Klatreskæring vs. konventionel skæring: Hvornår skal man bruge klatrefræsning i produktionen

Klatreskæring giver den reneste og mest nøjagtige overfladefinish i CNC-fræsning - men kun når maskinen og opsætningen kan håndtere skærekræfterne. For rulleproducenter og butikker med tungt udstyr er denne betingelse normalt opfyldt.

Denne artikel forklarer, hvad klatreskæring er, hvordan det kan sammenlignes med konventionel skæring, og hvornår man skal vælge hver strategi i ægte produktion.

Hvad er Klatreskæring?

Ved klatrefræsning roterer fræseren i samme retning som emnefremføringen. Skæretanden går ind i materialet med fuld spåntykkelse og fortynder spånen mod slutningen af ​​indgrebet. Ved konventionel fræsning starter tanden ved nul spåntykkelse, gnider mod overfladen og når derefter maksimal tykkelse til sidst.

Klatreskæring kaldes også nedfræsning; konventionel kaldes fræsning. Navnene angiver, om værktøjet bevæger sig "ned" med rotationen eller "op" mod det.

Klatreskæring vs. konventionel skæring med et blik

Hvordan spåntykkelsen påvirker værktøjets levetid og nøjagtighed

Spåntykkelse er hovedårsagen til, at moderne CNC-butikker foretrækker klatreskæring. Med et konventionelt snit starter skæret eller endefræseren med en nul spånbelastning, hvilket betyder, at kanten skubber i stedet for en saks. Dette skaber friktion, varme og arbejdshærdning på mange stål. Når værktøjet så bider dybere, rammer det det hærdede lag og slides hurtigere.

Klatreskæring starter med en maksimal spånbelastning. Kanten skærer straks materiale væk, hvilket reducerer varmeopbygning og efterlader en glattere overflade. Skærekraften har også en tendens til at skubbe emnet ned mod bordet, hvilket holder delen stabil.

Den stabilitet har betydning, når du fræser lange cylindriske emner såsom valser. En nedadgående skærekraft hjælper med at holde rullen mod V-blokken eller stabil hvile. Dette er en af ​​grundene til, at producenter af CNC kraftige rullefræsere programmerer klatrepas som standard efterbehandlingsstrategi.

Hvorfor maskinstivhed og tilbageslagskontrol er vigtige

Klatreskæring har en velkendt ulempe: Hvis maskinen har tilbageslag eller utilstrækkelig stivhed, kan fræseren tage fat i emnet og trække sig selv fremad. Dette kan få bordet til at slingre, knække et værktøj eller efterlade en bølget finish. Derfor blev ældre maskiner med blyskruer og ingen slørkompensation traditionelt kørt i konventionel tilstand.

På en CNC-maskine med kugleskruer, forudindlæste guider og korrekt servotuning er sløret minimalt. Klatreskæring bliver ikke kun sikkert, men også at foretrække. Ved tunge fræseoperationer er kravet en solid spindel og et stabilt arbejdshold. Rulleslibe- og valserillemaskiner er bygget til den standard.

Vibration er en anden overvejelse. Klatreskæring har en tendens til at generere mindre vibrationer end konventionel skæring, især når værktøjet går i indgreb i en konstant vinkel. Men hvis værktøjet begynder at vibrere, kan det føre til pladdermærker. Dette er diskuteret mere detaljeret i en relateret artikel om håndtering af vibrationer i CNC-valsemøller .

Klatreskæring i rulleriller og notching

Rulning kræver skæring af præcise mønstre i hærdet stål eller støbejernsruller. Både skrub- og sletbearbejdning skal opretholde snævre tolerancer for rillebredde, dybde og position. Klatreskæring hjælper på flere måder: det giver et renere snit, reducerer gratdannelse og forlænger levetiden for formværktøjer og belagte hårdmetalskær.

I produktionen er en almindelig praksis at bruge konventionel skæring til den første skrubning, når der er skæl eller ujævn overflade, og derefter skifte til klatreskæring til efterbehandling. Årsagen er enkel: en ru hud kan afbryde en hårdmetalkant, hvis det første indgreb er for aggressivt. Når overfladen er ren, giver klatreskæring den nødvendige nøjagtighed til den endelige kontur.

