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Fräswerkzeuge

Zu wissen, welches Fräswerkzeug bei der Bearbeitung verwendet werden soll, ist ein sehr wichtiger Aspekt und wir finden es oft schwierig zu verstehen, was wir verwenden sollen.

Viele stehen nach all dem Auf und Ab bei der Wahl oder Konstruktion des CNC-Fräsers vor den ersten Prozessen, und hier tauchen die ersten Probleme und Zweifel auf:

Welches Werkzeug verwende ich?

Wie schnell gehe ich?

Wie viele Umdrehungen mache ich mit dem Elektrowerkzeug?

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Normalerweise macht man den Test mit dem ersten Werkzeug, das man zur Hand hat, man probiert die Bearbeitung aus, die normalerweise schlecht ausfällt und dann verbringt man die Nacht im Internet auf der Suche nach nützlichen Neuigkeiten zwischen Foren und Online-Werkzeugkatalogen, morgens bleiben wir dort wach mit verworrenen Ideen und mit tausend Prüfungen.

Es ist normal, wir haben es durchgemacht und wir werden es alle so durchmachen.

Das Folgende sind kleine Tipps und Überlegungen, die auf meiner Erfahrung basieren.

Beginnen wir mit der gängigen Terminologie, oft wird das Werkzeug, das die Bearbeitung physisch durchführt, mit dem Namen "Fräsen" bezeichnet, aber die Maschine, die die Bearbeitung mit dem "Fräswerkzeug" durchführt, wird auch mit dem gleichen Namen "Fräsen" bezeichnet.

Wenn Sie irgendwo lesen: "Ich habe einen 2-Millimeter-Fräser mit zwei Schneiden verwendet", bedeutet dies die Verwendung eines "Fräswerkzeugs", wenn Sie stattdessen geschrieben stehen: "Ich habe einen manuellen (oder CNC-)Fräser mit drei Achsen zur Bearbeitung verwendet “ bedeutet die Verwendung einer manuellen oder CNC-Fräsmaschine.

In der Fortsetzung meiner Ausführungen werde ich das Fräswerkzeug als „Fräser“ bezeichnen, aber auf jeden Fall sollte klar sein, was ich meine (hoffe ich..).

Bevor ich auf die Besonderheiten der Fräswerkzeuge eingehe, mache ich eine kleine Passage an der Maschine, an der die Fräser montiert sind, denn es ist wichtig zu verstehen, welche mechanischen Grenzen diese haben können, die dann Fehler oder Probleme in der Bearbeitung bestimmen Phase, was ich meine, ist bald gesagt.

Wenn die Struktur des Fräsers aus Holz besteht und mit Führungen aus denen der Schubladen versehen ist, haben wir wahrscheinlich eine nicht sehr starre Struktur und etwas Spiel in den Führungen selbst auf Holz oder Kunststoff schwierig zu bearbeiten, und dies unabhängig von der Art des montierten Fräswerkzeugs.

Lücken während der Bearbeitung erzeugen Vibrationen während des Schneidens und folglich eine nicht gut ausgeführte Bearbeitung.

„Kein Problem“, sagen Sie mir, „ich habe einen Metallfräser mit prismatischer Führung und ein Hochfrequenz-Elektrowerkzeug, das von einem Inverter gesteuert wird“, ein typischer chinesischer Fräser.

Achtung, das bedeutet nicht, dass es keine Spiele oder Schwächen gibt.

Ich sehe oft Modelle chinesischer CNC-Fräser mit prismatischen Führungen, die jedoch auf einer Blechkonstruktion montiert sind (geringe Steifigkeit) oder Kugelumlaufbuchsen  freitragend montiert (mechanischer Horror), selbst Elektrowerkzeug-Halterungen zu dünn (dadurch biegt sich).

Auf der Elektrospindel gäbe es dann viel zu schreiben, ich verehre das typisch chinesische Modell mit Wasserkühlung, oft haben diese Modelle keine Lager für axiale Belastungen, daher halten sie nicht vielen Operationen wie Bohren stand.

