Schruppen und Schlichten: Unterschiede in der spanenden Bearbeitung

Bei der Erkundung der Welt der Zerspanung sind zwei wesentliche Phasen der Maßstab für die Arbeitsschritte: Schruppen und Schlichten. Die Kenntnis der Unterscheidung zwischen Schruppen und Schlichten hilft den Herstellern bei der Festlegung des Zerspanungsprozesses, bei dem wie viel Material abgetragen wird.

Unabhängig davon, ob Sie an einem persönlichen Projekt oder einer industriellen Anwendung arbeiten, kann das Ergebnis dieser Bearbeitungsprozesse die Leistung und Ästhetik des Endprodukts erheblich beeinflussen. In diesem Artikel werden wir die Unterschiede zwischen Schruppen und Schlichten erörtern.

Was ist Schruppen bei der CNC-Bearbeitung?

Schruppen ist die erste Phase, die während der Bearbeitungsschritte in der Zerspanung eingesetzt wird. Dabei handelt es sich um einen Bearbeitungsprozess, bei dem eine große Menge Material von einem Werkstück entfernt wird. Bei diesem Verfahren wird ein Schneidwerkzeug, z. B. ein Schaftfräser oder ein Schruppfräser, verwendet, um überschüssiges Material schnell und effizient zu entfernen.

Die CNC-Schruppbearbeitung zielt darauf ab, die Materialmenge zu reduzieren, die bei den nachfolgenden Schlichtbearbeitungen entfernt werden muss. Durch die Beseitigung des Großteils des Materials in der Schruppphase können sich die Schlichtbearbeitungen auf das Erreichen der gewünschten Endform, Oberflächengüte und Maßgenauigkeit konzentrieren.

Vorteile des Schruppens im Bearbeitungsprozess

Bei der CNC-Bearbeitung geht es um Präzision und Effizienz, und das Schruppen ist für das Erreichen dieser Ziele entscheidend. Einige Vorteile sind:

Zeit- und kosteneffektiv

Das Schruppen ermöglicht es den Bearbeitern, das Werkstück schnell zu formen und in kürzerer Zeit erhebliche Mengen an Material abzutragen. Durch die Optimierung des Schrupp- und Schlichtprozesses kann der Zerspanungsmechaniker die Anzahl der Durchgänge minimieren, die Schnittparameter optimieren und die Materialabtragsraten maximieren. Dieser Prozess führt zu beträchtlichen Zeiteinsparungen und erhöhter Produktivität.

Außerdem verringert das Schruppen den Verschleiß der Schlichtwerkzeuge, da überschüssiges Material schnell entfernt wird. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, die Lebensdauer der teuren Schlichtwerkzeuge zu verlängern und langfristig die Werkzeugkosten zu senken.

Verbesserte Oberflächengüte

Schruppen hilft, ein besseres Ergebnis zu erzielen Oberflächengüte auf das Endprodukt. Da in den ersten Phasen mehr Material abgetragen wird, muss in den Endbearbeitungsgängen weniger Material bearbeitet werden, was zu einer glatteren Oberfläche führt. Dies ist besonders wichtig für Teile, die ein hochwertiges Finish erfordern oder zu Verformungen neigen.

Fehlererkennung

Das CNC-Schruppen ermöglicht es den Bearbeitern, die allgemeine Form, die Abmessungen und den Gesamtfortschritt des Bearbeitungsprozesses zu beurteilen. Durch diesen Prozess können Fehler wie falsche Abmessungen, Unstimmigkeiten oder unbeabsichtigte Merkmale aufgedeckt werden, die in der Entwurfs- oder Planungsphase übersehen worden sind.

Überlegungen zur CNC-Rohbearbeitung

Für Hersteller bieten Schruppbearbeitungen eine effektive Möglichkeit, die Standardform von Werkstücken vor der weiteren Bearbeitung herzustellen. Bei der CNC-Schruppbearbeitung gibt es einige wichtige Punkte zu beachten, um genaue Ergebnisse zu erzielen.

