Hoe benader je holtefrezen effectief？

Holtefrezen is een veelvoorkomend bewerkingsproces, waarbij een lange overhangende gereedschap wordt gebruikt om holtes te creëren, diep in een materiaal. Je kunt het vergelijken met een lange lepel die wordt gebruikt om iets uit de bodem van een pot te scheppen. Waarschijnlijk buigt de lepel tijdens het werk. Dus, doet een snijgereedschap dat ook bij diep holtefrezen.

De techniek is niet zo eenvoudig als andere bewerkingsprocessen. Je krijgt te maken met verschillende uitdagingen; gereedschapsvervorming is een daarvan. Dit artikel belicht alle uitdagingen bij diep holtefrezen en verschillende benaderingen om het proces effectief te voltooien, zonder de gefreesde onderdelen of het gereedschap te beschadigen.

UITDAGINGEN VAN DIEPE HOLTE
Onze reis begint met uitdagingen. Hier is een lijst van problemen waarmee machinisten te maken hebben gehad tijdens het uitvoeren van holtefrezen:

1. GEREEDSCHAP BEREIK
‘Diepe’ holtefrezen, zoals de naam al aangeeft, vereist bewerking op een bepaalde diepte in het materiaal. De standaard freesgereedschappen zijn niet ontworpen om die lengtes te bereiken of te targeten. Als je een korter gereedschap gebruikt, compromitteer je de integriteit van de holte. Dus, gereedschapsbereik is een belangrijk punt van zorg.

2. GEREEDSCHAPSVERVORMING
Gereedschapsvervorming is de grootste uitdaging die je kunt tegenkomen. Hoewel je een langer gereedschap nodig hebt voor diep frezen, buigt dat gereedschap zo ver als de optimale diepte-op-diameter verhouding niet wordt gevolgd.

Meestal kan een frees tot 3-4 keer zijn diameter snijden. Boven die verhouding is het gereedschap vatbaar voor vervorming. Dus, je moet een ‘sweet spot’ vinden, een lengte die lang genoeg is om te snijden maar ook de gewenste dikte heeft om vervorming te voorkomen.

3. VELDVERVULLING
Bij elk bewerkingsproces is chipvorming onvermijdelijk. In de meeste gevallen is het verwijderen ervan vrij eenvoudig. Echter, in dit geval wordt het moeilijker om de chips te verwijderen naarmate de gereedschapsbit dieper gaat. De reden is dat naarmate we naar beneden gaan, de ruimte steeds meer wordt beperkt, waardoor het moeilijk wordt om de chips te laten ontsnappen.

Deze uitdaging leidt tot een ander probleem. Het opgehoopte chipafval kan de freesbewerking verstoren, wat resulteert in verminderde nauwkeurigheid, gereedschapswear, en zelfs gereedschapsbreuk of -falen.

4. TRILLINGEN
Trillingen zijn een andere slechte eigenschap van het bewerkingsproces. Ze worden veroorzaakt door verschillende bronnen, waaronder de lengte van het gereedschap, spindelsnelheid, voersnelheid en de stijfheid van de machineopstelling. In dit geval is de kans en de amplitude iets groter omdat we werken met overhangende gereedschapsbits.

5. VORMING VAN ZIJNHOEKEN
Vorming van zijhoeken is een bijproduct van gereedschapsvervorming. Wanneer het gereedschap buigt, heeft dat niet alleen invloed op de diepte van de snede, maar ook op de zijwanden. Een buigend gereedschap resulteert in kleine contactpunten met een zijwand. Dat onnodige contact produceert scherpe hoeken en randen.

STRATEGieën VOOR EFFECTIEF DIEP HOLTEFREZEN
De uitdagingen zijn vrij aanzienlijk en kunnen niet genegeerd worden. Met de juiste strategieën kun je ze effectief overwinnen en het gewenste resultaat van de freesbewerking bereiken.

WIJZIG HET FREESPROFIEL
In plaats van de traditionele paden en technieken te volgen, raad ik twee alternatieve methoden aan om toolvervorming en effectieve freesbewerking te voorkomen.

