Drehwerkzeuge spielen eine entscheidende Rolle im Drehmaschinenherstellungsprozess. Sie bestimmen die Genauigkeit, Qualität und Verarbeitung des fertigen Prototypteils. Hochwertige Schneidwerkzeuge sollten aus Hartmetall oder Diamant bestehen.
Drehwerkzeuge gehören zu den am häufigsten verwendeten Werkzeugen in der CNC-Bearbeitung. Als exzellenter CNC-Bearbeitungsingenieur benötigen Sie umfassende Kenntnisse über Drehwerkzeuge.
In diesem Artikel werden verschiedene Arten von Drehwerkzeugen und ihre praktischen Anwendungen untersucht.
Drehwerkzeugtypen - Klassifiziert nach Verarbeitungsmethode
1. Drehwerkzeuge
Drehwerkzeuge sind die am häufigsten verwendeten Drehwerkzeuge. Sie werden bei Drehoperationen eingesetzt, bei denen ein Werkstück (meist zylindrisch) auf einen bestimmten Durchmesser, eine bestimmte Oberflächengüte und eine bestimmte Länge geformt wird.
Drehwerkzeuge gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter Rund-, Vierkant-, Abstech- und Gewindewerkzeuge. Form und Größe des Werkzeugs richten sich nach Werkstückgröße, Material und gewünschter Oberflächengüte. Je nach Anwendung werden Drehwerkzeuge meist aus Schnellarbeitsstahl (HSS) oder Hartmetall gefertigt.
2. Langweilige Werkzeuge
Stumpfe Werkzeuge werden bei Bearbeitungen eingesetzt, bei denen eine zylindrische Innenfläche eines Werkstücks vergrößert oder erzeugt wird. Stumpfe Werkzeuge dienen dazu, Material im Werkstück zu entfernen und so eine zylindrische Bohrung mit hoher Präzision und Oberflächengüte zu erzeugen. Sie beschleunigen die Durchmessererweiterung und eignen sich zum Drehen großer oder tiefer Bohrungen.
Stumpfe Werkzeuge sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, darunter Schrupp-, Schlicht-, gerade und abgewinkelte Werkzeuge. Die Art des verwendeten stumpfen Werkzeugs hängt von der Größe des Werkstücks, dem Material sowie der Länge und Ausführung der gewünschten Bohrung ab. Stumpfe Werkzeuge bestehen üblicherweise aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall.
3. Nut- und Trennwerkzeuge
Mit Nut- und Abstechwerkzeugen lassen sich Nuten erzeugen oder Werkstücke trennen, um zwei Teile zu bilden. Nutwerkzeuge erzeugen Nuten in der Werkstückoberfläche, während Abstechwerkzeuge Schnitte ausführen, die das Werkstück in zwei Teile teilen.
Nut- und Abstechmesser gibt es in verschiedenen Ausführungen, darunter gerade, abgewinkelte und runde Nutmesser sowie quadratische und rautenförmige Nutmesser.
Die Größe und Form eines Nut- oder Abstechwerkzeugs hängt von der Größe und Form der Nut oder des Schnitts ab, der in das Werkstück eingebracht werden soll. Diese Werkzeuge bestehen üblicherweise aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall.
4. Gewindeschneidwerkzeuge
Gewindedrehwerkzeuge umfassen Innengewindewerkzeuge und Außengewindewerkzeuge. Sie bestehen aus einem Werkzeughalter und einer Klinge. Die Klingenoberfläche hat eine einzigartige Form und eignet sich für die Gewindebearbeitung verschiedener Arten von Prototypenteilen.
Gewindedrehwerkzeuge werden häufig in der Zerspanung eingesetzt und zeichnen sich durch eine hohe Schneidleistung aus. Gewindedrehwerkzeuge sind einfach zu bedienen und können häufig verwendet werden.
5. Rändelwerkzeuge
Rändelverfahren sind Verfahren, bei denen die Oberfläche eines Werkstücks geriffelt wird. Das Rändelwerkzeug erzeugt verschiedene konkave und konvexe Muster entlang der Werkstückoberfläche und sorgt so für eine bessere Griffigkeit.