Moral: Berühren, ziehen, bewegen und überprüfen Sie Ihren Computer, um seine Konsistenz zu verstehen (offensichtlich im ausgeschalteten Zustand !!! _). Wenn Sie wissen, ob er Spiele hat oder nicht, können Sie die Ursachen für eine fehlerhafte Verarbeitung besser einschätzen.

Und jetzt die Schneider.

Es gibt Tausende von Fräsertypen, zu verstehen, wie man sie entsprechend dem zu bearbeitenden Material auswählt, erfordert viel Erfahrung, eine Vielzahl von Faktoren können sich sogar radikal ändern wie ein Cutter während des Schnitts funktioniert, jedoch sind einige grundlegende Informationen erforderlich.

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Haupteigenschaften

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Schauen wir uns jetzt die  Hauptmerkmale des Fräsers und insbesondere die Winkel, die zwischen ihm und dem Werkstück gebildet werden, speziell diese Winkel werden auch als "Spoils" bezeichnet:

Schnittkante: Es ist die Kante, die das Material schneidet
Brust: Dies ist die Oberfläche vor der Schneidkante des Werkzeugs (a).
Vorne ausziehen  (γ): ist der Winkel, der sich im vorderen Teil der Schneide bildet, wo sie sich löst  die Späne. Der Winkel wird durch die vertikale Achse und die vordere Brust des Werkzeugs definiert. Ein Werkzeug wird als POSITIV bezeichnet, wenn dieser Winkel eine "Rampe" für den Span erzeugt. Wenn die Brust im Gegenteil zur Vorderseite des Werkzeugs geneigt ist und die vertikale Linie überschreitet, sprechen wir von NEGATIVEN Werkzeugen. Dies ist ein sehr wichtiger Winkel, den wir später wieder aufnehmen werden POSITIV.
Unteres Blatt  (α): ist der Winkel zwischen der horizontalen Achse und der Rückseite des Werkzeugs (b). es ist der hintere Teil des Werkzeugs, der den abgetragenen Bereich hinter sich lässt, es muss immer positiv sein, sonst heißt es "das Werkzeug perlt das Material"
Schnittwinkel  (β): ist der Teil des Werkzeugs zwischen dem unteren und dem vorderen Rechen. es ist ein wichtiger Winkel, manchmal, wenn dieser Winkel zu klein ist, sagt man, dass "das Werkzeug zu gierig ist", dh es bleibt im Material stecken.
Chip: (d) ist das entfernte Material.
Schnittrichtung des Werkzeugs: (c) Bei unseren Fräsern handelt es sich in der Regel um eine rechtsdrehende Drehbewegung.
Axiale Vorschubrichtung: (e) ist die Verschiebung, die die Schnitttiefe bestimmt.

Positives (a) und negatives (b) Werkzeug

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Positive Werkzeuge
Positive Werkzeuge werden verwendet, wenn wir eine große Schnittleistung und keine Grate an den Kanten benötigen. Je positiver das Werkzeug ist, desto mehr nehmen diese Eigenschaften zu, zu Lasten der Standzeit und seiner Stabilität. Es wird in NE- und weichen Materialien wie Holz, Kunststoff, Messing und Aluminium eingesetzt. Je weicher das Material, desto mehr werden positive Werkzeuge benötigt, einer der Effekte von positiven Werkzeugen ist die Reduzierung der Temperatur im Schneidbereich. Die Verwendung von Negativwerkzeugen auf Kunststoff beispielsweise erzeugt viel Hitze und der Kunststoff neigt zum Schmelzen, wodurch der Verarbeitungserfolg zunichte gemacht wird.
Negative Werkzeuge
Negative Werkzeuge unterscheiden sich durch ihre hohe Widerstandsfähigkeit und teilweise durch ihre Oberflächen (je nach zu bearbeitendem Material). Sie erzeugen viel Hitze, was ein großes Problem darstellen kann. Aber ihre Robustheit macht sie sehr nützlich für eisenhaltige Materialien und Stähle im Allgemeinen. Ein weiterer kleiner Nachteil ist der Schneidaufwand, der Kraft und Schneidkraft erfordert.
Bei unseren Fräsern würden wir kaum „bewusst“ auf ein negatives Spanwerkzeug setzen.

