Was ist Angular Milling: Ein informativer Leitfaden

Wenn Sie an einem Bearbeitungsprojekt arbeiten wollen, das präzise Winkelschnitte erfordert, ist das Verständnis des Winkelfräsens entscheidend. Mit dieser Frästechnik lassen sich nicht nur Präzision und Effizienz sicherstellen, sondern auch komplexe Geometrien und Designs realisieren, die mit normalem Fräsen nicht machbar sind.

In diesem Beitrag erfahren Sie mehr über die damit verbundenen Verfahren, die Arten von Winkelfräsern, die Vorteile des Winkelfräsens und so weiter.

Was ist Schrägfräsen?

Hierbei handelt es sich um ein einzigartiges Fräsverfahren, bei dem Materialien in bestimmten Winkeln (außer 90 Grad) geschnitten werden, bis das gewünschte Design, die gewünschte Form oder Geometrie erreicht ist.

Bei dieser Bearbeitungstechnik werden spezielle Verfahren eingesetzt, um schräge Merkmale wie Fasen, Kerben, abgeschrägte Kanten, V-förmige Nuten usw. zu erzeugen.

Im Gegensatz zum konventionellen Fräsen, das zur Herstellung einfacher ebener Flächen verwendet wird, eignet sich das Winkelfräsen zur Herstellung komplexer, schräger Nuten und Oberflächen.

Arten von Winkelfräsern

Im Folgenden werden zwei Arten von Winkelfräsern vorgestellt.

Ein-Winkel-Fräser

Einwinkelfräser werden für Fräsarbeiten mit einer gewinkelten Fläche eingesetzt.

Sie sind in der Regel mit einem Winkel von 30, 45 oder 60 Grad konstruiert, obwohl Sie je nach Bedarf auch andere Winkel finden können. Ein-Winkel-Schneider werden verwendet in AnfasenAnfasen und Bearbeiten von einseitigen Nuten und Kanten.

Doppel-Winkel-Fräser

Sie werden für komplexe Bearbeitungen mit zwei abgewinkelten Fräsflächen eingesetzt. In der Regel verfügen sie über zwei abgewinkelte Schneiden, mit denen sie V-förmige Nuten auf einem Werkstück erzeugen können.

Sie sind in 45, 60 und 90 Grad erhältlich. Aufgrund ihrer fortschrittlichen, mehrfach abgewinkelten Profile tragen sie zur Verbesserung der Arbeitseffizienz und zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit bei, da keine häufigen Neupositionierungen und Anpassungen erforderlich sind.

Wie unterscheidet sich das Schrägfräsen vom normalen Fräsen?

Das Winkelfräsen unterscheidet sich vom regulären oder konventionelles Fräsen Technik auf die folgenden Arten.

Schnittgeometrie

Beim Normalfräsen werden in der Regel ebene Flächen bearbeitet, wobei sich die Fräswerkzeuge senkrecht oder parallel zum Werkstück bewegen. Beim Winkelfräsen werden die Bearbeitungen in bestimmten Winkeln durchgeführt, um Nuten und Kanten zu erzeugen.

Schneidewerkzeuge

Bei einer normalen Fräsbearbeitung werden Planfräser und Schaftfräser verwendet, während bei der Winkelbearbeitung einzigartige ein- und doppelwinklige Fräser eingesetzt werden, um eine angemessene Präzision und Funktionalität im Produktionsprozess zu erreichen.

Anwendungen

Während sich das normale Fräsen für die Bearbeitung von Bauteilen mit grundlegenden Merkmalen und Geometrien wie Nuten, Blöcken usw. eignet, eignet sich das Winkelfräsen für die Herstellung von Teilen mit detaillierter Präzision wie Fasen und anderen komplizierten Winkelteilen.

