In der Welt der Metallzerspanung erfreuen sich M42-Schneidwerkzeuge aufgrund ihrer außergewöhnlichen Leistung und Haltbarkeit großer Beliebtheit. Als führender Anbieter von M42-Schneidwerkzeugen stoße ich häufig auf Fragen von Kunden zu verschiedenen Aspekten dieser Werkzeuge. Eine dieser entscheidenden Fragen lautet: „Wie groß ist der Freiwinkel eines M42-Schneidwerkzeugs?“ In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit dem Konzept des Freiwinkels, seiner Bedeutung bei M42-Schneidwerkzeugen und seinen Auswirkungen auf den Schneidprozess befassen.
Den Freiwinkel verstehen
Der Freiwinkel ist ein grundlegender geometrischer Parameter eines Schneidwerkzeugs. Er ist definiert als der Winkel zwischen der Flanke des Schneidwerkzeugs und einer Linie senkrecht zur Werkstückoberfläche an der Schneidkante. Vereinfacht ausgedrückt ist es der Winkel, der für den Abstand zwischen Werkzeug und Werkstück sorgt und verhindert, dass das Werkzeug während des Schneidvorgangs an der bearbeiteten Oberfläche reibt.
Bei M42-Schneidwerkzeugen, die üblicherweise bei Hochgeschwindigkeitsschneidanwendungen eingesetzt werden, spielt der Freiwinkel eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Leistung des Werkzeugs. Ein geeigneter Freiwinkel gewährleistet einen reibungslosen Schnitt, verringert die Reibung und minimiert die Wärmeentwicklung. Dies wiederum führt zu einer längeren Werkzeugstandzeit, einer besseren Oberflächengüte des Werkstücks und einer verbesserten Schneideffizienz.
Bedeutung des Freiwinkels bei M42-Schneidwerkzeugen
Reibung reduzieren
Wenn ein M42-Schneidwerkzeug ein Werkstück durchschneidet, entsteht Reibung zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück. Wenn der Freiwinkel zu klein ist, reibt die Flanke des Werkzeugs an der bearbeiteten Oberfläche, was die Reibung erhöht. Dies erfordert nicht nur eine höhere Schnittkraft, sondern erzeugt auch übermäßige Hitze, was zu einem schnellen Verschleiß des Werkzeugs und einer Beschädigung der Werkstückoberfläche führen kann. Andererseits ermöglicht ein gut gestalteter Freiwinkel, dass das Werkzeug mit minimaler Reibung schneidet, was den Energieverbrauch senkt und die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert.
Verhindern von Spanablagerungen
Eine weitere wichtige Funktion des Freiwinkels besteht darin, die Bildung von Spänen zu verhindern. Beim Schneidvorgang entstehen Späne, da das Werkzeug Material vom Werkstück abträgt. Wenn der Freiwinkel nicht ausreicht, können Späne zwischen Werkzeug und Werkstück eingeklemmt werden, was zu Spanansammlungen führt. Dies kann dazu führen, dass die Schneidkante stumpf wird, die Schnittkräfte steigen und eine schlechte Oberflächengüte entsteht. Ein geeigneter Freiwinkel bietet ausreichend Platz für den freien Spanabfluss, verhindert Spanansammlungen und sorgt für einen reibungslosen Schnittvorgang.
Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit
Die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks hängt stark vom Freiwinkel des Schneidwerkzeugs ab. Ein korrekter Freiwinkel trägt dazu bei, Vibrationen und Rattern beim Schneiden zu reduzieren, die Hauptfaktoren für eine schlechte Oberflächengüte sind. Durch die Minimierung dieser unerwünschten Vibrationen kann das Werkzeug eine glattere und genauere Oberfläche auf dem Werkstück erzeugen und so den hohen Qualitätsanforderungen verschiedener Branchen gerecht werden.
Bestimmung des optimalen Freiwinkels für M42-Schneidwerkzeuge
Der optimale Freiwinkel für ein M42-Schneidwerkzeug hängt von mehreren Faktoren ab, darunter der Art des Werkstückmaterials, der Schnittgeschwindigkeit, der Vorschubgeschwindigkeit und der Schnitttiefe.