Um bei der Wahl des Werkzeugs zu "Boden zu Boden" zurückzukehren  und um zu einfachen, banalen, aber verständlichen Beispielen zu gelangen, versuchen wir zu sehen, welche Art von Messer wir für drei Arten von Lebensmitteln verwenden sollten:

Salami:  sehr scharfes Messer, sehr kleiner Schnittwinkel (β), große Geschicklichkeit des Bedieners, einen positiven vorderen Spanwinkel einzuhalten.

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Brot:  Messer, das dem von Salami sehr ähnlich ist, nicht unbedingt scharf, aber sicherlich mit einem Wellenschliff.

Grana-Käse:  stumpfes Messer, sehr großer Schneidwinkel.

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Sie verstehen, dass wir für Lebensmittel, auch mit unseren Ausstechern und für jede Art von Material, geeignete Cutterwerkzeuge verwenden müssen. Wenn wir versuchen, die Salami mit dem Parmesanmesser zu schneiden, wird es schwierig, ein schönes Sandwich zu machen.

Hauptmaterialien 

Rückkehr ernst  Versuchen wir zu verstehen, aus welchem Material die Fräser hergestellt werden können.
Im Großen und Ganzen können sie in HSS oder Widia hergestellt werden.

HSS  (Schnellarbeitsstahl) oder Superschnellarbeitsstahl , ist ein weit verbreitetes Material bei der Herstellung von Metallbearbeitungswerkzeugen (Fräser und Werkzeuge für die Drehbank, Bohrer, Scheiben zum Schneiden von Metallteilen usw.). Die Schneideigenschaften von HSS-Werkzeugen sind hervorragend, wobei zu beachten ist, dass HSS-Stahl kein einzigartiger Stahl ist, sondern eine Kategorie von Stählen, d.h. es gibt Dutzende von Stählen, die allgemein als HSS bezeichnet werden können.

Widia  oder auch Hartmetall oder Carboloy, ist ein Material aus harten Partikeln von Wolframkarbid eingebettet in eine Metallmatrix (oft Kobalt).
Es wird durch den Sinterprozess hergestellt, d.h. feine Pulver der Komponenten werden gemischt, gepresst und anschließend unter hohem Druck erhitzt, sodass sich die Granulate der Pulver zu einem einzigen Stück zusammenfügen. Das bedeutet, dass Hartmetalle keine eigentlichen Metalle sind, sondern Karbide (80-95%), die durch ein Metall gebunden sind.
Hartmetalle werden zur Herstellung von Werkzeugen für industrielle Prozesse mit Zerspanung (Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden) verwendet. Hartmetallwerkzeuge sind härter als Superschnellarbeitsstahlwerkzeuge (HV 1500 vs HV 1000) und halten höheren Schnitttemperaturen (1000° C vs 600° C) stand.
  daher höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten. Ein Nachteil von Hartmetall ist die geringere Zähigkeit im Vergleich zu Schnellarbeitsstahl (sie sind spröder).

So lassen sich zwei Schlussfolgerungen ziehen:

Erstens, wenn meine Prozesse hauptsächlich weiche Materialien wie Holz oder Kunststoff betreffen, kann ich HSS-Fräser (billiger) verwenden, zweitens, wenn ich mehr Aluminium, Messing oder sogar Carbon bearbeite, verwende ich Widia-Fräser.
In Wirklichkeit lassen sich aber Materialien wie Aluminium oder sogar Messing besser mit HSS-Fräsern bearbeiten, Holz, insbesondere MDF oder Multilayer, ist besser mit Widia-Fräsern zu bearbeiten, da sie länger halten, Holz scheint ein leichtes Material zu sein, verschleißt aber die Schneiden Schneidkante vorzeitig, tatsächlich verwenden Unternehmen, die Holz bearbeiten, fast immer sogar Diamantwerkzeuge (Einsätze in industriellem synthetischem Diamant).