Winkel-Fräsverfahren

Hier finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Winkelfräsen:

Planungs- und Vorbereitungsprozess

Dies ist der erste Schritt und beinhaltet die Vorbereitung der Materialien und Schneidwerkzeuge, die Erstellung von Zeichnungen und Entwürfen usw.

Hier müssen Sie entscheiden, ob der Werkstückwinkel 30, 45 oder 60 Grad betragen soll, oder ob ein individueller Winkel erforderlich ist. Auf diese Weise können Sie den richtigen Fräser auswählen.

Darüber hinaus müssen Sie je nach Projekt, an dem Sie arbeiten, entweder einen Einfach- oder einen Doppelfräser wählen. Auch das Material des Fräsers spielt eine Rolle. Hartmetall beispielsweise eignet sich für viele Metallteile mit mittlerer bis hoher Zugfestigkeit.

Einrichten der Fräsmaschine

In dieser Phase werden Sie die Fräsmaschine für die Winkelbearbeitung einrichten. Sie müssen prüfen, ob die Maschine mit einer Schwenkkopf-Funktion ausgestattet ist.

Danach können Sie mit einem Messwerkzeug wie einer Messuhr überprüfen, ob die Neigung korrekt ist und mit den Fräsanforderungen übereinstimmt.

In Situationen, in denen die Maschine nicht über eine Kippfunktion verfügt, können Sie die benötigten Winkel erzeugen, indem Sie den Fräsprozess mit feststehenden Vorrichtungen wie Drehtischen unterstützen.

Überprüfen Sie anschließend die Maschineneinrichtung auf Festigkeit und Ausrichtung. So können Sie die erforderliche Präzision erreichen, die Standzeit der Werkzeuge erhöhen und effizient arbeiten.

Einrichten des Werkstücks

Da bei der Winkelbearbeitung viele Vibrationen und Kräfte entstehen, sollten Sie darauf achten, dass das Werkstück sicher fixiert ist.

Die Verwendung von speziellen Spannvorrichtungen oder Sinus-Schraubstöcken, die für das Winkelfräsen entwickelt wurden, ist für eine stabile Werkstückaufspannung unerlässlich. Sobald das Werkstück befestigt ist, können Sie mit einem Messwerkzeug die Ausrichtung erneut überprüfen.

Bearbeitung des Winkels

Der nächste Schritt ist der Beginn der eigentlichen Bearbeitung. Sobald Sie mit dem Fräsen des Winkels beginnen, sollten Sie mit stabilen Vorschubgeschwindigkeiten und Spindeldrehzahlen beginnen.

So können Sie Werkzeugrattern reduzieren und Abweichungen vermeiden, die sich auf die Endbearbeitung und die Präzision auswirken könnten.

Außerdem müssen Sie Kühlmittel verwenden, um den Hitzestau zu verringern. Das Testen des Bearbeitungsprozesses vor der Zeit für Geschwindigkeit und Vorschübe hilft auch sicherzustellen, dass Sie die richtigen Parameter für den Fräsvorgang erhalten.

Qualitätskontrolle

Abschließend wird eine gründliche Inspektion durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Bearbeitungsergebnisse den gewünschten Projektanforderungen entsprechen.

Dabei wird geprüft, ob das Präzisionsniveau, die Oberflächenbearbeitung, die Abmessungen, die Toleranzen usw. den erwarteten Spezifikationen entsprechen. Auch wenn die abschließende Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung ist, ist die Überprüfung dieser Parameter während des Bearbeitungsprozesses sinnvoll.

Häufig verwendete Materialien für das Winkelfräsen

Bei der Winkelfräsbearbeitung werden viele metallische Werkstoffe verwendet. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften, die ihn mit einem solchen Bearbeitungsprozess kompatibel machen. Im Folgenden finden Sie einige der Werkstoffe und die Parameter, die Sie über sie wissen sollten.