Werkstückmaterial
Unterschiedliche Werkstückmaterialien weisen unterschiedliche Härte- und Bearbeitbarkeitseigenschaften auf. Bei weicheren Materialien kann ein relativ größerer Freiwinkel verwendet werden, da die Schnittkräfte geringer sind und die Gefahr eines Werkzeugbruchs geringer ist. Beim Schneiden von Aluminium oder Messing kann beispielsweise ein Freiwinkel von 10 – 15 Grad geeignet sein. Andererseits ist beim Schneiden härterer Materialien wie Edelstahl oder hochfester Legierungen oft ein kleinerer Freiwinkel erforderlich, um der Schneidkante mehr Halt zu geben und ein Absplittern zu verhindern. Für diese Materialien kann ein Freiwinkel von 6–10 Grad geeigneter sein.
Schnittgeschwindigkeit und Vorschub
Auch die Schnittgeschwindigkeit und der Vorschub haben Einfluss auf die Wahl des Freiwinkels. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten wirkt das Werkzeug stärker auf Kräfte und Hitze. In diesem Fall kann ein etwas größerer Freiwinkel helfen, Reibung und Wärmeentwicklung zu reduzieren. Ebenso erfordert eine höhere Vorschubgeschwindigkeit einen größeren Freiwinkel, um sicherzustellen, dass die Späne reibungslos abgeführt werden können. Wenn der Freiwinkel jedoch zu groß ist, kann die Schneidkante schwach werden und zum Bruch neigen. Daher muss ein Gleichgewicht zwischen Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit und Freiwinkel gefunden werden.
Schnitttiefe
Die Schnitttiefe ist ein weiterer Faktor, der den Freiwinkel beeinflusst. Bei einem tiefen Schnitt wird das Werkzeug größeren Kräften ausgesetzt, und möglicherweise ist ein kleinerer Freiwinkel erforderlich, um der Schneidkante mehr Halt zu geben. Bei flachen Schnitten kann ein größerer Freiwinkel verwendet werden, um den Spanfluss zu verbessern und die Reibung zu verringern.
Unsere M42-Schneidwerkzeuge und das Freiwinkeldesign
Als Lieferant von M42-Schneidwerkzeugen wissen wir, wie wichtig der Freiwinkel für die Werkzeugleistung ist. Unser Ingenieursteam nutzt fortschrittliche Design- und Fertigungstechniken, um den Freiwinkel unserer M42-Schneidwerkzeuge zu optimieren. Wir führen umfangreiche Untersuchungen und Tests zu verschiedenen Werkstückmaterialien, Schnittbedingungen und Werkzeuggeometrien durch, um sicherzustellen, dass unsere Werkzeuge die bestmögliche Leistung erzielen.
UnserBimetall-BandsägeUndBandsägeblätter aus Stahlsind mit präzisen Freiwinkeln ausgestattet, um ein effizientes Schneiden, eine lange Werkzeuglebensdauer und eine hervorragende Oberflächengüte zu gewährleisten. Unser67 Bi-Metall-Sägebandspuleist außerdem mit dem optimalen Freiwinkel für Hochgeschwindigkeits- und Hochpräzisionsschneidanwendungen ausgestattet.
Kontaktieren Sie uns für den Kauf von M42-Schneidwerkzeugen
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Wir sind bestrebt, unseren Kunden die besten Produkte und Dienstleistungen zu bieten. Unser Expertenteam bietet technische Unterstützung und Beratung zur Werkzeugauswahl, Schnittparametern und Wartung. Wenn Sie Fragen haben oder Ihre spezifischen Anforderungen besprechen möchten, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir freuen uns auf die Gelegenheit, mit Ihnen zusammenzuarbeiten und Sie beim Erreichen Ihrer Schneidziele zu unterstützen.
Referenzen
- Kalpakjian, S. & Schmid, SR (2009). Fertigungstechnik und Technologie. Pearson Prentice Hall.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Metallschneiden. Butterworth-Heinemann.