Arten von Spänen, die beim CNC-Fräsen entstehen

Für einen reibungslosen und effizienten CNC-Fräsprozess ist ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Arten von Spänen erforderlich, die während des Bearbeitungsvorgangs entstehen können. Diese Späne können erhebliche Auswirkungen auf die Gesamtqualität des Werkstücks, die Standzeit des Werkzeugs und die Gesamteffizienz des Fräsprozesses haben.

Um den Fräsvorgang zu optimieren und das gewünschte Ergebnis zu erzielen, ist es entscheidend, die Eigenschaften der einzelnen Spanarten sowie deren Entstehung zu verstehen. In diesem Artikel untersuchen wir die verschiedenen Arten von Spänen, die beim CNC-Fräsen entstehen können, und wie sie den Bearbeitungsprozess beeinflussen können.

Kontinuierliche Chips

Kontinuierliche Späne sind lange, kontinuierliche Materiallocken, die während des Bearbeitungsprozesses entstehen. Diese Späne entstehen typischerweise bei der Bearbeitung duktiler Materialien wie Aluminium, Kupfer und Messing. Wenn das Schneidwerkzeug das Material schert, entstehen kontinuierliche Späne, wodurch es sich verformt und entlang der Spanfläche des Werkzeugs fließt.

Einer der Hauptvorteile kontinuierlicher Späne besteht darin, dass sie dazu beitragen können, Wärme aus der Schneidzone abzuleiten, was dazu beitragen kann, die Werkzeuglebensdauer zu verlängern und die Oberflächengüte zu verbessern. Kontinuierliche Späne können jedoch auch Herausforderungen mit sich bringen, wie z. B. die Spanabfuhr und die Möglichkeit, dass sich die Späne um das Schneidwerkzeug herum verfangen.

Um fortlaufende Späne beim CNC-Fräsen effektiv zu verwalten, ist es wichtig, Schneidwerkzeuge mit der entsprechenden Geometrie und Spanbrecherkonstruktion zu verwenden. Darüber hinaus kann die Optimierung von Schnittparametern wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe dazu beitragen, die Bildung kontinuierlicher Späne zu kontrollieren und den gesamten Bearbeitungsprozess zu verbessern.

Diskontinuierliche Chips

Diskontinuierliche Späne, auch segmentierte Späne oder Sägezahnspäne genannt, sind gebrochene Späne, die bei der Bearbeitung spröder Materialien wie Gusseisen und einiger Stähle entstehen. Diese Späne zeichnen sich durch ihr kurzes, fragmentiertes Aussehen aus und sind typischerweise das Ergebnis von Materialbrüchen unter den Schnittkräften.

Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit diskontinuierlichen Spänen besteht darin, dass sie dazu neigen, gezackte, unebene Oberflächen auf dem Werkstück zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Bildung diskontinuierlicher Späne zu erhöhten Schnittkräften und Werkzeugverschleiß sowie zu einer verkürzten Werkzeugstandzeit führen.

Um die Bildung diskontinuierlicher Späne beim CNC-Fräsen in den Griff zu bekommen, ist es wichtig, die Schnittparameter zu optimieren und Schneidwerkzeuge mit der entsprechenden Geometrie und Kantenvorbereitung zu verwenden. Darüber hinaus kann die Kontrolle der Schnittkräfte und die Minimierung der Auswirkungen der Aufbauschneidenbildung dazu beitragen, den gesamten Bearbeitungsprozess bei der Bearbeitung spröder Materialien zu verbessern.

Fadenförmige Chips

Fadenspäne, auch Vogelnester oder Rattennester genannt, sind lange, fadenförmige Späne, die beim Fräsen von Materialien wie Edelstahl und einigen Hochtemperaturlegierungen entstehen. Diese Späne zeichnen sich dadurch aus, dass sie dazu neigen, sich um das Schneidwerkzeug zu wickeln, was möglicherweise zu Spanverwicklungen und Werkzeugbruch führt.

Die Bildung von fadenförmigen Spänen kann auf die Tendenz des Materials zurückgeführt werden, hohe Kaltverfestigungs- und Kaltverfestigungseigenschaften aufzuweisen. Wenn das Material einer plastischen Verformung unterliegt, kann es lange, kontinuierliche Materialstränge bilden, die schwer zu brechen und aus der Schneidzone zu entfernen sind.

