Das Tauchfräsen, auch Z-Achsen-Fräsen genannt, ist eine der effektivsten Bearbeitungsmethoden für die Metallzerspanung mit hohen Abtragsraten.Bei der Oberflächenbearbeitung, der Nutenbearbeitung von schwer zerspanbaren Materialien und der Bearbeitung mit großem Werkzeugüberhang ist die Bearbeitungseffizienz des Tauchfräsens viel höher als die des herkömmlichen Planfräsens.Tatsächlich kann das Eintauchen die Bearbeitungszeit um mehr als die Hälfte verkürzen, wenn große Mengen Metall schnell entfernt werden müssen.
▉Vorteil
Das Tauchfräsen bietet folgende Vorteile:
①Es kann die Verformung des Werkstücks reduzieren;
②Es kann die auf die Fräsmaschine wirkende radiale Schnittkraft reduzieren, was bedeutet, dass die Spindel mit verschlissener Welle weiterhin zum Tauchfräsen verwendet werden kann, ohne die Bearbeitungsqualität des Werkstücks zu beeinträchtigen;
③Der Überhang des Werkzeugs ist groß, was für das Fräsen von Werkstücknuten oder -flächen sehr vorteilhaft ist;
④ Es kann das Nuten von Hochtemperaturlegierungsmaterialien (wie Inconel) realisieren.Das Tauchfräsen ist ideal zum Schruppen von Formhohlräumen und wird für die effiziente Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtkomponenten empfohlen.Eine besondere Anwendung ist das Eintauchen von Turbinenschaufeln auf drei- oder vierachsigen Fräsmaschinen, für die in der Regel spezielle Werkzeugmaschinen erforderlich sind.
▉Arbeitsprinzip
Beim Eintauchen einer Turbinenschaufel kann diese von der Oberseite des Werkstücks bis hinunter zur Wurzel des Werkstücks gefräst werden und durch eine einfache Verschiebung der XY-Ebene können äußerst komplexe Oberflächengeometrien bearbeitet werden.Beim Eintauchen wird die Schneidkante des Fräsers durch Überlappung der Profile der Wendeschneidplatten geformt.Die Eintauchtiefe kann bis zu 250 mm betragen, ohne dass es zu Rattern oder Verzerrungen kommt.Die Schnittbewegungsrichtung des Werkzeugs relativ zum Werkstück kann entweder nach unten oder nach unten gerichtet sein.Kürzungen nach oben, aber generell nach unten sind häufiger.Beim Eintauchen einer schiefen Ebene führt der Tauchfräser zusammengesetzte Bewegungen entlang der Z-Achse und der X-Achse aus.In manchen Bearbeitungssituationen können Kugelfräser, Planfräser oder andere Fräser auch für verschiedene Bearbeitungen wie Nutenfräsen, Profilfräsen, Fasenfräsen und Hohlraumfräsen eingesetzt werden.
▉Geltungsbereich
Spezielle Tauchfräser werden hauptsächlich zum Schruppen oder Halbschlichten, zum Schneiden in Aussparungen oder zum Schneiden entlang der Kante des Werkstücks sowie zum Fräsen komplexer Geometrien, einschließlich Wurzelfräsen, verwendet.Um eine konstante Schnitttemperatur zu gewährleisten, sind alle Schaft-Tauchfräser innengekühlt.Der Fräserkörper und der Einsatz des Tauchfräsers sind so konstruiertSiekann im besten Winkel in das Werkstück schneiden.Normalerweise beträgt der Schneidenwinkel des Stechfräsers 87° oder 90° und die Vorschubgeschwindigkeit liegt zwischen 0,08 und 0,25 mm/Zahn.Die Anzahl der auf jedem Tauchfräser zu spannenden Wendeplatten richtet sich nach dem Durchmesser des Fräsers.Beispielsweise kann ein Fräser mit einem Durchmesser von φ20 mm mit 2 Wendeschneidplatten bestückt werden, während ein Fräser mit einem Durchmesser von f125 mm mit 8 Wendeschneidplatten bestückt werden kann.Um festzustellen, ob die Bearbeitung eines bestimmten Werkstücks für das Tauchfräsen geeignet ist, sollten die Anforderungen der Bearbeitungsaufgabe und die Eigenschaften der verwendeten Bearbeitungsmaschine berücksichtigt werden.Erfordert die Bearbeitungsaufgabe ein hohes Zeitspanvolumen, kann durch den Einsatz des Tauchfräsens die Bearbeitungszeit deutlich verkürzt werden.
Ein weiterer geeigneter Anlass für die Tauchmethode ist, wenn die Bearbeitungsaufgabe eine große axiale Länge des Werkzeugs erfordert (z. B. das Fräsen großer Hohlräume oder tiefer Nuten), da die Tauchmethode die radiale Schnittkraft effektiv reduzieren kann, was im Vergleich zum Fräsen relativ ist Methode, es hat eine höhere Bearbeitungsstabilität.Wenn die zu schneidenden Teile des Werkstücks mit konventionellen Fräsverfahren nur schwer erreichbar sind, kann auch das Tauchfräsen in Betracht gezogen werden.Da der Tauchfräser Metall nach oben schneiden kann, können komplexe Geometrien gefräst werden.
Unter dem Gesichtspunkt der Anwendbarkeit von Werkzeugmaschinen kann das Tauchfräsverfahren in Betracht gezogen werden, wenn die Leistung der verwendeten Bearbeitungsmaschine begrenzt ist, da die für das Tauchfräsen erforderliche Leistung geringer ist als die für das Spiralfräsen und daher verwendet werden kann alte Werkzeugmaschinen oder leistungsschwache Werkzeugmaschinen, um eine bessere Leistung zu erzielen.Hohe Verarbeitungseffizienz.Beispielsweise können tiefe Einstichnuten auf einer Werkzeugmaschine der Klasse 40 erzielt werden, die nicht für die Bearbeitung mit langschneidigen Spiralfräsern geeignet ist, da die durch das Spiralfräsen erzeugte radiale Schnittkraft groß ist, was das Spiralfräsen einfach macht Fräser vibriert.
Das Tauchfräsen ist aufgrund der geringeren radialen Schnittkräfte beim Tauchfräsen ideal für ältere Maschinen mit verschlissenen Spindellagern.Das Tauchfräsverfahren wird hauptsächlich zur Grobbearbeitung oder Vorschlichtbearbeitung eingesetzt, und eine geringe axiale Abweichung, die durch den Verschleiß des Wellensystems der Werkzeugmaschine verursacht wird, hat keinen großen Einfluss auf die Bearbeitungsqualität.Als neuartiges CNC-BearbeitungsverfahrenDieDas Tauchfräsverfahren stellt neue Anforderungen an die CNC-Bearbeitungssoftware.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29.09.2022
