Vanliga material för stegfräsar

Höghastighetsstål (HSS):

• Typer: M2, M7, T15 och kobolthaltiga kvaliteter som M35 och M42 används för stegfräsar.
• Fördelar: God seghet, slitstyrka och kostnadseffektivitet för allmän stegborrning i en mängd olika material.
• Begränsningar: Kanske inte idealiskt för krävande applikationer med mycket hårda eller slipande arbetsstycken.

Volframkarbid:

Sortering: Stegfräsar i solid hårdmetall erbjuder överlägsen slitstyrka, ofta med hårdare kvaliteter än de som används i skärverktyg med enkel diameter.

Fördelar: Exceptionell hårdhet, slitstyrka och prestanda vid höghastighetsbearbetning och mycket abrasiva material.

Begränsningar: Högre kostnad och risk för sprödhet, vilket kräver noggrann hantering och rigida uppställningar för att undvika brott.

Pulveriserad metall (PM):

• Typer: PM-HSS erbjuder fördelar jämfört med traditionellt tillverkade HSS.
• Fördelarna är Finare kornstruktur leder till förbättrad seghet, slitstyrka och slipbarhet jämfört med standard HSS.
• Begränsningar: Relativt högre kostnad jämfört med konventionellt HSS.

Faktorer som påverkar materialvalet

• Arbetsstyckets material: Hårdheten och abrasiviteten hos det material som ska bearbetas är de viktigaste faktorerna.
• Produktionsvolym: Högre produktionskörningar gynnar ofta den förlängda verktygslivslängden hos stegborrar i hårdmetall, vilket motiverar kostnaden.
• Specifik tillämpning: Stegstorlekar, toleranser och önskad ytfinhet påverkar materialvalet.

Maskinens styvhet: Hårdmetallens prestandafördelar utnyttjas fullt ut i styva uppställningar som minimerar risken för verktygsbrott.

Förbättra stegfräsarnas prestanda med ytbeläggningar

Vanliga beläggningsalternativ

• TiN (titannitrid): En mångsidig, guldfärgad beläggning som ger förbättrad hårdhet och slitstyrka för allmänna ändamål.
• TiCN (titankarbonitrid): Ett hårdare och slätare alternativ till TiN, som förbättrar slitstyrkan och spånflödet.
• TiAlN (titanaluminiumnitrid): Ger utmärkt varmhårdhet och oxidationsbeständighet, perfekt för höghastighetsbearbetning i hårdare material och för stegfräsar.
• AlTiN (aluminiumtitannitrid): Liknar TiAlN med ännu högre hårdhet och oxidationsbeständighet, lämplig för bearbetning av mycket hårda material eller krävande applikationer.
• Flerskiktsbeläggningar: Genom att kombinera olika beläggningar i lager kan prestandaegenskaperna skräddarsys ytterligare.
• Specialiserade beläggningar: Mindre vanligt, men beläggningar som är utformade för mycket slipande material eller specifika interaktioner med arbetsstycket kan användas i nischade applikationer för stegfräsning.

Faktorer att ta hänsyn till

• Kostnadseffektivitet: Ytbeläggningar medför extra kostnader. Fördelarna med dem bör uppväga detta för stegfräsar, särskilt där förlängd verktygslivslängd och prestanda i svåra material är avgörande.
• Arbetsstyckets material: Det material som bearbetas är avgörande. Beläggningar ger störst fördelar vid bearbetning av hårda, slipande material.
• Geometri: Det kan vara en utmaning att belägga komplexa geometrier hos stegfräsar. Ojämn beläggningsfördelning kan påverka prestandan negativt.

Användningsområden för stegfräsar: Precision och effektivitet för flera diametrar

Viktiga användningsområden

Stegfräsar är viktiga verktyg för att skapa precisionshål med flera diametrar inom olika branscher och tillämpningar:

Maskinbearbetning och tillverkning:

• Produktion av komponenter: Maskinbearbetning av delar med stegade hål för lager, bussningar, stift och andra funktioner där diametrarna måste övergå.
• Produktionseffektivitet: Minskade verktygsbyten och kortare bearbetningstid jämfört med att använda flera standardreibor.

