sicherheit die Funktion und Qualität der CNC-Maschine, und andere Probleme und Fragen im Zusammenhang mit der Werkzeugumlenkung werden irrelevant. Wenn Sie das richtige Zubehör wählen, werden Ihre Flächen beim Einsatz der Fräsmaschine in perfektem Zustand sein, und die daraus entstehenden Produkte werden jeden Warenkorb füllen.