Wie lässt sich der Werkzeugweg beim Fräsen von Peek optimieren?

Hallo! Ich bin Zulieferer im Bereich Fräsbearbeitung von Peek. Peek oder Polyetheretherketon ist ein Hochleistungsthermoplast, der für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, chemischen Beständigkeit und thermischen Stabilität bekannt ist. Es wird häufig in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie. Beim Fräsen von Peek ist die Optimierung des Werkzeugwegs jedoch entscheidend, um die besten Ergebnisse zu erzielen. In diesem Blog gebe ich einige Tipps, wie man genau das macht.

Die Grundlagen des Peek Milling verstehen

Bevor wir uns mit der Optimierung des Werkzeugwegs befassen, gehen wir kurz einige Grundlagen des Peek-Fräsens durch. Peek ist ein zähes Material und kann während des Bearbeitungsprozesses viel Wärme erzeugen. Diese Hitze kann dazu führen, dass das Material weicher wird, sich verzieht oder sogar schmilzt, was zu einer schlechten Oberflächenbeschaffenheit und Maßgenauigkeit führt. Deshalb ist es wichtig, die richtigen Schneidwerkzeuge, Schneidparameter und das richtige Kühlmittel zu verwenden, um die Temperatur unter Kontrolle zu halten.

Auswahl der richtigen Schneidwerkzeuge

Der erste Schritt zur Optimierung des Werkzeugwegs für das Fräsen von Peek ist die Auswahl der richtigen Schneidwerkzeuge. Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) sind eine gute Wahl für Schruppbearbeitungen, für Schlichtbearbeitungen werden jedoch Hartmetallwerkzeuge bevorzugt. Hartmetallwerkzeuge sind härter und verschleißfester als HSS-Werkzeuge, wodurch sie ihre Schärfe über längere Zeiträume behalten können. Dies führt zu einer besseren Oberflächengüte und einer längeren Werkzeugstandzeit.

Achten Sie bei der Auswahl von Hartmetallwerkzeugen auf Werkzeuge mit einem hohen Spiralwinkel und einem großen Spanwinkel. Der hohe Spiralwinkel hilft dabei, die Späne effizienter abzutransportieren, während der große Spanwinkel die Schnittkräfte und die Wärmeentwicklung reduziert. Achten Sie außerdem darauf, Werkzeuge mit einer scharfen Schneidkante und einem guten Spanbrecher zu wählen, um Spanansammlungen zu verhindern und die Spanabfuhr zu verbessern.

Ermittlung der optimalen Schnittparameter

Nachdem Sie die richtigen Schneidwerkzeuge ausgewählt haben, geht es im nächsten Schritt darum, die optimalen Schneidparameter zu ermitteln. Zu den Schnittparametern gehören Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe. Diese Parameter hängen von mehreren Faktoren ab, beispielsweise der Art des Schneidwerkzeugs, dem zu bearbeitenden Material und der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit.

Für das Fräsen von Peek wird eine Schnittgeschwindigkeit von 100–200 m/min für Schruppbearbeitungen und 200–300 m/min für Schlichtbearbeitungen empfohlen. Der Vorschub sollte beim Schruppen zwischen 0,1 und 0,2 mm/Zahn und beim Schlichten zwischen 0,05 und 0,1 mm/Zahn liegen. Die Schnitttiefe sollte beim Schruppen zwischen 0,5 und 2 mm und beim Schlichten zwischen 0,1 und 0,5 mm liegen.

Es ist wichtig zu beachten, dass dies nur allgemeine Richtlinien sind und Sie die Schnittparameter möglicherweise an Ihre spezifischen Bearbeitungsbedingungen anpassen müssen. Sie können einen Schnittdatenrechner verwenden oder sich an Ihren Werkzeuglieferanten wenden, um die optimalen Schnittparameter für Ihre Anwendung zu ermitteln.