Tillverkning av fordon:

• Motor- och transmissionskomponenter med stegade hål för exakt passform och uppriktning.
• Fjädrings- och chassikomponenter där flera diametrar kan behövas i ett enda hål.

Flyg- och rymdindustrin:

• Skapar stegade precisionshål för fästelement, strukturella komponenter eller för att tillgodose varierande toleranser inom monteringar.

Form- och verktygstillverkning:

Efterbehandling av trappstegsformade hål i formar för komponenter med varierande tvärsnitt.

• Anpassad tillverkning:
  
  
• Skapande av specialhål för prototyper, engångsdelar eller reparationer där ett enda verktyg förenklar processen.

Varför stegfräsar är viktiga

• Precision och noggrannhet: Stegfräsar ger noggrann dimensionering av flera diametrar i ett enda hål.
• Effektivitet: Minskar verktygsbyten och ställtider, särskilt i produktionsmiljöer.

Mångsidighet: Lämplig för olika material och applikationer där flera håldiametrar krävs.

Viktiga sektorer som använder stegfräsar

Stegfräsar är oumbärliga verktyg i branscher där precision, noggrannhet och möjligheten att skapa flera diametrar i ett enda hål är av största vikt:

• Maskinbearbetning och tillverkning: En kärnindustri för stegfräsar, som omfattar:
  
  
• Verkstäder för allmän maskinbearbetning: Stegfräsar effektiviserar processerna för komponenter som kräver trappstegsformade hål.
• Tillverkning av fordon: Skapar exakta trappstegsformade hål i motordelar, växellådor, upphängningskomponenter etc.
• Tillverkning inom flyg- och rymdindustrin: Bearbetning av trappstegsformade hål för fästelement, strukturella enheter och komponenter med snäva toleranser.
• Form- och verktygstillverkning: Efterbearbetning av trappstegsformade hål i formar för delar med varierande tvärsnitt eller för att skapa uppriktningsfunktioner.
  
  
• Anpassad tillverkning och reparation: Stegfräsar förenklar skapandet av hål med flera diametrar i prototyper, engångsartiklar och vid modifieringsarbeten.
  
  
• Tung utrustning: Stegformade hål kan behövas för hydrauliska komponenter, svängpunkter och andra sammansättningar.
  
  

Varför stegfräsar är att föredra

• Hålnoggrannhet: Stegfräsar uppnår konsekvent snävare toleranser på flera diametrar i ett enda hål jämfört med att använda flera standardfräsar.
• Effektivitet: Eliminering av verktygsbyten och förenklade inställningar snabbar upp produktionen och sänker kostnaderna.

Mångsidighet: Stegfräsar kan hantera en rad olika material och kan anpassas till specifika behov med flera diametrar.

Maskiner för precisionsbearbetning av stegfräsning

Vanliga maskintyper

Stegfräsar är mångsidiga, men uppnår sin fulla noggrannhetspotential i följande maskintyper:

• CNC-bearbetningscenter: Ger automation, precision och möjlighet att integrera stegfräsning i komplexa bearbetningssekvenser med varierande håldiametrar.
• Fräsmaskiner:
• Vertikala fräsmaskiner: Mångsidiga för stegfräsningsoperationer i olika vinklar.
• Horisontella fräsmaskiner: Kan användas för stegfräsning av större eller tyngre komponenter.
• Borrpressar: Kan användas för grundläggande stegfräsning, särskilt med mindre brotschar och mindre krävande material.
• Svarvar: Stegbrotschning kan utföras på svarvar för hål som är koncentriska till en detaljs rotationsaxel.
• Specialiserade brotschmaskiner (mindre vanliga): Det finns specialmaskiner för högvolymproduktion av stegade hål.