So erkennen Sie, ob sich ein Cutter in HSS oder Widia befindet:  Ich erkläre zwei einfache Methoden, die erste basiert auf dem Gewicht, ein Widia Cutter wiegt immer mehr als einer in HSS, dies liegt am höheren spezifischen Gewicht des Materials, die zweite Methode, wahrscheinlich die praktischste, ist die Da es sich um einen einfachen Magneten handelt, werden die HSS-Fräser sehr vom Magneten angezogen, weil sie im Wesentlichen aus Stahl bestehen, während die von Widia sehr wenig vom Magneten angezogen werden, gerade weil sie aus Karbiden und sehr wenig Eisen bestehen.

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Beschichtung von Werkzeugen: Sie haben vielleicht bemerkt, dass einige Fräser eine goldene Farbe haben, andere eine dunkelgraue Farbe.
Dabei handelt es sich um Oberflächenbeschichtungen, die die Werkzeugoberfläche deutlich härter machen und deren Verschleißfestigkeit stark erhöhen.

Diese Beschichtungen sind vielfältig, sie basieren auf Titannitrid, Titancarbonitrid oder sogar Chromnitrid usw. Sie werden sowohl auf HSS- als auch auf Widia-Fräsern hergestellt.

Nun, wir sind an einem guten Punkt angelangt, aber es gibt immer noch die Schlussfolgerungen und die wichtigsten Dinge, die jeder von uns wissen möchte.

Welche Cutter verwende ich für meine Arbeit, wo finde ich sie, wie viel kosten sie und wie verwende ich sie, ich wette, Sie hätten diesen Teil am liebsten gleich gelesen.

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Wahl des Werkzeugs

"Welche Cutter verwende ich für meine Arbeit?"  wenn man mir diese frage stellt, gebe ich normalerweise  dieses kleine Muster

Widia-Schneider vom Typ "Diamant"

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Geeignet für: Balsa, Carbon, Depron, sehr weiches Holz, Konturierung von Vetronit-Basen

Kressgeschwindigkeit ca. 5, Schnittgeschwindigkeit ca. 400 mm/min, Eintauchgeschwindigkeit ca. 300 mm/min

„Diamant“-Fräser so genannt wegen seiner Form, empfohlener Durchmesser 3,17 - 2,4 - 1,8 mm

Wendelfräser mit zwei Hartmetallschneiden (Widia)

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Nützlich zum:  Hartholz, Kunststoffsperrholz, auch Aluminium.

Kressgeschwindigkeit ca. 5, Schnittgeschwindigkeit ca. 400 mm/min, Eintauchgeschwindigkeit ca. 300 mm/min

Durchmesser von 3,17 bis 6 oder 8 mm

Wendelfräser mit einer Schneide aus Hartmetall (Widia)

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Aluminium, Hartholz, Kunststoffsperrholz.

Kressgeschwindigkeit ca. 4, Schnittgeschwindigkeit ca. 400 mm/min, Eintauchgeschwindigkeit ca. 300 mm/min.

Für Aluminium 1 mm dick, Schnittgeschwindigkeit ca. 120 mm/min, Eintauchgeschwindigkeit ca. 80 mm/min, Schnitt leicht mit "Svitol" Spray oder Silikonöl schmieren

empfohlener Durchmesser 3,17 - 3 mm

Stichelschneider

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Erstellung von Leiterbahnen, Bearbeitung von Textgravuren auf Holz, Kunststoff, Aluminium

Kressgeschwindigkeit ca. 4, Schnittgeschwindigkeit ca. 200 mm/min, Eintauchgeschwindigkeit ca. 100 mm/min.