Overfladefinish og konsistens på rulleflader

For rulleflader kan forskellen i overfladefinish måles i Ra- eller Rz-værdier. Det er vores erfaring, at skift af efterbehandling fra konventionel til klatreskæring kan forbedre overfladens ruhed med en målbar margin, når værktøjsbanen er korrekt justeret. Reduktionen i gnidning reducerer også risikoen for udtværing, hvilket er afgørende for ruller, der vil strukturere metalplader eller præge mønstre.

Parametre for klatreskæring, der skal justeres

Skift fra konventionel til klatreskæring er ikke kun en retningsændring. Du skal justere flere parametre:

1. Foder pr. tand: Da spåndannelsen er anderledes, kan det være nødvendigt at øge foderet for at opretholde den samme metalfjernelseshastighed.
2. Skærehastighed: stigningsskæring tillader generelt højere hastigheder, fordi varme fjernes med spånen, men test grænsen for dit emnemateriale.
3. Radialt indgreb: hvis du klatrefræser en rullerille, ændrer indgangsvinklen spåntykkelsen; planlægge værktøjsbanen i overensstemmelse hermed.
4. Værktøjsudløb: med den tyndere udgangsspån bliver ethvert udløb mere synligt på overfladefinishen.

For rullematerialer som D2 værktøjsstål eller kølet støbejern er udgangspunktet en let radial skæredybde (0,5-1,0 mm) i stigningstilstand og en fremføring omkring 0,1-0,2 mm pr.

Hvordan rullebutikker bruger klatreskæring i praksis

I et typisk rulleværksted starter processen med konventionel fræsning for at fjerne det beskadigede lag. Operatøren skifter derefter til klatreskæring for det sidste gennemløb, der definerer rilleprofilen. Fordi klatreskæring efterlader en renere overflade, går rullen til kværnen med mindre lager fjernet, hvilket forkorter den samlede cyklustid.

Automatisk CNC rullefræser med seksakset Siemens kontrol Denne maskine er konstrueret til præcisionsrullereparation og har en stiv integreret seng og hærdede føringer til at understøtte klatrefræsning af rilleprofiler. Dens Siemens seks-akse kontrol og spindel med højt drejningsmoment sikrer nøjagtig konturskæring på hærdede ruller, hvilket reducerer slibetiden. Se produkt →

En anden almindelig anvendelse er at skære trådlignende ribber på rillede ruller. Klatrefræsning giver en skarpere kant på ribbenskammen, hvilket påvirker den endelige produktkvalitet ved stang- og trådvalsning. Derfor er CNC kraftige rullefræsere programmeret med en kontrolleret stigningsstrategi for disse konturer.

Maskinvalg til pålidelig klatring

Ikke alle fræsemaskiner udfører klatreskæring godt. Maskinen skal have en stiv ramme, et slørfrit fremføringssystem og en spindel, der kan opretholde moment ved moderate hastigheder. Til valsefræsning betyder det normalt en maskine med en tung boxway eller hærdet styrebanestruktur, ikke en let-duty mølle.

CNC vertikal fræsemaskine XKV1800 med forstærket kraftig struktur Bygget til stabil stigningsfræsning, denne lodrette mølle tilbyder en hærdet skrog og slørfri kugleskruer. Dens store arbejdsslag og 2000 kg bordkapacitet rummer tunge støbegods og ståldele, hvilket giver den nødvendige stivhed til glatte snit på hårde overflader. Se produkt →

Forstærkede CNC fræsemaskiner er designet med dette i tankerne. De giver den nødvendige stivhed til at absorbere stødet fra den indledende spånkontakt og bibeholde nøjagtigheden over lange passager på hærdede rulleoverflader.

Klatreskæring er ikke en enkelt teknik; det er en beslutning, du træffer for hvert pass. Brug konventionel skæring til at komme igennem barske, skællende eller ustabile forhold. Brug klatreskæring til at afslutte passeringer, hvor overfladekvalitet og værktøjslevetid betyder mest. På moderne CNC-valsefræseudstyr bør klatreskæring være en del af din standard efterbehandlingsstrategi.