Um die Bildung fadenförmiger Späne beim CNC-Fräsen effektiv zu kontrollieren, ist es wichtig, Schneidwerkzeuge mit der entsprechenden Geometrie und Kantenvorbereitung zu verwenden. Darüber hinaus kann die Optimierung von Schnittparametern wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe dazu beitragen, die Bildung von faserigen Spänen zu kontrollieren und die Spanabfuhr aus der Schnittzone zu verbessern.

Scrappy-Chips

Schrottspäne, auch Kurzspäne oder Spanspäne genannt, sind kleine, gebrochene Späne, die bei der Bearbeitung von Materialien wie Keramik und einigen Verbundwerkstoffen entstehen. Diese Späne zeichnen sich durch ihr unregelmäßiges, fragmentiertes Aussehen aus und sind typischerweise das Ergebnis der Widerstandsfähigkeit des Materials gegenüber plastischer Verformung.

Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit Ausschussspänen besteht darin, dass sie dazu neigen, eine schlechte Oberflächengüte zu erzeugen und möglicherweise zur Bildung von Aufbauschneiden am Schneidwerkzeug führen. Darüber hinaus kann die Bildung von Spänen zu erhöhten Schnittkräften und Werkzeugverschleiß sowie zu einer verkürzten Werkzeugstandzeit führen.

Um die Bildung von Spänen beim CNC-Fräsen zu verhindern, ist es wichtig, Schneidwerkzeuge mit der entsprechenden Geometrie und Kantenvorbereitung zu verwenden. Darüber hinaus kann die Optimierung der Schnittparameter und die Steuerung der Schnittkräfte dazu beitragen, den gesamten Bearbeitungsprozess bei der Bearbeitung von Materialien zu verbessern, die zur Spänebildung neigen.

Grobe Chips

Grobe Späne, auch Big Chips oder Hogging Chips genannt, sind große, dicke Späne, die bei der Bearbeitung von Materialien wie Titan und einigen hochfesten Legierungen entstehen. Diese Späne zeichnen sich durch ihre Größe und Dicke aus und sind typischerweise das Ergebnis der Widerstandsfähigkeit des Materials gegen plastische Verformung und der hohen Schnittkräfte beim Fräsprozess.

Eine der größten Herausforderungen im Zusammenhang mit groben Spänen besteht darin, dass sie zu Schwierigkeiten bei der Spanabfuhr und zu Werkzeugbrüchen führen können. Darüber hinaus kann die Bildung klobiger Späne zu erhöhten Schnittkräften und Wärmeentwicklung sowie zu einer verkürzten Werkzeugstandzeit führen.

Um die Bildung grober Späne beim CNC-Fräsen effektiv zu bewältigen, ist es wichtig, Schneidwerkzeuge mit der entsprechenden Geometrie und Kantenvorbereitung zu verwenden. Darüber hinaus kann die Optimierung von Schnittparametern wie Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe dazu beitragen, die Bildung grober Späne zu kontrollieren und den gesamten Bearbeitungsprozess zu verbessern, wenn mit Materialien gearbeitet wird, die dazu neigen, dicke, schwere Späne zu bilden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis der verschiedenen Arten von Spänen, die beim CNC-Fräsen entstehen können, von entscheidender Bedeutung ist, um den Bearbeitungsprozess zu optimieren und das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Durch das Erkennen der Eigenschaften jedes Spantyps sowie der Faktoren, die zu seiner Bildung beitragen, ist es möglich, die Spanbildung effektiv zu steuern und die Gesamteffizienz und Qualität des Fräsvorgangs zu verbessern. Unabhängig davon, ob mit duktilen Materialien gearbeitet wird, die kontinuierliche Späne bilden, oder mit spröden Materialien, die diskontinuierliche Späne erzeugen, ist der Einsatz geeigneter Schneidwerkzeuge und Schnittparameter entscheidend für die Kontrolle der Spanbildung und die Erzielung erfolgreicher Bearbeitungsergebnisse.