Fräser namens "Burin" mit einer Hartmetallschneide (Widia), empfohlener Durchmesser von 3,17, Winkel 60° und Spitze von 0,2 mm

Schneidsatz

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Dann gibt es diesen Fräsersatz in vielen Einkaufszentren, sie sind von Valex, sie haben einen geringen Preis, ich benutze sie zum Abflachen, Schneiden oder Profilieren, das Spitzenlager muss bei Verwendung mit CNC-Maschinen entfernt werden.
Sie werden auf Holz, MDF oder Sperrholz verwendet.

Nützliche Informationen

Wo finde ich die Cutter: Normalerweise bekomme ich sie in chinesischen Online-Shops, sie sind billig, von geringer Qualität und Konsistenz, aber sie erfüllen meine Bedürfnisse, wenn ich etwas effizienteres brauche, wende ich mich an spezialisierte mechanische Fachgeschäfte, hier multiplizieren sich die Kosten mit 10, aber die Qualität ist viel höher.
Diese Geschäfte sind schwer zu finden, sie verkaufen über Vertreter direkt an Maschinenbauunternehmen, verkaufen oft nicht an Einzelpersonen oder zumindest an diejenigen, die nicht umsatzsteuerpflichtig sind.
Ich habe Glück, weil ich in der Welt der Mechanik arbeite, aber kontaktieren Sie mich nicht für Einkäufe !!!
Das Ideal ist, den Freund oder den Freund des Freundes als Vertreter dieser Unternehmen zu haben, der Sie in irgendeiner Weise beraten und den für Ihre Bedürfnisse geeigneten Schneider bereitstellen kann.
Es gibt auch italienische Online-Shops, die "professionelle" Cutter für den Hobbygebrauch verkaufen, chinesische Produkte aber oft zu höheren Preisen weiterverkaufen.
Bei Ebay findet man manchmal gute Schnäppchen, sogar auf Subito.it sieht man zufällig neue Werkzeuge zu günstigen Preisen.

Wie viel kosten die Fräser: inzwischen haben Sie die Antwort zwischen den Zeilen oben gelesen, wenn Sie die Fräser aus China nehmen, gehen die Preise für Widia-Fräser mit zwei Schneiden Durchmesser 3,17 mm auf ca. 1,5 Euro, für größere Durchmesser ja es 5-10 Euro erreichen kann, wenn man die Versandkosten berücksichtigt, würde ich sagen, dass es sich um ausgezeichnete Preise handelt, aber lies meine Anmerkung zu den chinesischen Bohrern.

Verwendung der Fräser: dh bei welcher Drehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe.
Zu diesem Thema gibt es ganze Abhandlungen über die Einstellung der Werte, sie werden in der Regel von den Herstellern solcher Werkzeuge gemacht, typspezifisch, mit Abmessungen, Material, mit dem es hergestellt wird, Art der Beschichtung, zu bearbeitendes Material, erforderliches Finish und vieles mehr. Wenn ich zum Beispiel eine Stanzform aus Vergütungsstahl herstellen und einige Schruppoperationen durchführen muss, sagt mir der Katalog des Fräserherstellers, welche Art von Fräser ich verwenden soll und welche Schneidparameter ich bei der Bearbeitung verwenden muss.
Die Rede ist vom Einsatz professioneller NC-Maschinen, bei denen Sonderwerkzeuge mit erheblichem Aufwand zum Einsatz kommen und für die typisch mechanische Präzisionsbearbeitung.
In unserem Fall ist es schwierig, mit unseren Stromabnehmern Stahl zu bearbeiten, es ist unerschwinglich, professionelle Fräser (die kosten ab 50 Euro aufwärts) zu verwenden, um sie dann auf Hochgeschwindigkeits-Elektrospindeln zu montieren, bei denen es nicht möglich ist, eine feste Drehung einzustellen und aufrechtzuerhalten Geschwindigkeit.
Es ist unwahrscheinlich, dass ein chinesischer Cutter-Verkäufer Ihnen sagt, dass Sie bei der Buche einen bestimmten Cutter bei Gesamtumdrehungen verwenden sollten, aber bei der Birke ist es besser, einen anderen Cuttertyp zu verwenden, als bei Kunststoff (aber welcher Kunststofftyp) !!) Es ist besser, einen zweischneidigen Fräser mit 2 mm Durchgängen zu verwenden.
Auch für die Holzbearbeitung gäbe es geeignete professionelle Spezialschneider, aber Sie verstehen, dass die Kosten sehr hoch sind und auf jeden Fall Werkzeuge für den Einsatz auf "echten" Stromabnehmern sind.
Wenn Sie in den verschiedenen Foren nach Informationen suchen, werden Sie sehr unterschiedliche Meinungen darüber finden, was und wie Sie es verwenden, vielleicht finden Sie diejenigen, die Ihnen den richtigen Rat geben, weil sie diese Art von Arbeit vielleicht von Beruf machen, wie können Sie das finden? den Rat derer, die "glauben", mit einem bestimmten Fräsermodell gut zu arbeiten.