Chip-Kontrolle

Effiziente Spankontrolle und -abfuhr sind beim Schruppen von entscheidender Bedeutung, um das Nachschneiden von Spänen zu verhindern und eine gute Oberflächengüte zu erhalten. Diese Kontrolle kann durch die Verwendung geeigneter Kühlschmierstoffe (auf Wasserbasis oder synthetisch), einen angemessenen Kühlmittelfluss und Spankontrollfunktionen wie Spanbrecher oder Spanleitstufen am Werkzeug erreicht werden.

Schneidewerkzeug

Die Wahl des richtigen Schneidwerkzeugs für eine Schruppbearbeitung ist von entscheidender Bedeutung. Sie benötigen ein Werkzeug, das die hohen Schnittkräfte bewältigen und das Material effizient abtragen kann. Zum Schruppen werden in der Regel Werkzeuge aus Hartmetall oder Schnellarbeitsstahl verwendet, da sie langlebig sind und den Anforderungen des Prozesses standhalten können.

Bearbeitetes Material

Verschiedene Materialien sind unterschiedlich gut zerspanbar. Einige Werkstoffe wie Aluminium und Messing sind dafür bekannt, dass sie sich gut bearbeiten lassen, das heißt, sie lassen sich leicht schneiden und formen. Auf der anderen Seite können Materialien wie Edelstahl oder Titan aufgrund ihrer Härte und Zähigkeit schwieriger zu bearbeiten sein. Berücksichtigen Sie die Zerspanbarkeit des Materials, um eine effiziente Schruppbearbeitung zu gewährleisten und übermäßigen Werkzeugverschleiß zu vermeiden.

Guo, ein CNC-Ingenieur bei XC Machining, legt auch Wert auf effiziente Schruppstrategien. Er rät, optimale Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe beizubehalten, Hochleistungswerkzeugwege zu verwenden und robuste Werkzeuge einzusetzen. Guo empfiehlt Schnittgeschwindigkeiten, die auf die Materialeigenschaften abgestimmt sind, z. B. 500-1.000 SFM für Aluminium und 200-400 SFM für Stahl. Die optimale Spanmenge liegt normalerweise bei 0,004-0,010 Zoll.

Was ist Schlichten in der CNC-Bearbeitung?

Die Endbearbeitung ist die letzte Phase des Bearbeitungsprozesses, in der es darum geht, die gewünschte Oberflächenqualität, Maßgenauigkeit und das Gesamterscheinungsbild des bearbeiteten Teils zu erreichen. Dabei werden alle verbleibenden Unvollkommenheiten wie Rauheit, Grate, Bearbeitungsspuren und Oberflächenveredelungen entfernt und sichergestellt, dass das bearbeitete Teil die erforderlichen Spezifikationen erfüllt.

Je nach dem zu bearbeitenden Material und dem gewünschten Ergebnis können bei der Bearbeitung verschiedene Methoden eingesetzt werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Zu den üblichen Schrupp- und Endbearbeitungsverfahren gehören Oberflächenbeschichtung, Schleifen, Entgraten, Polieren und CNC-Präzisionsbearbeitung.

Gängige Finishing-Methoden in der Zerspanung

Bei der maschinellen Bearbeitung hängt die Wahl der Endbearbeitungsmethode von Faktoren wie der gewünschten Oberflächenrauheit, der Materialhärte und den spezifischen Anforderungen an das Endprodukt ab. Mehrere Standard-Endbearbeitungsverfahren verbessern das Aussehen und die Funktionalität der bearbeiteten Teile. Einige davon sind:

Feinmechanische Bearbeitung

Bei der Präzisionsbearbeitung werden Schneidwerkzeuge eingesetzt, um Material von einem Werkstück zu entfernen und eine glatte und genaue Oberfläche zu erzeugen. Ob cnc-DrehenOb Schrupp- und Schlichtfräsen oder Bohren, mit dieser Methode lässt sich die gewünschte Oberflächengüte mit unglaublicher Genauigkeit erzielen.