Vorteile des Schrägfräsens

Hier sind einige der Vorteile von Winkelfräsbearbeitungen:

Verbesserte Effizienz

Mit der Winkelbearbeitung lassen sich mehrere abgewinkelte Merkmale auf einem Werkstück in nur einem Arbeitsgang erzeugen. Auf diese Weise können Sie den Zeit- und Arbeitsaufwand maximieren und gleichzeitig eine höhere Leistung erzielen.

Hohe Präzision

Mit dem Winkelfräsen können Sie Bauteile mit ausreichender Präzision herstellen. Die Fräsmethoden tragen dazu bei, dass bei der Herstellung die erforderlichen Winkel erreicht werden, wodurch Abweichungen vermieden werden und Teile entstehen, die den erforderlichen Spezifikationen und Funktionen entsprechen.

Das macht es wertvoll für die Herstellung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, die Medizin und den Sport.

Kosteneffizient

Außerdem können Sie mit dieser Technik die Materialausnutzung effektiv maximieren. Beim Winkelfräsen werden nur die notwendigen Teile bearbeitet, wodurch Materialverschwendung vermieden wird.

Perfektes Oberflächenfinish

Das Schrägfräsen sorgt für eine glatte Oberfläche. Dadurch ist kein abschließender Nachbearbeitungsprozess erforderlich, und Sie können mehr Zeit, Arbeit und Kosten sparen.

Verbesserte Designs und Funktionen

Ohne das Winkelfräsen wäre die Herstellung einiger Bauteile nicht möglich. Komplexe und komplizierte Geometrien werden mit dieser Technik entworfen.

Damit wird es einfacher, Teile mit spezifischen Merkmalen, Ästhetik, Funktionen usw. zu erzeugen, was zu einer höheren Kundenzufriedenheit führt.

Beschränkungen des Winkelfräsens

Komplexität einrichten

Das Einrichten eines Winkelfräsers zusammen mit dem Werkstück und der Maschine erfordert mehr Zeit und Fachwissen. Außerdem müssen Sie die Einrichtung richtig ausrichten, damit sie funktioniert. Andernfalls ist die Gefahr von Fehlern größer, was Sie mehr Zeit und Mühe kostet.

Werkzeugverschleiß

Der Werkzeugverschleiß ist bei dieser Technik aufgrund der schrägen Oberflächen größer. Die Schneidewerkzeuge bearbeiten das Material ständig in bestimmten Winkeln, was zur Abnutzung des Werkzeugs führt. Dadurch müssen Sie den Fräser häufiger austauschen.

Anforderung an die Maschine

Viele herkömmliche Fräsmaschinen sind für die Winkelbearbeitung nicht geeignet. Um eine Winkelbearbeitung durchführen zu können, müssen Sie möglicherweise in moderne CNC-Maschinen investieren.

Allgemeine Anwendungen des Winkelfräsens

Anfasen und Anschrägen: Wertvoll bei der Herstellung von Fasen, zur Vermeidung von Kantenbeschädigungen an Bauteilen und zur Verbesserung der Passgenauigkeit.

V-Nut-Fräsen: Nützlich für die Herstellung von V-förmigen Nuten bei der Bearbeitung von Komponenten und dekorativen Teilen.

Gewindefräsen: Wichtig für die Herstellung von Gewinden an Schrauben, Bolzen und anderen Befestigungselementen.

Erstellung von Schwalbenschwanznuten: Nützlich im Maschinen- und Hochbau für die Konstruktion von ineinandergreifenden Verbindungen und Schwalbenschwanzführungen.

Kerbung und Rändelung: Wird bei der Erstellung von Merkmalen zur Verbesserung der Befestigung oder des Greifens verwendet.

Konische Oberflächenbearbeitung: Wertvoll für die Konstruktion von Wellen, Stiften usw., die im Bauwesen nützlich sind.

Komplexe angulare Komponenten: Wird bei der Konstruktion von Teilen für die Luft- und Raumfahrt verwendet, z. B. bei Turbinenschaufeln, die eine angemessene Winkelgenauigkeit erfordern.

