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Was ist Planfräsen? Kompletter Leitfaden für Anfänger
Planfräsen ist eine grundlegende Bearbeitungstechnik. Es ist sehr wichtig, um große Materialmengen effizient von flachen Oberflächen zu entfernen. Diese Teile werden in schweren Maschinen, strukturellen Komponenten und in der allgemeinen Fertigungsindustrie verwendet.
In diesem Artikel erfahren Sie die Definition, Typen, Vorteile, Einschränkungen und wichtige Anwendungen.
Was ist Planfräsen?
Definition und Grundkonzept
Planfräsen ist ein Bearbeitungsprozess. Es beinhaltet ein rotierendes zylindrisches Schneidwerkzeug, eine Planfräse oder Scheckfräse mit mehreren Schneidkanten. Der Hauptzweck ist das Bearbeiten einer breiten, flachen, horizontalen Oberfläche. Es wird auch als Scheckfräsen bezeichnet. Sie bearbeiten eine breite Oberfläche parallel zur Werkzeugachse über das Werkstück.
Das Werkzeug dreht sich nicht nur; CNC-Bearbeitungsunternehmen entwerfen es so, dass es Material aggressiv nur mit seinen peripheren Schneidkanten entfernt.
Wie Planfräsen funktioniert
Das Schneidwerkzeug wird auf einer Spindel montiert und bewegt sich senkrecht zur Schnittvorschubrichtung. Die Qualität hängt von mehreren wichtigen Faktoren ab. Zum Beispiel:
- Die Endoberflächenbearbeitung
- Die Breite des Schnitts
- Anschließend die Tiefe des Schnitts
- Die Steifigkeit der Einrichtung
- Und die Eigenschaften des Materials
Dann sollten Sie die Bedeutung der Werkzeugauswahl, die präzise Vorschubgeschwindigkeit, die Drehgeschwindigkeit und den Einsatz von Kühlflüssigkeiten beachten. All diese Faktoren müssen fein abgestimmt werden.
Arten von Planfräsoperationen
Planfräsen (Plain Slab Milling)
Dies ist die gängigste Methode für flache Oberflächen. Zu Beginn werden zylindrische Fräser verwendet, die nur an der Peripherie Zähne haben. Es werden breite, glatte, flache Oberflächen erzeugt, bei denen die Schnittbreite oft größer als der Durchmesser des Fräsers ist. Diese Fräser sind in Standardgrößen erhältlich.
Seitenfräsen
Dann sollten Sie das Seitenfräsen betrachten. Es verwendet spezialisierte Seitenfräser mit Zähnen, die hauptsächlich an den Seiten und der Peripherie angebracht sind. Dies ist gut geeignet für das Bearbeiten vertikaler Flächen oder zum Anpassen der Breite eines Teils. Zu den Konfigurationen gehören versetzte Zahnfräser, einfache und halbe Seitenfräser.
Gesichtsfräsen
Als nächstes müssen Sie wissen, dass beim Gesichtsfräsen der Großteil des Schneidens von der Stirnseite des Fräsers ausgeführt wird, die senkrecht zur Rotationsachse steht. Es ist am besten für große, flache Oberflächen geeignet, bei denen eine ausgezeichnete Oberflächenqualität erforderlich ist. Es hat jedoch eine begrenzte Vielseitigkeit im Vergleich zur Materialabtragsrate beim Planfräsen.
Schaftfräsen (End Milling)
Dies ist eine vielseitigere Methode, die Stirnfräser verwendet. Diese finden Sie in Spannsystemen und auf Frästischmaschinen. Es erfordert spezialisierte Stirnfräser. Nachdem der erste Schnitt gemacht wurde, kommt der Stirnfräser zum Einsatz, um Merkmale zu verfeinern oder kleinere Oberflächen zu bearbeiten. Es ist ein präziser Prozess, den man nicht überspringen kann.
Gleichzeitiges Fräsen (Gang Milling)
Schließlich sollten Sie auch das Gangfräsen in Betracht ziehen. Dabei werden mehrere Fräser, wie zum Beispiel Planfräser, auf einer einzigen Spindel montiert. Das Ziel ist es, mehrere Operationen gleichzeitig auszuführen. Dies bietet eine hohe Produktivität für Teile, die mehrere flache und vertikale Oberflächen benötigen. Der Vorteil ist hoch, aber der Preis ist eine starre Einrichtung aufgrund der aggressiven Schneidkräfte.
Methoden des Werkzeugpfads beim Planfräsen
Der Pfad, den Sie für Ihr Werkzeug wählen, ist genauso wichtig wie das Werkzeug selbst.
Aufwärtsfräsen (Up Milling)
Zunächst müssen Sie verstehen, dass der einfachste Weg das konventionelle Fräsen ist. Der Fräser rotiert entgegen der Richtung der Vorschubbewegung. Der Schnitt beginnt mit einer minimalen Spanstärke und nimmt zu, während der Fräser sich bewegt. Es ist einfacher zu programmieren und verringert das Spiel in älteren Maschinen. Es ist jedoch nicht ideal für eine exzellente Oberfläche, da der Fräser dazu neigt, sich über die Oberfläche zu "klettern".