In der Regel liegt die Standardtoleranzgrenze für die Bearbeitung bei +/-.005″ (0,127 mm). Die spezifischen Toleranz- und Genauigkeitsanforderungen bei der Präzisionsbearbeitung können jedoch je nach Teil, seiner Funktion und der Branche, der es dient, variieren. Bei Zahnimplantaten beispielsweise sind enge Toleranzen erforderlich, um einen ordnungsgemäßen Sitz in der Mundhöhle zu gewährleisten, wobei die Toleranzen in der Regel zwischen 1 und 5 Mikrometer liegen.

Oberflächenbeschichtung

Die Oberflächenbeschichtung ist eine häufig verwendete Endbearbeitung von bearbeiteten Teilen. Dabei wird eine dünne Materialschicht auf die Oberfläche eines Werkstücks aufgebracht, um dessen Leistung und Haltbarkeit zu verbessern. Beschichtungen können auf verschiedene Materialien für die CNC-Bearbeitung aufgetragen werden, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe.

Sie können die Verschleißfestigkeit erheblich verbessern, die Reibung verringern, die Härte erhöhen und die Gesamtleistung des Werkstücks verbessern. Sie können auch zusätzliche mechanische Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, thermische Stabilität und elektrische Leitfähigkeit bieten.

Entgraten

Entgraten ist ein Verfahren, mit dem Grate von der Oberfläche eines Materials entfernt werden, was zu einer glatteren Oberfläche führt. Grate sind unerwünschte scharfe Kanten oder raue Bereiche, die nach Fertigungsvorgängen wie Schneiden, Bohren oder Schlichtfräsen vorhanden sein können. Die Bedeutung dieses Schrupp- und Schlichtverfahrens verbessert die Sicherheit, Funktionalität und Ästhetik und verringert auch die Verletzungsgefahr wie Schnitt- und Rissverletzungen.

Vorteile der CNC-Bearbeitung in der Endbearbeitung

Nach der Definition der Endbearbeitung zielt dieses Verfahren darauf ab, die Genauigkeit und Präzision zu verbessern und die Haltbarkeit und Funktionalität des Werkstücks zu erhöhen. Nachfolgend sind einige Vorteile der Endbearbeitung aufgeführt Kosten der CNC-Bearbeitung.

Komplexe Geometrie und hohe Präzision

Die CNC-Fertigbearbeitung nutzt fortschrittliche Computersoftware und präzise Schneidewerkzeuge, um auch schwierige Geometrien mühelos zu bewältigen. Mit äußerster Genauigkeit können komplexe Geometrien wie gekrümmte Oberflächen, scharfe Winkel, komplizierte Muster und komplizierte 3D-Designs realisiert werden.

Außerdem können die Bediener die CNC-Maschinen so programmieren, dass sie eine hohe Präzision erreichen, indem sie die gewünschten Toleranzen, Werkzeugwege und Vorschubgeschwindigkeiten vorgeben. Dieser Grad an Kontrolle und Automatisierung minimiert menschliche Fehler und Abweichungen, was zu Teilen führt, die strengen Qualitätsstandards entsprechen.

Ästhetische Anziehungskraft

Endbearbeitungen können das optische Erscheinungsbild von CNC-gefertigten Teilen erheblich verbessern, indem sie ihnen ein glattes und glänzendes Aussehen verleihen. Darüber hinaus kann durch Lackieren, Eloxieren oder Pulverbeschichten eine Reihe von Farben, Texturen und Oberflächen erzielt werden, die eine individuelle Gestaltung und verbesserte Ästhetik ermöglichen. Dies ist besonders wichtig für Teile, die in der Konsumgüterindustrie, in der Automobilindustrie oder in anderen Branchen verwendet werden, in denen es auf ein ansprechendes Aussehen ankommt.

Funktion und Montage

Die Endbearbeitung trägt auf verschiedene Weise zur Verbesserung der Funktionalität von CNC-gefertigten Teilen bei. Durch die Beseitigung rauer Kanten oder scharfer Vorsprünge wird die Gefahr von Verletzungen oder Schäden an anderen Bauteilen verringert. Außerdem tragen Nachbearbeitungsprozesse wie Entgraten oder Anfasen können eine korrekte Passform und Ausrichtung gewährleisten, was eine reibungslose Montage und einen reibungslosen Betrieb des Endprodukts ermöglicht.