Rändelwerkzeuge gibt es in verschiedenen Größen, darunter Diamant- und gerade Rändelung. Die Größe des Designteils des Rändelwerkzeugs bestimmt die Form der Rändelung. Üblicherweise besteht das Rändelwerkzeug aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall.
6. Endschneidwerkzeuge
Stirnschneidewerkzeuge werden zum Stirnschneiden an Teilen mit zylindrischer und quadratischer Stirnstruktur verwendet.
Konstruktion von Stirnfräsern, einschließlich Ein- und Mehrschneid-Stirnfräsern. Größe und Form des Stirnfräsers hängen von der Größe der Werkstückkontaktfläche, der Oberflächenbeschaffenheit und dem Werkstückmaterial ab. Stirnfräser bestehen üblicherweise aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall.
7. Anfaswerkzeuge
Anfaswerkzeuge eignen sich zum Bearbeiten von Fasen oder Nuten an Schrauben – zum Anfasen gerader oder scharfer Ecken eines Teils. Für die Massenproduktion werden spezielle Anfaswerkzeuge mit seitlichen Fasen benötigt.
8. Formwerkzeuge
Formwerkzeuge dienen zur Bearbeitung unterschiedlicher Teileformen. Verwenden Sie eine spezielle Abdeckung oder Halterung, um das Formwerkzeug während des Gebrauchs zu sichern. Es wird häufig zum Schneiden von Innenradien, Außenradien und anderen Teilen verwendet.
9. Zurück stumpfe Werkzeuge
Rückbohrwerkzeuge haben zwei Radien: 1) Sie erzeugen ein vorgebohrtes Loch und 2) Sie erzeugen ein Loch im Teil.
10. Reibwerkzeuge
Reibwerkzeuge werden zum Fertigstellen von Löchern verwendet und eignen sich für Teile, bei denen eine höhere Lochpräzision erforderlich ist.
11. Bohrwerkzeuge
Bohrwerkzeuge sind in der Zerspanung unverzichtbar. Wie der Name schon sagt, werden Bohrwerkzeuge zum Bearbeiten von Löchern benötigt.
12. Entgratungswerkzeuge
Es gibt viele Arten von Entgratwerkzeugen. Häufig verwendete sind Feilen, Eckmesser, Filetiermesser und Skalpelle. Wählen Sie je nach Bedarf unterschiedliche Entgratwerkzeuge.
Arten von Drehwerkzeugen – Klassifizierung nach Material
Es gibt viele Materialien für CNC-Drehwerkzeuge, die entsprechend der Produktstruktur und dem Material der Drehteile ausgewählt werden. Zu den häufig verwendeten Werkzeugmaterialien gehören die folgenden.
PKD-Drehwerkzeuge
PKD-Werkzeuge, sogenannte polykristalline Diamantwerkzeuge, weisen eine gute Wärmeleitfähigkeit auf und eignen sich für die Bearbeitung von Kupfer-, Aluminium- und Kohlefaserverbundwerkstoffen. PKD ist die erste Wahl zum Bohren, kann jedoch keine eisenhaltigen Metalle bearbeiten.
CBN-Drehwerkzeuge
CBN-Messer haben eine extrem hohe Härte und zählen zu den verschleißfeststen Werkstoffen. Die Wärmeleitfähigkeit von CBN-Werkzeugen ist 3.2-mal höher als die von reinem Kupfer, 25-mal höher als die von Keramikwerkzeugen und 20-mal höher als die von Hartmetall. Geeignet zum Schneiden von gehärtetem Stahl, Hartguss und Schnellarbeitsstahl.
Schnellarbeitsstahl (HSS)
Schnellarbeitsstahl zeichnet sich durch hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit aus. Er eignet sich für Materialien mit einer Härte von HRC30, wie Aluminium, Kunststoff (ABS, POM und PEEK), legiertem Stahl, Kupfer und anderen Materialien.
Karbid
Hartmetall-Schneidwerkzeuge bestehen aus Wolfram-Kobalt und anderen Metallpulvern, die bei hohen Temperaturen gesintert werden. Sie zeichnen sich durch extrem hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus. Sie sind die erste Wahl zum Gewindeschneiden.
Sie eignen sich für Materialien mit einer Härte innerhalb von HRC45, wie etwa Edelstahl, Sphäroguss und Titanlegierungen. Superlegierung.