Faktorer vid val av maskin

• Hålets storlek och djup: Större eller djupare hål kan kräva mer kraftfulla och styva maskiner.
• Krav på toleranser: Snäva toleranser gynnar ofta CNC-bearbetningscentra på grund av deras precision och kontroll.
• Produktionsvolym: Höga volymer kan motivera specialiserade brotschmaskiner, medan lägre volymer lämpar sig väl för maskiner för allmänt bruk.

Material i arbetsstycket: Hårdare material kan kräva långsammare hastigheter, robusta maskiner och eventuellt flytande kylmedel.

Optimera din design av stegfräsar med Baucors expertis

Bortom verktyget: Baucors stöd

Som världsledande inom precisionsbearbetning förstår vi att det krävs mer än bara ett förstklassigt verktyg för att uppnå optimala resultat med stegfräsar. Även om specialiserade stegfräsar kanske ligger utanför vårt kärnutbud, kan du se här hur vi kan stödja detta område:

• Materialkonsultation: Vi vägleder tillverkare och användare om de idealiska materialen (HSS-kvaliteter, hårdmetallsorter) för att matcha specifika arbetsstyckesmaterial, prestandakrav och produktionsvolymer.
• Optimering av geometri: Baucors ingenjörer kan ge råd om konstruktionselement för stegfräsar, inklusive utformning av spår, skäreggsgeometri, avfasningsvinklar, antalet steg och övergångarna mellan dem.
• Expertis inom beläggning: Vi ger råd om beläggningarnas lämplighet (TiN, TiAlN etc.) för att förbättra slitstyrka, verktygslivslängd och prestanda i specifika scenarier för stegfräsning.
• Stöd för maskinbearbetningsprocesser: Vår kunskap om materialavverkningsprocesser hjälper oss att föreslå tekniker eller modifieringar som optimerar effektivitet och resultat vid användning av stegfräsar.
• Fokus på precision: Baucors fokus på kvalitet innebär att vi hjälper tillverkare att utforma stegfräsar som uppfyller kundernas högt ställda krav.

Konstruktionsprinciper för effektiva stegfräsar

Viktiga designelement och överväganden

Stegdiametrar: Bestäms exakt av de önskade måtten på det färdiga hålet. Snäva toleranser är avgörande.

Övergångar mellan stegen: Mjuka övergångar är viktiga för att styra brotschen, minimera skärkrafterna och förbättra ytfinheten.

Antal steg: Fler steg möjliggör en gradvis förstoring men ökar verktygets komplexitet. Det krävs en balans mellan antalet steg och verktygsstyrkan.

Flänsar:

• Antal skär: Påverkar spånbelastningen och skärets jämnhet. Fler skär är i allmänhet bättre för hårdare material men kan begränsa hållfastheten hos små stegfräsar.
• Typ av skär: Raka skär är vanligast, spiralformade skär underlättar spånevakuering och kan i vissa fall minska slagbildning.

Geometri för skäreggar:

Spånvinklar: Ofta används neutrala eller svagt positiva skärvinklar som är optimerade för det avsedda arbetsstyckets material.

Avlastningsvinklar: Ger spelrum och förhindrar gnidning.

• Avfasning: Den vinklade insteget i början av ett steg hjälper till att leda in det i hålet och påverkar skärverkan.
• Skaftets utformning: Säkerställer korrekt passform och styvhet i verktygsmaskinens hållare. Vanliga typer är raka skaft och morsekonusar.
• Material: HSS (olika kvaliteter) för allmänt bruk, volframkarbid för krävande applikationer och högre slitstyrka.

Konstruktionsfaktorer som påverkas av tillämpningen

• Arbetsstyckets material: Hårdare material kräver hårdare brotschmaterial, eventuellt olika ytbeläggningar och kan kräva justerade geometrier.
• Hålstorlek och håldjup: Påverkar kraven på brotschens styvhet, flöjtdesign för spånevakuering och övergripande hållfasthetsbehov.
• Krav på toleranser: Snäva toleranser kan kräva specifika geometrier, material och fokus på maskinens styvhet.
• Produktionsvolym: Påverkar material- och beläggningsval för att optimera verktygens livslängd och kostnadseffektivitet i en viss produktionsmiljö.