Vorrichtungs- und Werkzeugteile: Wichtig für die Herstellung von Vorrichtungen, die als Hilfsmittel im Fertigungsprozess verwendet werden.

Spiralförmiges Fräsen: Zur Herstellung von spiralförmigen und schraubenförmigen Nuten in Bohrern, Schneidwerkzeugen usw.

Winkelförmige Schlitze: Wertvoll für die Herstellung von Schlitzen in mechanischen und strukturellen Komponenten.

Tipps zum Schrägfräsen

Das Winkelfräsen ist eine fortgeschrittene Bearbeitungstechnik, deren Ausführung einige Fähigkeiten und Fachkenntnisse erfordert. Die folgenden Tipps werden Ihnen bei Ihren nächsten Bearbeitungsvorgängen helfen.

Wählen Sie das am besten geeignete Schneidegerät

Je nach den Komponenten, die Sie erstellen möchten, müssen Sie sich überlegen, welche Art von Schneidegerät Sie verwenden möchten.

Für einfache winkelförmige Bearbeitungen wie die Herstellung von Fasen und Kanten sind einfach gewinkelte Fräser gut geeignet. Für fortgeschrittene Fräsarbeiten wie V-Nuten sind jedoch doppelwinklige Fräser geeignet.

Auch bei der Bearbeitung von harten Materialien wie StahlHartmetallbeschichtete Fräser sind am besten geeignet, da sie extremer Hitze standhalten können.

Erstellen Sie einen Kühlungsmechanismus

Bei der Durchführung einer Winkelfräsbearbeitung sollten Sie mit einer gewissen Wärmeentwicklung rechnen. Diese kann durch die Verwendung eines geeigneten Kühlmittels, das auf die zu bearbeitenden Materialien abgestimmt ist, vermieden werden.

Für harte Materialien wie Stahl sollten Sie Kühlmittel auf Öl-Wasser-Basis verwenden. Weniger harte Materialien wie Aluminium benötigen nur Nebelkühlmittel.

Test-Fräsparameter

Das Testen von Fräsparametern wie Drehzahl und Vorschub hilft Ihnen, die beste Auswuchtposition für Ihre Bearbeitung zu bestimmen.

Dies wiederum hilft Ihnen, Fehler zu vermeiden, die Präzision und Effizienz zu verbessern und die Lebensdauer der Werkzeuge zu erhöhen. Normalerweise halten weichere Materialien höheren Geschwindigkeiten stand als härtere.

Kombinieren Sie bei Bedarf Schneidegeräte

Um die Effizienz zu erhöhen, müssen Sie möglicherweise Fräser kombinieren. Wenn Sie zum Beispiel eine V-Nut fräsen, können Sie einen Schaftfräser und ein Winkelschneider ermöglichen es Ihnen, den Vorgang ohne Werkzeugwechsel durchzuführen.

Messen von Winkeln und Prüfen der Oberflächenbeschaffenheit

Obwohl das Winkelfräsen Präzision gewährleistet, sollten Sie die gemessenen Winkel mit einem Instrument wie einem Winkelmesser überprüfen. Achten Sie auch auf die Endbearbeitung, ob sie glatt genug ist oder verbessert werden muss.

Unterstützung für das Halten von Material bereitstellen

Eine Winkelbearbeitungseinrichtung sollte so steif wie möglich sein. Bei dieser Frästechnik kommt es zu starken Vibrationen und Werkzeugbrüchen, wenn man nicht aufpasst. Daher müssen Sie für eine starre Winkelhalterung sorgen, um das Werkstück während der Bearbeitung zu halten.

Schlussfolgerung

Das Winkelfräsen ist nach wie vor eine wertvolle Technik zur Herstellung verschiedener gewinkelter Industrieteile. Mit dieser Technik können Sie Bauteile mit gleichbleibender Präzision, Endbearbeitung, Ästhetik und Design herstellen.

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