Keramikdrehwerkzeug
Keramische Drehwerkzeuge weisen eine hervorragende Hochtemperaturhärte und Verschleißfestigkeit auf, eignen sich für die Hochgeschwindigkeits- und Hochtemperaturverarbeitung und werden üblicherweise für Gusseisen, Hochtemperaturlegierungen und thermische Spritzmaterialien verwendet.
Drehwerkzeuge Zu den Arten– Klassifiziert nach Struktur
Integriertes Drehwerkzeug
Massivdrehwerkzeuge bestehen in der Regel aus Schnellarbeitsstahl. Beide Enden des Werkzeugs können bearbeitet werden. V-förmige Formwerkzeuge können Außenkreise, Stirnflächen und Fasen bearbeiten. Dieser Werkzeugtyp eignet sich besser für langsames Drehen.
Schweißdrehwerkzeug
Geschweißte Drehmeißel werden auch Hartmetall-Schweißwerkzeuge genannt. Sie bestehen aus einem Werkzeuggriff und einer Klinge, die mit Kupfer verschmolzen sind, inklusive Außengewindeschneider und Schneide.
Wendeschneidplatten-Drehwerkzeug mit mechanischer Klemme
Dieser Drehmeißeltyp besteht aus einem Werkzeughalter, einer Klinge, einem Werkzeugkorn und einem Spannelement. Er ermöglicht den flexiblen Austausch von Schneidkörnern und Klingen und eignet sich für die Bearbeitung von Teilen mit unterschiedlichen Strukturen.
Einschließlich Nutwerkzeuge, Innengewindewerkzeuge, Innenlochdrehwerkzeuge, Schlichtwerkzeuge, Innennutwerkzeuge und Stirnnutwerkzeuge.
Drehwerkzeugtypen – Klassifizierung nach Vorschubrichtung
Verschiedene Fütterungsrichtungen können in drei Typen unterteilt werden, nämlich:
Linkshänder-Werkzeug
Linksschneidende Werkzeuge bearbeiten das Material von links nach rechts. Die Schneide eines linksschneidenden Werkzeugs befindet sich auf der rechten Seite. Sie eignen sich für die Bearbeitung des Außendurchmessers von Stangenmaterial. Linksschneidende Werkzeuge sind ideal für Maschinen mit Rechtslauf.
Rechtshänder-Werkzeug
Rechtsschneidende Werkzeuge zerspanen von rechts nach links. Die Schneide eines rechtsschneidenden Werkzeugs befindet sich auf der linken Seite des Werkzeugs. Rechtsschneidende Werkzeuge eignen sich für Werkzeugmaschinen mit linkslaufender Spindel.
Drehwerkzeuge mit runder Nase
Dieses Werkzeug kann zum Schneiden nach links und rechts bewegt werden und eignet sich für die Bearbeitung von Standardoberflächen. Die Oberfläche der bearbeiteten Teile ist glatt.
Es wird hauptsächlich zum Grobbearbeiten von Formbasen sowie zum Plan- und Seitenfinish verwendet. Es eignet sich besser zum Grobbearbeiten von Formen mit hoher Materialhärte.
So wählen Sie Drehwerkzeuge aus
Es gibt viele Arten von Drehwerkzeugen, und erfahrene Ingenieure wählen das richtige Werkzeug anhand verschiedener Faktoren aus. Bei Ihrer Wahl sollten Sie folgende Faktoren berücksichtigen:
Art der Materialien
Das zu bearbeitende Material bestimmt die Art des Drehwerkzeugs. Vor der Auswahl eines Drehwerkzeugs ist eine Materialanalyse des Werkstücks erforderlich, einschließlich Härte, Verschleißfestigkeit, Elastizität und Dicke. Diese Eigenschaften sind bei Drehbearbeitungen von grundlegender Bedeutung.
Handelt es sich bei dem zu bearbeitenden Material um zähe Teile, müssen Hartmetallwerkzeuge oder Diamantwerkzeuge gewählt werden.
Werkzeugform
Die Struktur des Werkstücks bestimmt die Form des Drehmeißels. Die Position der Schneide bestimmt zudem die Schneidrichtung des Werkzeugs.