Abwärtsfräsen (Down Milling)
Dann sollten Sie das Climb-Fräsen in Betracht ziehen. Dabei rotiert der Fräser in die gleiche Richtung wie der Vorschub. Der Schnitt beginnt mit einer maximalen Spanstärke und verringert sich auf null. Oft bevorzugen Sie das Climb-Fräsen, da es zu einer besseren Oberflächenqualität führt und weniger Energie benötigt. Folglich opfern Sie etwas an Einfachheit bei der Einrichtung und müssen sicherstellen, dass Ihre Maschine über einen Rückstoßeliminator verfügt.
Linearer Geradeausdurchgang
Als nächstes müssen Sie den linearen Geradeausdurchgang beherrschen. Er nutzt eine gerade Bewegung über den Schnittpfad. Dieser Ansatz verbessert die Materialabtragsrate (MRR) und ist unerlässlich für das Scheckfräsen, da er schnell eine große Fläche abdeckt.
Vorteile des Planfräsens
Hohe Materialabtragsrate (MRR)
Planfräsen bietet Zuverlässigkeit in der Massenproduktion. Der Prozess verwendet robuste zylindrische Fräser, die von einer Spindel gestützt werden. Der Prozess erreicht konstant hohe Spankräfte, die für Groboperationen geeignet sind. In der Regel geht es darum, große Materialmengen schnell zu entfernen.
Vielseitigkeit für große, flache Oberflächen
Zunächst erstellt es eine Vielzahl von großen, flachen, gleichmäßigen Oberflächen. Es funktioniert mit verschiedenen Materialien, von dem weichsten Aluminium bis hin zu den härtesten Stählen, Edelstahl und Kunststoffen. Sie können es für die Bearbeitung von Strukturkomponenten und einfachen geometrischen Formen verwenden.
Effiziente Produktion
Moderne Schneidwerkzeuge ermöglichen hohe Materialabtragsraten. Dies ist schneller als Prozesse wie Schlichten oder Planfräsen. Darüber hinaus ist es nach der Einstellung der Parameter nicht notwendig, die Spindel immer wieder anzupassen. Dies erhöht Ihre Produktion und hält die Zykluszeiten niedrig.
Ausgezeichnete Oberflächenfinish-Fähigkeit beim Climb-Fräsen
Darüber hinaus ermöglicht Ihnen der richtige Werkzeugweg beim Climb-Fräsen, glatte, professionelle Oberflächen auf großen Flächen zu erzeugen. Sie müssen bei der Gestaltung keine Kompromisse eingehen, da der Prozess die Komplexität der Anforderungen an das Finish bewältigen kann.
Anwendungen des Planfräsens
Grundlegende Vorbereitung von Blöcken und Platten
Zunächst ist die häufigste Anwendung das Rechtsschneiden und Dimensionieren von Rohmaterial für die weitere Bearbeitung. Für diesen ersten Grobschnitt verwenden Sie besser einen Planfräser. Es hängt jedoch von der erforderlichen Breite ab.
Maschinenbaukomponenten
Dann sollten Sie sich mit der Bearbeitung von Basen, Säulen und Betten für Maschinenwerkzeuge, Befestigungsplatten und Vorrichtungen befassen. Diese flachen Oberflächen sind entscheidend für die Befestigung von Teilen und Werkzeugen.
Schweres Gerät und Schienenverkehr
Danach verwenden Automobilwerke es für das Fräsen von Motorblockflächen und das Bearbeiten flacher Oberflächen an großen Gussteilen. Luft- und Raumfahrtunternehmen benötigen es für die Materialentfernung an Strukturrahmen und großen Baugruppen.
Strukturelle Fertigung
Darüber hinaus wird es von Herstellern zur Vorbereitung von Verbindungen und Passflächen in der Schwerfertigung eingesetzt. Die Präzision ist hier sehr wichtig, da Fehler keine Option sind.
Form- und Matrizenbasen
Schließlich sollten Sie auch die Form- und Matrizenherstellung in Betracht ziehen. Hier wird das Scheckfräsen verwendet, um die großen, flachen Basen und Platten zu erstellen, die die Formkomponenten beherbergen. Ja, sie sollten auch hohl klingen. Das bedeutet, dass die Form geometrisch einwandfrei sein muss.
Schlussfolgerung
Planfräsen ist eine unverzichtbare Methode mit hoher Materialabtragsrate. Der Hauptzweck besteht darin, große, flache Oberflächen auf Werkstücken zu erzeugen. Wenden Sie anschließend alle Ihre Testmethoden an, da Sie das richtige Werkzeug auswählen und den Werkzeugweg optimieren sollten. Es ist ein präziser Prozess. Aber mit Aufmerksamkeit für Details und guter Technik können Sie Teile besser herstellen als mit anderen Methoden.
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