Was ist ein Diamant-Schaftfräser?
Ein Diamant-Schaftfräser ist ein Schaftfräser mit diamantbeschichteten Schneidkanten. Die Diamantbeschichtung verbindet Diamantpartikel mit höchster Härte und hervorragender Wärmeleitfähigkeit mit dem Grundmaterial, was zu einer hohen Schnittleistung und Verschleißfestigkeit führt.
Diamant-Schaftfräser werden hauptsächlich für die Bearbeitung von harten und spröden Werkstoffen eingesetzt und zeichnen sich durch hohe Schnittgeschwindigkeiten und Langlebigkeit aus, was zu einer verbesserten Schnittgenauigkeit führt. Sie werden in der Regel für die Zerspanung harter Werkstoffe wie Metalle, Keramik, Stein und Siliziumkarbid verwendet.
Anwendungen für Diamant-Schaftfräser
Die wichtigsten Anwendungsgebiete für Diamant-Schaftfräser sind:
1. Bearbeitung harter Materialien
Schneiden von hochtemperaturbeständigen Werkstoffen wie Titanlegierungen und Inconel, Bearbeitung von Keramik und Siliziumkarbid
2. Präzisionsbearbeitung
Schmuckgravur und Schmuckbearbeitung, Herstellung optischer Komponenten, Schneiden von Linsen, Bearbeitung von Uhrrädern und Maschinenteilen
3. Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
Großserienfertigung und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Hochgeschwindigkeitsbearbeitung von harten Werkstoffen
4. Bearbeitung von Hartlegierungen
Bearbeitung von Wolframkarbid und Titankarbid
5. Bearbeitung von Verbundwerkstoffen
Zerspanung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFRP) und Verbundwerkstoffen, einschließlich Graphit und Keramiken.
Arten von Diamant-Schaftfräsern
Typisch sind:
1. Kugelkopffräser
Mit diamantbeschichteten oder diamantgeschliffenen kugelförmigen Schneiden, geeignet für die Bearbeitung von Kurven und unebenen Oberflächen.
2. Flachfräser (Flachschneidenfräser)
Mit flachen Schneiden mit Diamantbeschichtung oder Diamantschneiden, eingesetzt für die Bearbeitung von geraden Flächen und Nuten
3. Radius-Schaftfräser
Mit diamantbeschichteten oder diamantbestückten Rundschneiden, geeignet für die Bearbeitung von Kurven und komplexen Formen.
4. Kegelige Schaftfräser
Schaftfräser mit einer konischen Spitze, die diamantbeschichtet oder mit Diamantschneiden versehen sein kann. Verwendet für die Herstellung spezifischer Geometrien, z. B. zur Vergrößerung von Bohrungen oder zum Anfasen.
Funktionsweise von Diamant-Schaftfräsern
Der Schneidprozess eines Diamant-Schaftfräsers läuft wie folgt ab:
1. Einstellung der Schnittbedingungen
Je nach dem zu schneidenden Material und dem Zweck des Schnitts werden die entsprechenden Schnittbedingungen (z. B. Drehzahl, Vorschubgeschwindigkeit, Schnitttiefe, Schnittrichtung, etc.) eingestellt.
2. Aufstellen
Montieren Sie den Diamant-Schaftfräser auf der Werkzeugmaschine. Die Position des Diamant-Schaftfräsers wird durch die Werkzeugspindel oder den Werkzeughalter der Werkzeugmaschine gesichert.
3. Beginn des Schneidens
Das Schneidwerkzeug berührt das Werkstück, während es sich dreht. Der Schnitt wird eingeleitet, wenn die Schneide des Diamant-Schaftfräsers das Material berührt.
4. Erzeugung der Schnittkraft
Wenn die Schneide in das Material schneidet, wird eine Schnittkraft erzeugt und das Material abgetragen. Die Größe der Schnittkraft hängt von den Schnittbedingungen und den Eigenschaften des zu bearbeitenden Materials ab.
5. Schneiden von Material
Die Schneiden des Diamant-Schaftfräsers schneiden bei ihrer Rotation das Material ab. Die Form und Größe des abzutragenden Materials variiert je nach Form der Schneide.
6. Kühlung und Schmierung
Da beim Schneiden Wärme erzeugt wird, ist es üblich, die Schneidstelle mit einer Kühl- oder Schneidflüssigkeit zu kühlen. Dadurch wird die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs und des Materials verlängert und die Schnittgenauigkeit beibehalten.
