Bij draaibewerkingen heeft de keuze van snij-inzetstukken een directe invloed op de bewerkingsefficiëntie, de oppervlaktekwaliteit en de productiestabiliteit. Verschillende materialen, snijomstandigheden en machinecapaciteiten vereisen verschillende snij-inzetstukgeometrieën, kwaliteiten en coatings. Als het inzetstuk niet goed wordt gekozen, kunnen problemen zoals afbrokkeling van de snijkant, trillingen, een slechte oppervlakteafwerking en een korte levensduur van het gereedschap optreden. Een juiste afstemming van de snij-inzetstukken draagt bij aan stabiele bewerkingsprestaties en lagere productiekosten.
Basistypen draai-inzetstukken
Draai-inzetstukken kunnen op basis van geometrie en toepassing in verschillende typen worden ingedeeld. Elke constructie is ontworpen voor specifieke bewerkingsomstandigheden.
Veelvoorkomende inzetvormen
Veelvoorkomende insteekgeometrieën zijn onder andere:
- Driehoekige wisselplaatjes: zeer veelzijdig, geschikt voor voorbewerken en halfafwerken.
- Diamantwisselplaatjes: ideaal voor nabewerking en contourfrezen.
- Vierkante wisselplaatjes: sterke snijkant, geschikt voor zware voorbewerking.
- Ronde wisselplaatjes: geschikt voor onderbroken snijden en omstandigheden met hoge impact.
Verschillende neushoeken beïnvloeden de snijstabiliteit. Een scherpere punt is geschikter voor afwerking, terwijl een sterkere snijkant beter is voor zware snijbelastingen.
Veelgebruikte insteekmaterialen
Het materiaal van het inzetstuk bepaalt de slijtvastheid en hittebestendigheid. Veelvoorkomende typen zijn onder andere:
- Hardmetalen wisselplaatjes: de meest gebruikte, geschikt voor algemene staalbewerking.
- Gecoate inzetstukken: verbeteren de slijtvastheid en thermische stabiliteit.
- Keramische wisselplaatjes: geschikt voor hogesnelheidsbewerking van gietijzer.
- CBN-inzetstukken: gebruikt voor geharde materialen.
- PCD-inzetstukken: ideaal voor aluminium- en koperlegeringen.
De gebruikte materialen bepalen de bedrijfsomstandigheden en de levensduur van het gereedschapsplaatje.
Inzetstukken selecteren op basis van het materiaal van het werkstuk.
Verschillende materialen vereisen verschillende inzetstukken, en een goede afstemming is essentieel.
Koolstofstaal en gelegeerd staal
Koolstofstaal is relatief gemakkelijk te bewerken en biedt een ruime keuze aan inzetstukken.
Typische keuzes zijn:
- Gecoate hardmetalen wisselplaten
- Kwaliteiten met gemiddelde taaiheid
- Algemene geometrieën
Bij het bewerken van 45-staal is een evenwicht tussen scherpte en slagvastheid vereist om brosbreuk of overmatige slijtage te voorkomen.
Bewerking van roestvrij staal
Roestvrij staal heeft de neiging om tijdens het snijden harder te worden, waardoor de bewerking ervan lastiger wordt.
Aanbevolen inzetstukken:
- Hoge hittebestendigheid
- Antiaanhechtingscoatings
- Correct ontworpen hellingshoeken
Bij het bewerken van roestvrij staal is opbouw van materiaal aan de snijkant een veelvoorkomend probleem. Daarom moeten stabiele snijomstandigheden worden gehandhaafd om frequent wisselen van gereedschap te voorkomen.
Bewerking van aluminiumlegeringen:
Aluminium is zacht, maar heeft de neiging om zich aan de randen op te hopen, waardoor scherpe snijbladen nodig zijn.
Geschikte inzetstukken zijn onder andere:
- PCD-inzetstukken
- Inzetstukken met hoogglans gepolijste randen
- Speciaal ontworpen aluminium bewerkingsinzetstukken
Bij de bewerking van aluminium ligt de nadruk sterk op de oppervlaktekwaliteit en de afvoer van spanen. Een scherpe snijkant en een soepele spaanafvoer zijn essentieel om hechting en krassen op het oppervlak te voorkomen.
