I. Wat is hoogvoedingsfrezen?
High-Feed Milling (afgekort als HFM) is een geavanceerde freesstrategie in de moderne CNC-bewerking. De kernkenmerken zijn "kleine snijdiepte en hoge voedingssnelheid". Vergeleken met traditionele freesmethoden maakt deze technologie gebruik van een extreem kleine axiale snijdiepte (meestal variërend van 0,1 tot 2,0 mm) en een extreem hoge voedingssnelheid per tand (tot 5-10 keer die van traditioneel frezen), gecombineerd met een hoge spilsnelheid, om een verbluffende voedingssnelheid te bereiken.
Het revolutionaire karakter van dit bewerkingsconcept schuilt in de volledige transformatie van de snijkrachtrichting, waardoor de schadelijke radiale kracht die ontstaat bij traditioneel frezen wordt omgezet in een gunstige axiale kracht, waardoor snelle en efficiënte bewerking mogelijk wordt. De snelfreeskop is precies een gespecialiseerd gereedschap dat is ontworpen om deze strategie te implementeren en is uitgegroeid tot een onmisbaar bewerkingsgereedschap in onder andere de moderne matrijzenbouw, de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie.
II. Het werkprincipe van deFrees met hoge voeding
Het geheim achter de frees met hoge voeding ligt in het unieke ontwerp met een kleine hoofdhoek. In tegenstelling tot traditionele frezen met een hoofdhoek van 45° of 90°, hanteert de freeskop met snelle voeding doorgaans een kleine hoofdhoek van 10° tot 30°. Deze verandering in geometrie verandert fundamenteel de richting van de snijkracht.
Mechanisch transformatieproces: Wanneer het zaagblad in contact komt met het werkstuk, zorgt het ontwerp met de kleine hoofdspaanhoek ervoor dat de snijkracht voornamelijk in axiale richting (langs de as van het gereedschap) wijst in plaats van in radiale richting (loodrecht op de as) zoals bij traditioneel frezen. Deze transformatie resulteert in drie belangrijke effecten:
1. Trillingsdempend effect: De enorme axiale kracht trekt de freesschijf "naar" de hoofdas, waardoor het freesgereedschap-hoofdassysteem gespannen staat. Dit onderdrukt trillingen en trillingen effectief, waardoor soepel snijden mogelijk is, zelfs bij grote overhang.
2. Machinebeschermingseffect: De axiale kracht wordt opgevangen door het axiaallager van de hoofdas van de machine. Het draagvermogen hiervan is veel hoger dan dat van radiale lagers, waardoor schade aan de hoofdas wordt verminderd en de levensduur van de apparatuur wordt verlengd.
3. Voedingsbevorderend effect: Elimineert trillingsbeperkingen, waardoor het gereedschap extreem hoge voedingssnelheden per tand aankan. De voedingssnelheid kan 3 tot 5 keer hoger zijn dan bij conventioneel frezen, met een maximumsnelheid van meer dan 20.000 mm/min.
Dankzij dit ingenieuze mechanische ontwerp kan de snelfreeskop een hoge metaalverwijderingssnelheid handhaven en tegelijkertijd de snijtrillingen aanzienlijk verminderen. Zo wordt de basis gelegd voor een hoogwaardige oppervlaktebewerking.
III. De belangrijkste voordelen en kenmerken van deFrees met hoge voeding
1. Zeer efficiënte bewerking: Het meest opvallende voordeel van de frees met hoge voeding is de uitstekende metaalverwijderingssnelheid (MRR). Hoewel de axiale snijdiepte relatief gering is, compenseert de extreem hoge voedingssnelheid dit tekort volledig. Wanneer een gangbare portaalfreesmachine bijvoorbeeld een freeskop met hoge voeding gebruikt om gereedschapsstaal te bewerken, kan de voedingssnelheid oplopen tot 4500 - 6000 mm/min. De metaalverwijderingssnelheid is 2 - 3 keer hoger dan die van traditionele frezen.
2. Uitstekende oppervlaktekwaliteit: Dankzij het extreem soepele snijproces kan snelfrezen een uitstekende oppervlakteafwerking bereiken, doorgaans met een Ra-waarde van 0,8 μm of zelfs hoger. In veel gevallen kunnen de met snelfrezen bewerkte oppervlakken direct worden gebruikt, waardoor de halffabricage overbodig wordt en het productieproces aanzienlijk wordt verkort.
3. Opmerkelijk energiebesparend effect: Onderzoek toont aan dat het energieverbruik van snelfrezen 30% tot 40% lager is dan dat van traditioneel frezen. De snijkracht wordt efficiënt benut voor materiaalverwijdering in plaats van verbruikt te worden door trillingen van gereedschap en machine, wat zorgt voor een echt milieuvriendelijke verwerking.
4. Het kan de levensduur van het gereedschapssysteem aanzienlijk verlengen: het soepele snijproces vermindert de impact en slijtage van het gereedschap en kan de levensduur met meer dan 50% verlengen. De lage radiale kracht vermindert ook de belasting van de gereedschapsspindel, waardoor het bijzonder geschikt is voor oude machines met onvoldoende stijfheid of voor bewerkingen met grote overspanningen.
5. Voordelen van het bewerken van dunwandige onderdelen: De extreem lage radiale kracht maakt de frees met hoge voeding een ideale keuze voor het bewerken van dunwandige en gemakkelijk vervormbare onderdelen (zoals structurele componenten voor de lucht- en ruimtevaart en carrosseriedelen van auto's). De vervorming van het werkstuk wordt met 60%-70% verminderd in vergelijking met traditioneel frezen.
Referentie voor typische verwerkingsparameters van de hoogvoedingsfrees:
Bij gebruik van een hoogvoedingsfrees met een diameter van 50 mm en voorzien van 5 snijkanten voor het bewerken van P20-gereedschapsstaal (HRC30):
Spiltoerental: 1200 tpm
Voedingssnelheid: 4.200 mm/min
Axiale snijdiepte: 1,2 mm
Radiale snijdiepte: 25 mm (zijvoeding)
Metaalverwijderingssnelheid: tot 126 cm³/min
IV. Samenvatting
De frees met hoge voeding is niet zomaar een gereedschap; het vertegenwoordigt een geavanceerd verwerkingsconcept. Dankzij een ingenieus mechanisch ontwerp worden de nadelen van snijkracht omgezet in voordelen, waardoor een perfecte combinatie van hoge snelheid, hoge efficiëntie en hoge precisie ontstaat. Voor bedrijven in de mechanische verwerking die onder druk staan om de efficiëntie te verhogen en te voldoen aan hoge kwaliteitsvereisten, is de rationele toepassing van de freeskoptechnologie met hoge voeding ongetwijfeld een strategische keuze om het concurrentievermogen te versterken.
Dankzij de continue ontwikkeling van CNC-technologie, gereedschapsmaterialen en CAM-software blijft de snelfreestechnologie zich ontwikkelen en biedt deze een krachtige technische ondersteuning voor de intelligente transformatie en upgrading van de maakindustrie. Integreer de snelfreeskop direct in uw productieproces en ervaar het transformerende effect van efficiënte verwerking!
Plaatsingstijd: 03-09-2025
