CNC frezen
Wat is CNC frezen?
Frezen is de meest veelzijdige bewerkingsmethode. Hiermee kan vrijwel elke vorm worden verkregen. Hierbij wordt een materiaallaag van het werkstuk gescheiden met een gereedschap, meestal een freesgereedschap. Bij deze technologie ligt het werkstuk stil, terwijl het gereedschap een roterende beweging uitvoert die het snijden van materiaal mogelijk maakt.
Vergeleken met draaien is het belangrijkste verschil het ontwerp van het snijgereedschap. Freesgereedschap heeft meestal meerdere snijkanten. Hierdoor is frezen onderbroken bewerking, waarbij de snijkanten in en uit het werkstukmateriaal gaan. Hierdoor zijn de spanen die bij dit proces ontstaan over het algemeen kort en los.
In het algemeen is metaalbewerking op CNC-bewerkingsmachines een proces dat voldoende kennis, ervaring en moderne apparatuur vereist. Om te voldoen aan de steeds hogere eisen bij de precisie onderdelen productie op CNC-bewerkingsmachines, is het noodzakelijk om de bewerkingstechnologie, materiaaleigenschappen en de mogelijkheden van moderne snijgereedschappen te kennen.
Precisiefrezen is hier een bijzonder geval, waarbij al deze factoren een cruciale rol spelen. Het is vaak zo dat een bepaald project individueel moet worden benaderd, zodat het eindresultaat bevredigend is voor de klant. Daarom is CNC frezen van metalen onderdelen de moeite waard om toe te vertrouwen aan specialisten met relevante ervaring.
CNC frezen van aluminium
Aluminium is een veelgebruikt materiaal voor bewerking. Door de perfecte verhouding tussen gewicht en sterkte wordt het gretig gebruikt door ontwerpers. De unieke eigenschappen van aluminium worden vooral gebruikt in de luchtvaart- en auto-industrie, waar het gewicht van onderdelen cruciaal is. Aluminium frezen kan snel en efficiënt gebeuren, op voorwaarde dat het op de juiste manier wordt aangepakt. Het besturen van de hechting van het materiaal aan het gereedschap en de neiging van de spanen om krassen te maken op het bewerkte oppervlak is essentieel. Door het juiste gereedschap te gebruiken en de bewerkingszone te koelen, kan een efficiënt proces worden bereikt.
CNC frezen van roestvrij staal
Deze specifieke groep materialen behoort tot de categorie van gelegeerd staal. Het onderscheidt zich door het gebruik van bepaalde legeringselementen, zoals chroom en nikkel, die bijdragen aan de corrosiebestendigheid van dit staal. Roestvrij staal is er in verschillende kwaliteiten, afhankelijk van de verwachte eigenschappen. Vanuit het oogpunt van bewerking is het belangrijk om roestvrij staal in te delen op basis van de interne kristalstructuur. Zo hebben we ferritische en martensitische staalsoorten, die goed bewerkbaar zijn, en austenitische staalsoorten, die de neiging hebben om problemen te veroorzaken bij het frezen.
CNC frezen van staal
Staal is door zijn populariteit in industriële toepassingen het belangrijkste materiaal dat gebruikt wordt in CNC-bewerkingsmachines. Door het wijdverspreide gebruik van staal zijn ze verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten die verschillen in hun eigenschappen. De basisindeling wordt gemaakt op basis van het gehalte aan koolstof en andere legeringsadditieven. Zo maken we onderscheid tussen:
Koolstofstaal
De groep staalsoorten met een koolstofgehalte tot 0,55% levert vaak problemen op bij het frezen vanwege de moeilijke spaanvorming.
Laaggelegeerd staal
Dit is de meest voorkomende groep materialen voor frezen en wordt gekenmerkt door een relatief goede bewerkbaarheid.
Hooggelegeerd staal
Een uitgebreide groep staalsoorten met een aanzienlijke verscheidenheid aan eigenschappen en parameters, afhankelijk van de gebruikte legeringsadditieven.
Basis CNC freesbewerkingen
Vlakfrezen
Dit is een basisfreesbewerking, die vaak vlakfrezen wordt genoemd. Het wordt meestal gedaan met gereedschap met een invalshoek van 45 graden voor een betere spaanvorming. Voor vlakfrezen worden ook vaak veelhoekige of cirkelvormige wisselplaten gebruikt. Dit verbetert de rendabiliteit van het snijproces door het grote aantal snijkanten dat beschikbaar is.
Ook vermeldenswaard is de mogelijkheid om wiper wisselplaten te gebruiken bij het nabewerken van vlakfrezen. Dit is een speciaal type wisselplaat met een snijkantbreedte die boven de norm ligt en gebruikt wordt om de oppervlaktekwaliteit te verbeteren. Ze worden gebruikt in combinatie met standaard wisselplaten op zo’n manier dat een of meer wiper wisselplaten in de kop worden ingebed naast de freeskoppen op zo’n manier dat ze er ongeveer 0,05 mm onder uitsteken. Dit maakt het mogelijk om de resulterende onregelmatigheden in het oppervlak op te vangen die door de andere snijkanten zijn achtergelaten.