Die Moral ist, dass nur Sie verstehen können, ob ein Fräswerkzeug gut funktioniert oder nicht, wenn Sie etwas falsch gemacht haben oder wenn Sie beim Schneiden zu langsam oder zu schnell vorgehen, nur mit Ihrer Erfahrung, Ausdauer und Argumentation können Sie verstehen, wie es geht arbeiten.

Cutter aus China: Große Stärke liegt darin, dass sie günstig sind und professionell gefertigt zu sein scheinen.
Manchmal fragt man sich, wo ist der Unterschied zwischen diesen und den professionellen, die zu einem 10-15-fach höheren Preis verkauft werden.
Der Unterschied ist da und zeigt sich oft.
Beginnen wir mit dem
  Material, aus dem sie hergestellt werden, hauptsächlich werden sie als in Widia hergestellt deklariert, aber es gibt Hunderte von Arten von Widia, abhängig von der Qualität und den Eigenschaften, unnötig zu erwähnen, dass ich die Qualität des Materials, aus dem sie bestehen, nicht für die beste halte , manchmal sehe ich, dass sie vorzeitig abplatzen und sich leicht abnutzen, selbst wenn man nur Holz schneidet.
Abgeschnittene Ecken oder blanke, erinnerst du dich an das oben Geschriebene? Sie sind SEHR wichtige Winkel und bestimmen den guten Schnitt des Werkzeugs.
Je nach zu schneidendem Material variieren diese Winkel, aber bei chinesischen Fräsern werden diese Winkel nicht angegeben oder auf jeden Fall bei der Herstellung der Fräser nicht eingehalten.
Einige Spanwinkel sind nicht vorhanden, siehe nebenstehendes Foto (der Werkzeugwulst seitlich).
Ich habe mir die Mühe gemacht, einige meiner chinesischen Cutter mit dem Mikroskop zu fotografieren und ich bemerkte, dass der vordere Spanwinkel negativ war, tatsächlich war der Schnitt bei der Arbeit mit Kunststoff sehr schlecht und er zog es vor, zu verschmelzen, anstatt sich selbst zu schneiden.
Die Chinesen, wenn sie diese Mühlen herstellen, beginnen mit den richtigen Schleifscheiben, die die richtigen Spanwinkel erzeugen, aber dann stellen sie Tausende von Mühlen her, ohne die Schleifscheiben nachzuschleifen, und daher schneiden die meisten Mühlen nicht gut.
Nachschleifen der Räder, Maßkontrolle und Qualitätskontrolle haben ihren Preis .......
Manchmal finden wir titanbeschichtete chinesische Fräser für eine längere Lebensdauer, aber ich habe Zweifel an der Qualität solcher Beschichtungen.

Ich verwende Cutter aus China, in 80% meiner Prozesse sind sie auch gut, aber wenn ich manchmal Probleme habe, verstehe ich, dass es vielleicht nicht an der Art des Cutters liegt, sondern an seiner Qualität.

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