7. Ende des Schneidens
Das Schneiden wird beendet, wenn der Arbeitsbereich geschnitten ist. Der Schnittbereich wird mit Kühl- oder Schneidflüssigkeit gereinigt und die bearbeitete Oberfläche gesäubert.
Merkmale von Diamant-Schaftfräsern
Vorteile
Die wichtigsten Vorteile von Diamant-Schaftfräsern sind hohe Zerspanungsleistung, Verschleißfestigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, gute Oberflächengüte und Anwendbarkeit auf eine breite Palette von Werkstoffen. Diese werden im Folgenden erläutert:
Hohe Zerspanungsleistung
Aufgrund der Diamantbeschichtung sind Diamant-Schaftfräser extrem hart und verfügen daher über eine hervorragende Schnittleistung beim Schneiden von harten und spröden Materialien. Sie ermöglichen eine schnelle und effiziente Zerspanung und verkürzen die Bearbeitungszeiten.
Verschleißfestigkeit
Diamant ist extrem verschleißfest und minimiert den Verschleiß beim Schneiden. Diamant-Schaftfräser haben daher auch bei langen Zerspanungsvorgängen eine hohe Standzeit, was die Häufigkeit des Werkzeugwechsels reduziert.
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Dank der ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit von Diamant wird die beim Schneiden entstehende Wärme effektiv abgeleitet. Dadurch wird der Temperaturanstieg an der Schneidstelle reduziert und die durch die Hitze beim Schneiden verursachten Schäden und Verformungen minimiert.
Gute Oberflächengüte
Die scharfen Schneidkanten von Diamant-Schaftfräsern erzeugen eine glatte Schnittfläche, so dass sie sich für die Herstellung von Teilen eignen, die eine hohe Bearbeitungsqualität und eine glatte Oberflächengüte erfordern. Ein weiterer Vorteil ist die Verringerung von Vibrationen und Graten beim Schneiden, wodurch sich die Anzahl der Nachbearbeitungsschritte verringert.
Anwendbar für eine Vielzahl von Werkstoffen
Diamant-Schaftfräser werden in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt. Sie können zum Schneiden einer breiten Palette von Werkstoffen eingesetzt werden, einschließlich der Metall-, Keramik- und Kunststoffbearbeitung.
Nachteile
Die Hauptnachteile von Diamant-Schaftfräsern sind der hohe Preis, die begrenzten Schneidstoffe, die Sprödigkeit, das Schneidgeräusch und die Vibrationen. Diese werden im Folgenden erläutert:
Hoher Preis
Aufgrund ihrer hohen Leistung und Verschleißfestigkeit sind Diamant-Schaftfräser teurer als normale Schaftfräser. Dies ist auf die höheren Herstellungskosten aufgrund der Diamantbeschichtung und die Verwendung hochwertigerer Materialien zurückzuführen.
Beschränkungen bei den Schneidstoffen
Diamant-Schaftfräser werden hauptsächlich für die Zerspanung von harten oder spröden Werkstoffen eingesetzt, eignen sich aber nicht für die Zerspanung von weichen oder zähen Werkstoffen. Aufgrund der begrenzten Eigenschaften von Schneidkanten und Beschichtungsmaterialien sind andere Schneidwerkzeuge für bestimmte Werkstoffe und Bearbeitungsbedingungen besser geeignet.
Sprödigkeit
Diamant-Schaftfräser sind sehr harte und spröde Werkstoffe und erfordern entsprechende Sorgfalt und Handhabung. Übermäßige Vibrationen oder Stöße können die Schneidkante beschädigen. Außerdem kann es zu Hitzeschäden und zum Verschleiß der Schneidkante kommen, wenn nicht für ausreichende Kühlung und Schmierung gesorgt wird.
Schneidgeräusche und Vibrationen
Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und Effizienz von Diamant-Schaftfräsern können Schneidgeräusche und Vibrationen relativ hoch sein.
Weitere Informationen zu Diamant-Schaftfräsern
Einige Diamant-Schaftfräser haben eine zweischneidige Ausführung mit auswechselbaren Schneiden. Diese Art von Schaftfräser hat eine auswechselbare Schneide, so dass bei Beschädigung oder Abnutzung der Schneide diese ersetzt und die Bearbeitung fortgesetzt werden kann.