Fräsen von Titanlegierungen: Werkzeuggeometrie und Schnittdaten
Veröffentlicht: · Von XCM CNCAnsicht: 85
Für eine zuverlässige Titanbearbeitung sind eine starre Aufwärtsfräsaufspannung, robuste Schneidzähne, ausreichend Spanraum, geeignete Span- und Freiwinkel sowie ein konservativer Eingriff entscheidend. Dieser Leitfaden fasst die Geometrie- und Schnittdaten für Planfräser, Schaftfräser, Kugelfräser, Schnellvorschubfräser, Hochgeschwindigkeitsfräsen und Einstechfräsen zusammen.
Fräsen von Titanlegierungen: Werkzeuggeometrie und Schnittdaten
Beim Fräsen von Titan wird in der Regel das Steigfräsen bevorzugt, da der Span beim Austritt aus jeder Zahnspitze dünn ist, was die Anhaftung an der Schneidkante verringert. Beim herkömmlichen Fräsen können anhaftende Späne beim Wiedereintritt in die Zahnspitze abbrechen und zu Kantenausbrüchen führen. Da Titan einen niedrigen Elastizitätsmodul aufweist, erfordert das Steigfräsen zudem eine steife Maschine, ein steifes Werkzeug und eine steife Aufspannung. Der kurze Kontakt zwischen Werkzeug und Span erfordert starke Zähne und ausreichend Spanraum; eine Spanverpackung kann zu starkem Verschleiß führen.
Typische Fräsergeometrie
Schneider
Spitzwinkel/axial-radialer Spitzwinkel
Freiraum
Sonstige Geometrie
Wendeschneidplatten-Frontfräser aus Hartmetall
Axial 5–8°; radial −13 bis −17°
Anwendungsabhängig
Einstichwinkel 12–60° für die Schruppbearbeitung
Schneidfräser mit Hartmetalleinsätzen
Spanwinkel 0°
12° primär; 5–8° sekundär
30°-Spirale; 0,5–1,0 mm Eckenradius
HSS-Seiten- und Stirnfräser
Neigung 5–10°
15°
Einstiegswinkel 30–50° beim Schruppen oder 75–90° beim Schlichten; Radius 0,5–1,5 mm
Vollhartmetall-Schaftfräser
Spanwinkel 9–13°
12–16°
40°-Helix
Kugelmühle aus Vollhartmetall
Spanwinkel 3°
10° primär; 25° sekundär
40°-Helix
Verwenden Sie beim Steigfräsen von hartem Zunder einen kleineren Spanwinkel; bei Schaftfräsern mit kleinem Durchmesser sollten Sie einen größeren Wert wählen.
Schnellvorschub-, Hochgeschwindigkeits- und Tauchfräsen
Bei PVD-beschichteten Hochgeschwindigkeitsfräsern mit 50–100 mm liegen die typischen Geschwindigkeiten bei 30–60 m/min, die Schnitttiefen bei 0,1–1,0 mm und die Vorschübe bei 0,1–1,5 mm/Zahn, je nach Schneideinsatzegeometrie. Hochgeschwindigkeits-Schulterfräser arbeiten mit 40–180 m/min, 0,02–0,25 mm/Zahn und einer Schnitttiefe von 0,1–0,2 mm; Massivfräser arbeiten mit 40–400 m/min, 0,01–0,25 mm/Zahn und einer Schnitttiefe von 0,05–0,2 mm; Kugelfräser arbeiten mit 60–160 m/min, 0,02–0,10 mm/Zahn und einer Schnitttiefe von 0,02–0,10 mm.
Beim Einstechfräsen mit 6–20 mm großen Hartmetallwerkzeugen mit flachem Boden betragen sowohl die axiale Frästiefe als auch der Vorschub etwa ein Viertel des Durchmessers. Die typische Spindeldrehzahl steigt in diesem Durchmesserbereich von 450 auf 700 U/min und der Vorschub von 60 auf 80 mm/min. Reduzieren Sie die Parameter für die erste Reihe und den ersten Einstich jeder Reihe entsprechend den jeweiligen Bedingungen.
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