Verbesserte Langlebigkeit und Stärke

Die Endbearbeitung trägt zur Verbesserung der Haltbarkeit und Festigkeit von CNC-gefertigten Teilen bei. Spezifische Oberflächenveredelung Techniken, wie Wärmebehandlungen oder Beschichtungen, können die Haltbarkeit und Festigkeit von bearbeiteten Teilen erhöhen. Wärmebehandlungen wie Glühen, Anlassen oder Spannungsarmglühen können die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs verbessern und ihn je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung widerstandsfähiger gegen Verschleiß, Ermüdung oder Korrosion machen.

Überlegungen zur CNC-Fertigbearbeitung

Bei der Erwägung von Schrupp- und Schlichtoptionen für die Bearbeitung gibt es mehrere wichtige Aspekte, die unbedingt beachtet werden müssen. Hier sind einige wichtige Überlegungen:

Bearbeitungskosten

Nachbearbeitungsprozesse können zusätzliche Kosten verursachen und die Gesamtproduktionszeit verlängern. Berücksichtigen Sie das Budget und den Produktionszeitplan, um die effizientesten und kostengünstigsten Schrupp- und Endbearbeitungsoptionen zu ermitteln, und wählen Sie eine Endbearbeitungsoption, die die gewünschte Endbearbeitungsqualität und die praktischen Einschränkungen in Einklang bringt. Einige Endbearbeitungen erfordern zusätzliche Ausrüstung, spezielle Arbeitskräfte oder längere Aushärtungszeiten, was zu höheren Kosten oder längeren Vorlaufzeiten führt.

Lesen Sie mehr: Wie spart man Kosten bei der CNC-Bearbeitung?

Anwendung des Teils

Die Kenntnis der Anwendung des Teils und der Umgebungsfaktoren ist entscheidend für die Erzielung genauer und konsistenter Ergebnisse. Anhand dieser Informationen können der Ingenieur und der Zerspanungsmechaniker die Anforderungen an die Oberflächengüte, die Materialkompatibilität und das Toleranzniveau, das die Teile während der Endbearbeitung vertragen, bestimmen. Bei der Wahl eines Endbearbeitungsverfahrens für verdeckte Autoteile geben Zerspanungsmechaniker beispielsweise der Erhöhung der Haltbarkeit des Teils Vorrang vor seinem optischen Erscheinungsbild.

Qualität und Konsistenz

Vergewissern Sie sich, dass die gewählte Schrupp- und Schlichttechnik durchgängig die gewünschte Oberflächenqualität liefert. Faktoren wie Wiederholbarkeit, Konsistenz bei mehreren Teilen und die Fähigkeit, vorgegebene Toleranzen einzuhalten, sollten bewertet werden. Berücksichtigen Sie auch die Zuverlässigkeit und die Qualitätskontrollmaßnahmen jeder Schlichtoption, um gleichbleibende und zufriedenstellende Ergebnisse zu gewährleisten.

Arten von CNC-Maschinen

Die verschiedenen Arten von CNC-Maschinen haben unterschiedliche Fähigkeiten und Merkmale, die sich stark auf die Präzision und Oberflächenqualität des fertigen Produkts auswirken können. Faktoren wie die Geschwindigkeit, der Vorschub und die Schnitttiefe während des Bearbeitungsprozesses müssen bei der Bestimmung der optimalen Parameter für das Erreichen der gewünschten Oberfläche berücksichtigt werden.

Bei der CNC-Bearbeitung sind für Vorgänge wie Schruppen und Schlichten hochpräzise Werkzeugmaschinen erforderlich. Zum Beispiel, 5-Achsen-CNC-Maschinen, Schweizer CNC-Maschinen und CNC-Laserschneidmaschinen.

Unterschiede zwischen Schruppen und Schlichten bei der spanenden Bearbeitung

Schruppen und Schlichten sind zwei unterschiedliche Arbeitsgänge, die in der Fertigung eine wichtige Rolle spielen. Hier sind ihre Unterschiede:

1. Bedeutung von Schruppen und Schlichten

Das Schruppen ist die Anfangsphase des Bearbeitungsprozesses, in der der Schwerpunkt darauf liegt, so viel Material wie möglich abzutragen, um das Werkstück effizient zu formen. Das Hauptziel besteht darin, überschüssiges Material schnell zu entfernen, so dass eine grobe Form zurückbleibt, die der gewünschten Endform ähnelt.