Optimierung des Werkzeugwegs

Nachdem Sie nun die richtigen Schneidwerkzeuge ausgewählt und die optimalen Schneidparameter ermittelt haben, ist es an der Zeit, den Werkzeugweg zu optimieren. Der Werkzeugweg ist der Weg, dem das Schneidwerkzeug während des Bearbeitungsprozesses folgt. Ein gut optimierter Werkzeugweg kann die Schnittzeit verkürzen, die Oberflächengüte verbessern und die Werkzeuglebensdauer verlängern.

Hier sind einige Tipps, wie Sie den Werkzeugweg für das Fräsen von Peek optimieren können:

• Verwenden Sie eine Gleichlauffrässtrategie:Gleichlauffräsen ist eine Frässtrategie, bei der sich das Schneidwerkzeug in die gleiche Richtung wie der Vorschub dreht. Dies führt zu einem saubereren Schnitt und weniger Werkzeugverschleiß im Vergleich zum herkömmlichen Fräsen, bei dem sich das Schneidwerkzeug entgegen der Vorschubrichtung dreht.
• Minimieren Sie die Anzahl der Werkzeugrückzüge:Werkzeugrückzüge sind die Bewegungen des Schneidwerkzeugs aus dem Werkstück heraus. Jeder Werkzeugrückzug verlängert die Bearbeitungszeit und kann zu Werkzeugverschleiß führen. Um die Anzahl der Werkzeugrückzüge zu minimieren, verwenden Sie einen kontinuierlichen Werkzeugweg und vermeiden Sie unnötige Stopps und Starts.
• Verwenden Sie eine Trochoiden-Frässtrategie:Trochoides Fräsen ist eine Frässtrategie, bei der das Schneidwerkzeug einer kreisförmigen Bahn folgt, während es sich entlang des Werkstücks bewegt. Dies führt zu einer effizienteren Nutzung des Schneidwerkzeugs und reduziert Schnittkräfte und Wärmeentwicklung.
• Optimieren Sie die Ein- und Ausstiegswege:Die Ein- und Austrittswege des Schneidwerkzeugs können einen erheblichen Einfluss auf die Oberflächengüte und die Standzeit des Werkzeugs haben. Um die Ein- und Austrittswege zu optimieren, verwenden Sie eine Rampenein- und -austrittsstrategie, bei der das Schneidwerkzeug schrittweise in einem flachen Winkel in das Werkstück eindringt und wieder austritt.

Verwendung von Kühlmittel

Wie bereits erwähnt, erzeugt Peek während des Bearbeitungsprozesses viel Wärme. Um die Temperatur unter Kontrolle zu halten, ist es wichtig, Kühlmittel zu verwenden. Kühlmittel trägt dazu bei, die Schnittkräfte zu reduzieren, die Oberflächengüte zu verbessern und die Werkzeuglebensdauer zu verlängern.

Es stehen verschiedene Arten von Kühlmitteln zur Verfügung, darunter Kühlmittel auf Wasserbasis, Kühlmittel auf Ölbasis und synthetische Kühlmittel. Kühlmittel auf Wasserbasis ist die am häufigsten verwendete Kühlmittelart, da es kostengünstig und umweltfreundlich ist. Für Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsvorgänge und die Bearbeitung von Materialien, die viel Wärme erzeugen, wie z. B. Peek, eignen sich jedoch ölbasiertes Kühlmittel und synthetisches Kühlmittel besser.

Wenn Sie Kühlmittel verwenden, achten Sie darauf, dass es direkt auf die Schneidzone aufgetragen wird. Dies trägt zur Kühlung des Schneidwerkzeugs und des Werkstücks bei und verhindert die Bildung von Spänen. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie die richtige Kühlmittelkonzentration verwenden, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Abschluss

Die Optimierung des Werkzeugwegs beim Fräsen von Peek ist entscheidend, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Durch die Auswahl der richtigen Schneidwerkzeuge, die Bestimmung der optimalen Schnittparameter, die Optimierung des Werkzeugwegs und die Verwendung von Kühlmittel können Sie die Schnittzeit verkürzen, die Oberflächengüte verbessern und die Werkzeuglebensdauer verlängern.

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Referenzen

• „Machining of Engineering Plastics“ von John A. Schey
• „CNC-Bearbeitungshandbuch“ von Peter Smid