Bewerking van materialen met hoge hardheid
Gehard staal en matrijsstaal vereisen hoogwaardige snijgereedschappen.
Aanbevolen inzetstukken zijn onder andere:
- CBN-inzetstukken
- Keramische inzetstukken
- Slijtvaste, gecoate hardmetalen wisselplaatjes
Verspanen gebeurt doorgaans met kleine snijdieptes en lage voedingssnelheden om stabiliteit en een lange levensduur van het gereedschap te garanderen.
Invloed van de geometrische parameters van het inzetstuk
De geometrie van het snijplaatje heeft een directe invloed op de snijkracht, de spaanbeheersing en de oppervlakteafwerking.
Hellingshoek en ontlastingshoek
De spaanhoek beïnvloedt de snijscherpte:
- Grotere spaanhoek: lagere snijkracht, geschikt voor zachte materialen.
- Kleinere spaanhoek: sterkere snijkant, geschikt voor harde materialen.
De reliëfhoek beïnvloedt het wrijvingsgedrag:
- Te klein: verhoogt wrijving en warmteontwikkeling.
- Te groot: verzwakt de sterkte van de rand.
Afhankelijk van de bewerkingsomstandigheden is een evenwicht tussen scherpte en sterkte vereist.
Neus Radius
De radius van de neus heeft een aanzienlijke invloed op de bewerkingsresultaten:
- Grotere radius: betere oppervlakteafwerking, maar hogere snijkracht.
- Kleinere radius: geschikt voor fijne contouren, maar minder duurzaam.
Bij afwerkingsprocessen worden vaak grotere neusradii gebruikt om de oppervlaktekwaliteit te verbeteren.
Ontwerp van spaanbreker
De geometrie van de spaanbreker beïnvloedt de spaanbeheersing:
- Brede spaanbreker: geschikt voor ruw bewerken.
- Strakke spaanbreker: geschikt voor afwerking
- Speciaal ontworpen: voorkomt dat lange chips in de knoop raken.
Een slechte spaanafvoer kan de snijtemperatuur verhogen en de levensduur van het gereedschap verkorten.
Wisselplaatjes afstemmen op de bewerkingsomstandigheden
De keuze van het wisselplaatje moet aansluiten bij de bewerkingsomstandigheden om stabiele prestaties te garanderen.
Compatibiliteit met snijsnelheden
Verschillende inzetstukken werken binnen verschillende snelheidsbereiken:
- Hardmetalen wisselplaatjes: gemiddelde tot hoge snelheid
- Keramische wisselplaten: hogesnelheidsbewerking
- CBN-wisselplaatjes: ultrahoge hardheid en snijsnelheid.
Onjuiste snijsnelheden kunnen leiden tot voortijdige slijtage of defecten aan de snijplaat.
Snijparameters overeenkomen
De mogelijkheid om in te voegen definieert parameterlimieten:
- Stevige inzetstukken ondersteunen zware zaagsneden.
- Voor het afwerken van inzetstukken zijn lage aanvoersnelheden vereist.
- Ruwfreesinzetstukken zijn ontworpen voor het verwijderen van grote hoeveelheden materiaal.
De parameters moeten afgestemd zijn op de prestaties van het wisselplaatje voor een stabiele bewerking.
Invloed van machine-stijfheid
Zelfs hoogwaardige inzetstukken kunnen falen als de stijfheid van de machine onvoldoende is.
In dergelijke gevallen:
- Gebruik stabielere inzetstukgeometrieën.
- Neusradius verkleinen
- Lagere snijparameters
Veelvoorkomende problemen bij het invoegen van een selectie
Een onjuiste keuze van de wisselplaat komt vaak voor bij machinale bewerking en kan de prestaties aanzienlijk beïnvloeden.
Typische problemen zijn onder meer:
- Inzetstukken kiezen puur op basis van prijs, zonder rekening te houden met de materiaalcompatibiliteit.
- Het gebruik van voorslijpschijven voor nabewerkingen
- Het negeren van verschillen in coatings
- Mismatch tussen wisselplaat en gereedschapshouder
- Het negeren van de vereisten voor het afvoeren van chips.
Deze problemen kunnen leiden tot een kortere levensduur van het gereedschap en een slechte bewerkingskwaliteit.
