Metriska ändfräsar: val, hastigheter/matningar och felsökning

Hur man väljer metriska pinnfräsar som passar din maskin och jobb

Urval handlar i första hand om geometri, storlekskontroll och hur mycket skärkraft din installation kan hantera. Börja med att låsa ner den metriska diametern och skaftstandarden som du faktiskt kan hålla med låg utlopp.

Matcha diameter och skaft till hållaren du äger

• Föredra äkta metriska skaft (t.ex. 6 mm, 8 mm, 10 mm) när du använder metriska spännhylsor för att undvika klämfelpassning och mikroglidning.
• Målspindel/hållarutlopp under 0,01 mm vid verktygsspetsen för små metriska pinnfräsar; mer runout överbelastar snabbt en räffla och minskar verktygets livslängd.
• Håll stickout så kort som praktiskt; dubbla stickout kan mer än dubbla nedböjningen under samma skärbelastning.

Välj flöjträkning och helix för evakuering av spån

• Aluminium: 2–3 räfflor och högre spiral (ofta 45° ) för att evakuera större spån och minska uppbyggd kant.
• Stål: 4–6 räfflor och ~35°–45° helix för att stödja eggen och bibehålla verktygets styrka.
• Djupa slitsar: färre flöjter evakueras generellt bättre; efterbehandlingar kan dra nytta av fler räfflor för en jämnare yta.

Välj slutstil: fyrkant, hörnradie eller kulnäsa

• Fyrkantig ände: skarpa hörn, allmän profilering och slitsning.
• Hörnradie (t.ex. R0,5–R1,0) förbättrar kantstyrkan och minskar flisning i hårdare material eller avbrutna snitt.
• Kulnäsa: 3D-beläggning; förvänta dig lägre effektiv skärhastighet nära spetsen och justera matningarna därefter.

Hårdmetall, HSS och beläggningar: vad som betyder något i praktiken

Material och beläggning avgör värmebeständighet, kantstabilitet och om spån svetsar till verktyget. För de flesta CNC-fräsar är metriska pinnfräsar av hårdmetall standard för produktivitet och konsistens.

Val av verktygsmaterial

• Solid hårdmetall: högsta styvhet och värmetolerans; idealisk för stål och högre spindelhastigheter.
• HSS / kobolt: mer förlåtande i uppsättningar med låg styvhet men vanligtvis lägre tillåtna ythastigheter.
• Mikrokornkarbid: vanligt val för små metriska pinnfräsar där kantintegritet är viktig.

Beläggningsvägledning efter material

• Aluminium: obelagda eller ZrN-liknande beläggningar minskar ofta spånsvetsning; prioritera polerade flöjter.
• Stål/rostfritt: Beläggningar av TiAlN/AlTiN-klass är vanliga för värmebeständighet, speciellt i torra eller MQL-förhållanden.
• Titan: beläggningar och skarpa, stabila kanter hjälper till att hantera värme; undvik att gnugga genom att hålla spånbelastningen reell.

Pålitliga starthastigheter och matningar för metriska pinnfräsar

Börja med ythastighet (Vc) och spånbelastning per tand (fz). Beräkna sedan spindelhastighet (RPM) och matningshastighet (mm/min). Dessa är praktiska baslinjer för solida hårdmetallverktyg i typisk CNC-styvhet; minska om din inställning är mindre stel.

Kärnformler (mått)

• RPM = (Vc × 1000) / (π × D) där Vc är m/min och D är verktygsdiameter i mm.
• Matning (mm/min) = RPM × räfflor (z) × fz där fz är mm/tand.

Om du slitsar i full bredd, minska spånbelastningen och/eller ythastigheten eftersom värme och verktygsavböjning ökar kraftigt. Om du använder en högeffektiv verktygsbana (lätt radiellt ingrepp) kan du ofta öka matningen samtidigt som du kontrollerar verktygsbelastningen.