Hoekfrezen
Dit is een vorm van frezen waarbij de bewerking wordt uitgevoerd met de snijkanten aan de voor- en zijkant van de messen van het gereedschap, zodat na het passeren van de frees twee vlakken tegelijk worden verkregen. In dit geval is er een grote verscheidenheid aan gereedschappen om uit te kiezen, van freeskoppen tot frezen en vingerfrezen. Dit maakt een optimaal bewerkingsresultaat mogelijk, met als een van de basisvereisten een hoek van 90 graden tussen de bewerkte vlakken.
Profielfrezen
Dit is een groep bewerkingen die typisch zijn voor CNC-bewerking en onmogelijk uit te voeren zijn op conventionele werktuigmachines. Deze categorie omvat het bewerken van onderdelen in meerdere assen tegelijk, het vormen van concave en convexe vormen in twee en drie dimensies. Geavanceerde programmering van gereedschapsbanen is hier nodig voor optimale bewerkingsresultaten. In principe moet het proces worden opgedeeld in drie typen bewerkingen: voorbewerken, halfafwerking en afwerking. Voor onderdelen die een zeer hoge oppervlaktekwaliteit vereisen, worden bewerkingstechnieken met hoge snelheid gebruikt, bekend als HSM.
Groefsteken frezen
Voor de meeste freestoepassingen zijn verschillende soorten groeven, kanalen of subgroeven nodig. Deze groeven kunnen ondiep of diep, gesloten of open, kort of lang, breed of smal en recht of gebogen zijn. Afhankelijk van de specifieke taak moet de juiste techniek en het juiste gereedschap worden gekozen. Frezen zijn speciale gereedschappen voor ofwel groefsteken ofwel snijgereedschap. Ze kunnen effectief lange, diepe open groefsteken maken met een gegarandeerde stabiliteit en productiviteit voor een dergelijke bewerking. Ze kunnen ook worden gecombineerd tot assemblages, waardoor het volume verwijderd materiaal in één werkgang wordt vermenigvuldigd. Het duidelijke voordeel van dit type freesgereedschap is de mogelijkheid om smalle en diepe groeven stabiel te maken, zodat ze de eerste keuze zouden moeten zijn bij dit soort toepassingen.
Draad frezen
Schroefdraadbewerking op freesmachines is mogelijk in een hele reeks toepassingen voor inwendige en uitwendige, rechtse en linkse schroefdraad van elke spoed. De basisgereedschappen voor het snijden van schroefdraad zijn nog steeds draadtappen en draadsnijmatrijzen. Een meer geavanceerde vorm van inwendige draadvorming is draadvorming. Hiervoor bestaan zogenaamde roltappen voor draadvorming, die qua ontwerp erg lijken op draadtappen omdat ze geen snijkanten hebben, maar alleen bovenkanten en smeerkanalen. Hun werk is om de schroefdraad plastisch te vormen en zo de vorming van spanen te voorkomen. Een andere manier van draadvorming is frezen. Hier hebben we een aantal min of meer veelzijdige gereedschappen tot onze beschikking waarmee we bijna elke draad kunnen snijden. Frezen is minder efficiënt dan draadvorming. Toch biedt het de grootste besturing van het proces en vult het aan in gevallen waarin we geen roltap kunnen gebruiken.
Bijzonderheden van het CNC frezen
CNC frezen is een enorm gebied van technische expertise. Door zijn flexibiliteit heeft het een groot potentieel voor de productie van allerlei soorten onderdelen. Naast traditionele toepassingen is frezen vaak een alternatief voor andere methoden, zoals CNC draaien. De basis voor het ontwerpen van effectieve en efficiënte processen voor freesmachines is kennis van technologie en programmeerprincipes. Vaak kunnen we dezelfde taken op meerdere of zelfs tientallen verschillende manieren uitvoeren. Dit betekent echter dat slechts enkele manieren goed zijn. De configuratie voor het frezen moet zorgvuldig worden uitgedacht. Er kan sprake zijn van diepe kamers, dunne wanden, onderbroken bewerking of insluitingen in het materiaal waarmee rekening moet worden gehouden. De keuze van de freesmethode hangt ook grotendeels af van de beschikbare werktuigmachine, het type, de grootte en het vermogen ervan. Zware horizontale bewerkingscentra bieden andere mogelijkheden en werktuigmachines met vijf assen die een soepele besturing in alle assen bieden.
Specialisten bij ons bedrijf zijn goed thuis in de geheimzinnige kennis van CNC-bewerking met moderne, krachtige bewerkingscentra. Hierdoor kunnen ze het proces goed plannen zodat de CNC-bewerking van uw onderdelen zo productief mogelijk wordt uitgevoerd met behoud van een stabiel hoge productkwaliteit.