Merkmale des Teils
Verschiedene Arten von Drehwerkzeugen erzeugen unterschiedliche Größen und Formen. Daher müssen Sie die Parameter jedes Drehwerkzeugs genau kennen, um ein geeignetes Werkzeug auszuwählen. Bei der CNC-Bearbeitung werden für komplexe Teile mehrere Werkzeugkombinationen benötigt.
Drehparameter für häufig verwendete Materialien
Die drei Schneidelemente sind Vorschub, Schnittgeschwindigkeit und Schnitttiefe.
Wenn Sie bei der Auswahl der Schnittmenge die Bearbeitungseffizienz berücksichtigen, sollten Sie zuerst die maximale Schnitttiefe verwenden, dann eine große Vorschubmenge wählen und dann die Schnittgeschwindigkeit entsprechend der Haltbarkeit des Werkzeugs auswählen.
Verwenden Sie aus Sicht der Bearbeitungsqualität eine geringere Schnitttiefe und Vorschubgeschwindigkeit sowie eine höhere Schnittgeschwindigkeit.
Drehparameter für häufig verwendete Materialien:
Aluminium: 7075, 6061, 5082, 2024
Liniengeschwindigkeit 100~150m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.15–0.26 mm/U
Die Schnitttiefe auf einer Seite beträgt 1.5 mm
Stahl: 1018, 4140, A36 Stahl, A2 Stahl, 45 Stahl
Liniengeschwindigkeit 80~150m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.1–0.4 mm/U
Die Schnitttiefe auf einer Seite beträgt maximal 3 mm.
Edelstahl: 303, 304, 316/L
Liniengeschwindigkeit 80~130m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.1–0.2 mm/U
Die Schnitttiefe auf einer Seite beträgt 2 mm
Kupfer: C360, Kupfer 260, C110
Liniengeschwindigkeit 100~150m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.15–0.26 mm/U
Die Schnitttiefe auf einer Seite beträgt 1.5 mm
Kunststoff: POM, PTFE, PEEK, Nylon, UHMW PE, PC
Liniengeschwindigkeit 65~100m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.3–0.43 mm/U
Einseitige Schnitttiefe 3~5mm
Titanlegierung
Liniengeschwindigkeit 50~80m/min
Vorschub pro Umdrehung 0.05–0.15 mm/U
Die Schnitttiefe auf einer Seite beträgt 0.8 mm
Häufig gestellte Fragen
1. Welche Oberflächenbeschichtungen werden bei Drehwerkzeug-Einsätzen üblicherweise verwendet?
Es gibt fünf Arten von Beschichtungen für Schneidwerkzeuge: Titannitridbeschichtung, Titannitridkarbidbeschichtung, Titannitrid-Aluminium- oder Titanstickstoff-Aluminiumbeschichtung, Nitrochrom-Aluminiumbeschichtung und Diamantbeschichtung.
2. Wie wählen Sie die üblichen Oberflächenbehandlungen für Drehwerkzeughalter aus?
Die Oberfläche des Werkzeugs wird üblicherweise chemisch vernickelt oder geschwärzt. Die chemische Vernickelung zeichnet sich durch hohe Verschleißfestigkeit und gleichmäßige Dicke aus und gewährleistet so höchste Genauigkeit. Sie ist das ideale Verfahren zur Oberflächenbehandlung.
3. Beeinflussen Drehwerkzeuge die Oberflächenbeschaffenheit des Teils?
Ja, das ist sicher. Wenn die Anforderungen an die Werkstückoberfläche zu hoch sind, müssen wir ein Werkzeug aus geeignetem Material wählen. Wenn beispielsweise eine Oberflächengüte von 0.4 μm erforderlich ist, wählt Tirapid Edelsteinklingen.
Fazit
Drehwerkzeuge sind unverzichtbare Werkzeuge für die Drehbearbeitung. Maschinenbauingenieure wählen den passenden Werkzeugtyp anhand der Form und des Materials des Prototypprodukts aus. Daher bestimmen die Vielfalt und Qualität der Schneidwerkzeuge die Qualität des Produkts.
Tirapid verarbeitet eine Vielzahl von Materialien, darunter leicht verformbare PTFE- und Delrin 150-Werkstoffe sowie Titanlegierungen. Das Unternehmen verfügt über umfangreiche praktische Erfahrung und kann Ihnen weitere Verarbeitungstechnologien anbieten.
