Was Ist Ein Hartmetall-Kugelfräser?
Hartmetall-Kugelfräser sind Schneidwerkzeuge mit einer kugelförmigen Schneide am Ende des Fräsers, die aus Hartmetall besteht.
Hartmetall, auch Sinterkarbid genannt, ist eine extrem harte Legierung. Sie wird hergestellt, indem Eisen mit Wolframkarbid oder Titankarbid versetzt und durch Pulversintern bei hohen Temperaturen zusammengepresst wird.
Kugelkopffräser haben Schneidkanten an der Seite und an einer Stirnseite, wobei die Stirnseite kugelförmig ist. Komplexe gekrümmte Oberflächen können bearbeitet werden. Hartmetall-Schaftfräser werden hauptsächlich für die Bearbeitung von Spitzenwerkzeugen eingesetzt.
Einsatzgebiete von Hartmetall-Kugelfräsern
Kugelkopffräser eignen sich für Zerspanungsarbeiten, bei denen gekrümmte Formen entstehen. Weitere Anwendungen sind die Bearbeitung von Verrundungen, um zu verhindern, dass sich Teile und Abfälle in den Ecken der Bodenfläche ansammeln, sowie kamabokoförmige Nuten als Fließkanäle für Flüssigkeiten.
Zu den spezifischen Anwendungen gehören die Formbearbeitung von Gussformen wie Spritzguss- und Linsenformen, Modellbau und Kleinteile. Die kugelförmige Spitze des Schneidwerkzeugs ermöglicht die Bearbeitung komplex gekrümmter Oberflächen. Er ist jedoch nicht für die Bearbeitung von Werkstücken geeignet, die an den unteren Ecken scharfe Kanten erfordern.
Die Zerspanung mit Kugelfräsern ist im Vergleich zu plastischen Umformverfahren wie dem Pressen maßhaltiger und komplexer.
Prinzip Der Hartmetall-Kugelfräser
Hartmetall-Kugelfräser können mit einer kugelförmigen Schneide gekrümmte Oberflächen bearbeiten. In Verbindung mit NC-Werkzeugmaschinen können zudem komplexe dreidimensional gekrümmte Flächen bearbeitet werden.
Kugelkopffräser haben aufgrund der kleinen Querschnittsfläche der Schneide keine große Steifigkeit. Daher ist Vorsicht geboten, da sie zu Kantenausbrüchen neigen. Hartmetalle für Schneidwerkzeuge werden in drei Anwendungskategorien eingeteilt: Typ P, Typ M und Typ K.
1. Klasse P
Die Klasse P hat eine ausgezeichnete Hitze- und Schweißbeständigkeit und enthält einen hohen Anteil an Titankarbid TiC und Tantalkarbid TaC. Diese Legierungen sind beständig gegen thermische Schäden wie Krater und thermische Risse. Hauptanwendungsgebiete sind die Verarbeitung von Stahl, legiertem Stahl und rostfreiem Stahl.
2. Klasse M
Die Klasse M enthält einen mäßigen Anteil an Titankarbid TiC, Tantalkarbid TaC usw. und ist eine Legierung, die sowohl gegen thermische als auch gegen mechanische Schäden beständig ist. Sie werden hauptsächlich bei der Verarbeitung von rostfreiem Stahl, Gusseisen und duktilem Gusseisen verwendet.
3. Klasse K
Die Klasse K ist eine Wolframkarbid-WC-Basislegierung mit ausgezeichneter Festigkeit. Sie ist besonders widerstandsfähig gegen mechanische Beschädigungen, wie z. B. Spaltverschleiß.
Sie wird vor allem bei der Bearbeitung von Gusseisen, Nichteisenmetallen und Nichtmetallen eingesetzt. Andererseits hat es aufgrund seiner Härte eine geringe Klebrigkeit und lässt sich leicht brechen. Nachteilig ist, dass es zwar druckbeständig, aber schwach gegen Zug- und Querkräfte ist.
Eigenschaften von Hartmetall-Kugelfräsern
Vorteile
- Im Vergleich zu scherenden Verfahren wie z.B. dem Pressen bietet die Zerspanung mit Schaftfräsern eine höhere Maßgenauigkeit.
- Im Gegensatz zu normalen Schaftfräsern ermöglicht die abgerundete Schneide die Bearbeitung komplex gekrümmter Flächen ohne Kanten. Gekrümmte Flächen können beliebig geformt werden, solange der Krümmungsradius größer ist als der Kugelradius des Kugelkopffräsers.
- Mit einer Diamantbeschichtung kann ein höherer Grad an Raffinesse erreicht werden und es kann Hartmetall bearbeitet werden.
- Die Schneide kann nachgeschliffen werden, wenn sie abgenutzt ist, was sie wirtschaftlich macht.
Nachteilig
- Beim Schaftfräsen müssen mehr Teile entfernt werden, was zu einer geringeren Materialausbeute führt.
- Die gewellte Oberfläche der bearbeiteten Fläche kann zu Oberflächenschwankungen führen. Infolgedessen erfolgt die Bearbeitung in einer Art “Fill-in”, was mehr Bearbeitungszeit erfordert.
- Eine rechtwinklige Bearbeitung der unteren Ecken ist nicht möglich. Darüber hinaus ist der Spanabfluss schlecht.
Typen von Hartmetall-Kugelfräsern MIT Kugelkopf
Hartmetall-Kugelfräser lassen sich strukturell in drei Typen einteilen: Integralfräser, Freischneider und gelötete Fräser.
1. Integralausführung
Der Integraltyp ist ein Schaftfräser, bei dem Schaft und Schneide integriert sind. Seine hohe Steifigkeit ermöglicht eine hochpräzise Bearbeitung. Sie können auch nachgeschliffen und neu beschichtet werden, wenn sie abgenutzt sind. 2.
2. Typ MIT Getrennter Schneide
Beim Typ mit getrennter Schneide wird die Schneide, die so genannte Wendeschneidplatte, mit einer Schraube oder einer Halterung befestigt. Der Preis wird durch die teilweise Verwendung von Hartmetallmaterial reduziert. Ein Merkmal dieses Typs ist, dass die Schneide bei Abnutzung durch eine neue ersetzt werden kann. 3.
3. Gelötete Ausführung
Bei gelöteten Schaftfräsern ist die Schneide aus Sinterkarbid auf den Schaft gelötet. Dies ist ein kostengünstiger Typ.