Wie beeinflusst die Materialhärte die CNC-Fräsgeschwindigkeit und Werkzeuglebensdauer?
Wie beeinflusst die Materialhärte die CNC-Fräsgeschwindigkeit und Werkzeuglebensdauer?
Der Zusammenhang zwischen Härte, Geschwindigkeit und Werkzeugverschleiß
Die Materialhärte ist ein entscheidender Faktor beim CNC-Fräsen, der direkt die Schnittgeschwindigkeit, den Werkzeugverschleiß und die gesamte Bearbeitungseffizienz beeinflusst. Im Allgemeinen gilt: Je härter das Material, desto geringer ist die optimale Schnittgeschwindigkeit und desto kürzer ist die Werkzeuglebensdauer. Dies liegt an höheren Schnittkräften und Temperaturen an der Werkzeug–Werkstück-Grenzfläche, die Kantenverschleiß, Ausbrüche und thermische Verformungen beschleunigen.
Bearbeitungsverhalten nach Härtekategorie
Materialtyp | Härte (HB) | Bearbeitungsgeschwindigkeit | Werkzeugverschleißrate | Typisches Werkzeug |
|---|---|---|---|---|
~95 | Hoch | Niedrig | Unbeschichtetes Hartmetall oder HSS | |
~100–120 | Sehr hoch | Sehr niedrig | HSS oder Hartmetall | |
~200 | Mittel | Mittel | Beschichtetes Hartmetall | |
~340 | Niedrig | Hoch | Beschichtetes Hartmetall | |
~330–370 | Sehr niedrig | Sehr hoch | Keramik oder beschichtetes Hartmetall | |
>500 | Extrem niedrig | Extrem hoch | Hartmetall- oder CBN-Einsätze |
Harte Materialien wie Titan, Inconel oder Werkzeugstähle erfordern niedrigere Schnittgeschwindigkeiten (SFM) und Vorschübe sowie spezielle Werkzeuge (z. B. beschichtete Hartmetall-, CBN- oder Keramikwerkzeuge). Weichere Metalle wie Aluminium oder Messing ermöglichen Hochgeschwindigkeitsfräsen mit minimalem Werkzeugverschleiß und schneller Durchlaufzeit.
Auswirkungen auf die Werkzeuglebensdauer
Härtere Materialien erhöhen Reibung und Wärme, was zu schnellerem Werkzeugverschleiß führt.
Unzureichende Kühlung oder Spanabfuhr bei harten Materialien kann Kantenabplatzungen verursachen.
Werkzeugbeschichtungen (z. B. TiAlN, DLC) sind bei härteren Legierungen erforderlich, um Abrieb und Oxidation zu widerstehen.
Eine optimierte Werkzeugbahnplanung und reduzierte radiale Zustellung helfen, den Verschleiß bei der Hartbearbeitung zu minimieren.
Neways Ansatz zur Bearbeitung harter Materialien
Bei Neway passen wir Vorschübe, Drehzahlen und Werkzeugtypen an die Härte des ausgewählten Materials an. Ob bei der Bearbeitung von Luftfahrt-Superlegierungen, medizinischem Edelstahl oder industriellem Aluminium – unsere optimierten Werkzeugstrategien und die Präzisionsbearbeitung gewährleisten sowohl Effizienz als auch verlängerte Werkzeuglebensdauer.
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