Das Schlichten hingegen ist der letzte Schritt der Bearbeitung, bei dem es darum geht, die gewünschte Oberflächengüte und Maßhaltigkeit zu erreichen. Beim Schruppen und Schlichten werden kleinere Schneidwerkzeuge mit feineren Schneiden eingesetzt, um möglichst wenig Material abzutragen und die Oberfläche des Werkstücks zu verfeinern. In dieser Phase wird sichergestellt, dass das Werkstück die erforderlichen Spezifikationen für Glätte, Schärfe und Genauigkeit erfüllt.

2. Vorschubgeschwindigkeit und Schnitttiefe

Bei CNC-Schruppbearbeitungen werden höhere Vorschubgeschwindigkeiten und Schnitttiefen verwendet. Ein höherer Vorschub ermöglicht es dem Schneidwerkzeug, sich schnell entlang des Werkstücks zu bewegen und das Material schneller abzutragen, wenn es mit einer größeren Menge kombiniert wird. Es wird ein optimaler Schrupp- und Schlichtprozess aufrechterhalten, der für die Annäherung des Werkstücks an seine endgültige Form unerlässlich ist.

Andererseits setzen Zerspaner Schlichtverfahren mit niedrigeren Vorschubgeschwindigkeiten und Schnitttiefen ein. Eine Verlangsamung des Vorschubs ermöglicht mehr Kontrolle, Präzision und eine bessere Oberflächengüte.

3. Materialabtragsrate

Wenn man die Grobheit der Bedeutung betrachtet, ist die Zeitspanungsvolumen (MRR) ist bei Schruppbearbeitungen höher als bei Schrupp- und Schlichtbearbeitungen, die vergleichsweise niedrig sind. Eine höhere MRR bedeutet, dass die Produktionsdauer und die Kosten effektiv optimiert werden und ein effektiver Materialabtrag stattfindet.

4. Oberflächengüte

Beim Schruppen geht es in erster Linie um den Materialabtrag, und die resultierende Oberfläche kann Werkzeugspuren, Aushöhlungen oder Rauheit aufweisen. Das Schruppen und Schlichten hingegen zielt auf eine glatte und verfeinerte Oberfläche ab, die für bestimmte Anwendungen oder ästhetische Anforderungen geeignet ist. Dazu gehören Techniken wie Konturieren, Glätten und Polieren, um die Optik und Funktionalität des bearbeiteten Teils zu verbessern.

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Schlussfolgerung

Das richtige Verständnis von Schruppen und Schlichten bei der Bearbeitung hilft Ihnen, sich in beiden Welten effizient zu bewegen. Das erworbene Wissen hilft Herstellern und Bearbeitern, die Bearbeitungszeit zu verkürzen, den Werkzeugverschleiß zu minimieren und die gewünschte Teileform effizient zu erreichen, was die Grundlage für die nachfolgenden Schlichtbearbeitungen bildet.

FAQs

Was sind die Herausforderungen bei der CNC-Schruppbearbeitung?

Zu den größten Herausforderungen bei der CNC-Schruppbearbeitung gehören Probleme bei der Spanabfuhr, Werkzeugbruch und Wärmeentwicklung.

Was hat eine hohe Maßgenauigkeit beim Schruppen gegenüber dem Schlichten?

Endbearbeitung. Die Endbearbeitung berücksichtigt die spezifischen Toleranzen, die für den Produktionsprozess erforderlich sind, und ist daher ideal, um eine hohe Maßgenauigkeit zu erreichen.

Was sind die Nachteile des Schlichtens bei der Bearbeitung?

Die Endbearbeitung in der Zerspanung hat wie jeder andere Prozess auch ihre Schattenseiten, darunter ein hohes Potenzial für menschliche Fehler, Materialverschwendung und einen erhöhten Zeitaufwand.