Arbetade exempel med reella tal (metriska)

Dessa exempel visar hur man omvandlar tabellområdena till maskiningångar. Värden förutsätter metriska pinnfräsar av hårdmetall och en ganska styv CNC-uppställning.

Exempel 1: 8 mm, 3-räfflor i 6061 aluminium

1. Välj Vc = 250 m/min och fz = 0,04 mm/tand .
2. RPM = (250 × 1000) / (π × 8) ≈ 9 947 RPM .
3. Matning = 9 947 × 3 × 0,04 ≈ 1 194 mm/min .
4. Om spån börjar svetsa, öka evakueringen av spån (luftsprängning), minska Vc något eller gå över till en mer polerad geometri.

Exempel 2: 10 mm, 4-räfflor i 304 rostfritt

1. Välj Vc = 120 m/min och fz = 0,03 mm/tand .
2. RPM = (120 × 1000) / (π × 10) ≈ 3 820 RPM .
3. Matning = 3 820 × 4 × 0,03 ≈ 458 mm/min .
4. Om du ser arbetshärdning eller gnisslande, undvik att stanna, bibehåll spånbelastningen och överväg att minska det radiella ingreppet.

Vanliga fel med metriska pinnfräsar och hur man åtgärdar dem

De flesta problem kan spåras tillbaka till spånbildning (för tunn eller för varm), styvhet (verktyg/hållare/arbetshållning) eller evakuering (spånavskärning).

Pratmärken eller dålig finish

• Förkorta stickout; även en liten minskning kan förbättra stabiliteten väsentligt.
• Minska radiellt ingrepp (stepover) och öka matningen för att hålla spåntjockleken konsekvent.
• Prova en metrisk pinnfräs med variabel helix om tjat kvarstår vid vanliga varvtalsband.

Uppbyggd kant (särskilt i aluminium)

• Öka spånevakueringen (luftsprängning) och bibehåll tillräcklig spånbelastning så att verktyget skär i stället för att gnugga.
• Använd polerade räfflor och en aluminiumoptimerad geometri; undvik beläggningar som ökar vidhäftningen i din legering.

För tidig kantflisning i stål

• Lägg till en metrisk pinnfräs med liten hörnradie och undvik skarpa riktningsändringar som leder till belastning.
• Kontrollera runout; om en flöjt gör det mesta av arbetet kollapsar verktygets livslängd snabbt.
• Minska instegsstöten med spiralformad rampning eller adaptiv ingång istället för att störta.

Checklista för praktisk installation för konsekventa resultat

Även de bästa metriska pinnfräsarna kommer att underprestera om installationen introducerar utlopp, vibrationer eller spånavskärning. Den här checklistan fokuserar på kontrollerbara faktorer med stor inverkan.

Innan du skär

• Rengör konan, hållaren och hylsan; små skräp kan skapa mätbart utlopp.
• Kontrollera att verktyget sticker ut och se till att skaftet stöds helt av hylsan eller hydraulchucken.
• Ställ in ett initialt konservativt axiellt djup för slitsning i full bredd; öka gradvis medan du övervakar ljud och spindelbelastning.

Under trimning

1. Ändra en variabel åt gången (RPM, sedan feed, sedan engagemang) för att isolera effekten.
2. Om finishen är dålig men spånen ser frisk ut, minska radiellt ingrepp och lägg till en lätt finish.
3. Om chips ser dammiga eller missfärgade ut, gnuggar du sannolikt eller överhettas; öka spånbelastningen eller minska hastigheten.

Slutsats

Välj metriska pinnfräsar genom att matcha den sanna metriska storleken, antalet räfflor och geometri till materialet, beräkna sedan varvtal och matning från Vc och fz. Håll utloppet lågt, utstickningen kort och spånen evakueras rent – ​​dessa tre faktorer ger vanligtvis de största vinsterna i verktygslivslängd, noggrannhet och ytfinish.