De eerste is Trochoïdale Freesbewerking, waarbij het gereedschap in een reeks kleine, cirkelvormige bewegingen beweegt, in plaats van een rechte lijn. Aangezien een klein deel gelijktijdig met het materiaal in contact is, wordt de belasting op het gereedschap verminderd. Dit minimaliseert de kans op vervorming. Nu kan het gereedschap gemakkelijk op hogere snelheden en voeden functioneren zonder afbreuk te doen aan nauwkeurigheid of afwerking.

De tweede methode is dieptefrezen. In dit geval wordt de snijkracht uitgeoefend door het uiteinde van de snijkop, in plaats van de rand. Met andere woorden, het snijden gebeurt langs de as van de frees. Dit betekent dat de meeste snijkrachten verticaal worden uitgeoefend, waardoor de zijwaartse krachten die vervorming van het gereedschap kunnen veroorzaken, worden verminderd. Met minimale zijwaartse beweging ervaart het gereedschap minder buigkrachten. Zo blijft het stabieler tijdens de freesbewerking.

GEBRUIK DE JUISTE GEREEDSCHAPPEN VOOR
De juiste gereedschappen doen er toe; ik raad het gebruik aan van ontlastte shanks en hoogvoedende eindmallen, omdat zij de meeste uitdagingen bij holtefrezen overwinnen.

Bijvoorbeeld, ontlastte shanks zijn speciaal ontworpen shanks met een gereduceerde bovenDiameter vóór de snijkop. Dit betekent minder contact met de zijwand van de holte tijdens het frezen. Door dit contact te voorkomen, kan het gereedschap vrijer en nauwkeuriger bewegen. Dit vermindert ook de kans op ongewenste markeringen of imperfecties op de zijwanden.

Hoogvoedende helixmallen zijn een andere optie. Ze hebben een grotere draairichting, wat betekent dat ze meer van de snijkracht in verticale richting kunnen omzetten. Deze eigenschap is gunstig omdat het ook helpt om toolvervorming tegen te gaan.

TOEPASSEN VAN GEREEDSCHAPVERLENGERS VOOR HOLTEFREZEN
Zoals vermeld, werken standaard freesgereedschappen niet vanwege hun korte lengte. Als je ze toch wilt gebruiken, zorg dan voor een geschikte gereedschapsverlenging. Kies voor een merkproduct dat is ontworpen om als verlengstuk van het gereedschap te fungeren, in plaats van een bevestiging. Het moet het gereedschap stevig vasthouden zonder afbreuk te doen aan de stijfheid en stabiliteit.

STEL DE JUISTE BEWERKINGSPARAMETERS IN

Het optimaliseren van de bewerkingsparameters kan ook lonen. Bijvoorbeeld, je kunt de diepte van de boring iets verminderen door de axiale snijdiepte (ADOC) te verlagen. Met deze aanpak kan een taps toelopende zijwand, een belangrijke uitdaging bij holtefrezen, worden vermeden.

TWEESTAPS SNEDEN
Een andere innovatieve oplossing is tweestaps snijden. Begin met een groter, stijver gereedschap dat snel de benodigde diepte snijdt. Zodra het bulkmateriaal is verwijderd en een diepte is bereikt die dichter bij de gewenste ligt, schakel je over op een kleiner gereedschap. Dit gereedschap past gemakkelijk in die krappe hoeken en kan worden gebruikt voor de laatste afwerking van de holte.

GEBRUIK HOOGDRUK KOELVLOEISTOF VOOR AFVOER
Om de diepere chips effectief te verwijderen, is een hoogdruk koelvloeistof via de spil een game changer. De hoge druk zorgt ervoor dat de chips naar het oppervlak stijgen, waar ze gemakkelijk kunnen worden afgevoerd.

Programmeersbare koelvloeistofspuiten zijn ook beschikbaar. Ze zijn ontworpen om het verwijderingsproces te automatiseren en kunnen worden geprogrammeerd om na het wisselen van gereedschapstips naadloos te werken.

CONCLUSIE
Diepteholtefrezen is een speciale bewerking die gepaard gaat met eigen uitdagingen. Men moet omgaan met toolvervorming, rommel, trillingen en snijonregelmatigheden. Om deze tekortkomingen te overwinnen, moet je de juiste gereedschappen gebruiken, de bewerkingsparameters optimaliseren en snijresten verwijderen met gespecialiseerde hoogdruk koelvloeistofsystemen.