Staal frezen met HF spindelmotor

[benkr]

Ik ben van plan een adapterplaat te maken voor mijn snelwissel beitelhouder, om deze degelijk op mijn Hembrugje te kunnen bevestigen, dat zit nu nog met een paar grote carrosserie ringen maar daar moet iets beters voor in de plaats komen.
Nu is dat tekenen en een toolpad genereren niet het probleem, wel de spindelsnelheid, de soort frees (2 snijder, 3 snijder of 4 snijder en de diameter), de feed en de diepte per pass en dat soort dingen, ik heb nog nooit van mijn leven staal gefreesd met mijn CNC machientje. De HF spindel is een 2,2 kW versie, die beneden de 10.000 rpm niet echt veel koppel meer heeft, ik gebruik meestal 15 a 20.000 rpm, maar dat is in aluminium.
Wie kan mij een beetje op weg helpen?

[hfjbuis]

Als vuistregel ga ik in staal met HSS met de halve snelheid van aluminium. Is het een wisselplaatje of VHM, dan houd ik de snelheid van aluminium aan. Ik gebruik geen koeling of smering in staal, daar is mijn machine niet op ingericht.
Ik gebruik HSS 2 en 4 snijders en 1 snijders met wisselplaatjes.

Hier de tabel die ik gebruik (logaritmisch):

Snijsnelheden.PNG

Ik heb daarnaast een tabelletje met tool diameters en toerentallen. Dat is het handigste.

HSS snelheden.JPG

Staat de maat of het toerental er niet bij: als je de diameter van de tool halveert, kun je met dubbele snelheid frezen.

Je laagste toerental is 8000. Bij 25 mm staat 406 RPM. Neem de tool 20x zo klein (1.25 mm), dan kun je met 8120 RPM aan de gang. Is het een VHM tooltje, dan kun je het toerental of de diameter verdubbelen. Dan zou ik kiezen voor 2.5 mm omdat 1.25 mm tools ook erg kort zijn.

[FreesKever]

Een optie is om zelf een overbrenging toe te voegen:

https://www.cnczone.nl/download/file.php?id=4059&t=1
Hmmm, die link werkt niet zoals ik bedoeld had...
Deze beter:
https://www.cnczone.nl/viewtopic.php?p=242938#p242938

Die groene as heeft een ER20 en is bij Ali te koop voor tusen EUR140 en EUR220, afhankelijk van lagers die er in zitten en ...

Als overbrenging kun je een Multi-V of tandriem gebruiken, en dan de kleine poeli (met kort asje) in de spantang van de motorspindel klemmen.

[DaBit]

Staal is helemaal niet zo eng hoor. Je moet gebruik maken van 2 truukjes:

- Frees met TiAlN coating, mag best een 4-snijder zijn vanwege de dikke kern van zo'n 4-snijder.
- 'lage radiale aangrijping' van je frees, oftewel radiaal dunne laagjes pellen. Als een tand maar 20 graden van de omwenteling contact maakt met het materiaal dan heeft-ie 340 graden om warmte af te geven.

Ga ik even uit van een 6mm frees (want veel kleiner kun je niet; dan haal je de diepte niet), dan zou een sleuf trekken in staal (dus 180 graden radiale aangrijping) op zo'n 5000rpm met 240mm/min voeding uitkomen voor een TiAlN-gecoate 4-snijder in een hobbymachine.

Ga je nu terug naar 1mm radiale aangrijping en 10mm diep om toch nog wat volume te verspanen, dan mag de frees naar 9000rpm en de voeding naar 1000mm/min. Die voeding moet je dan ook echt niet heel veel lager doen want dan verbrand je frees.... Kwa koeling: overvloedig vloeistof of alleen perslucht.

Nummertjes komen uit fswizard.com trouwens, met snelheid/voeding overrides op 60% omdat je geen superstabiel VMC hebt staan.

Doe je dit nu voor het eerst, dan ga je wel schrikken. De staalspanen komen blauwzwart-bloedheet van de frees af en een enkeling gloeit oranje op. Niet bang zijn, hoort erbij.

Hier een oud videootje van mijn BF20 en Toolox33, dus bepaald geen pisbakkenstaal:
https://www.youtube.com/watch?v=g2Q3U2n ... nnel=DaBit

[hugo stoutjesdijk]

Doe je dit nu voor het eerst, dan ga je wel schrikken. De staalspanen komen blauwzwart-bloedheet van de frees af en een enkeling gloeit oranje op. Niet bang zijn, hoort erbij.

En die naaldjes komen echt overal.

[Kjelt]

En die naaldjes komen echt overal.

Ja dat is met aluminium ook zo maar met staal heb je 1 groot voordeel: een magneet met een stoffen omtrek er omheen en een stevig boterhamzakje, lekker sweepen, boterhamzakje binnenste buiten keren , kliko in en klaar ben je
Uit eigen ervaring: magneet niet te sterk anders ben je de halve tijd bezig deze weer van je metalen gereedschap af te trekken.

[FreesKever]

Een gedeelte van de truuk is juist om alle snij parameters zo op elkaar af te stellen dat je de warmte die vrijkomt in de spanen stopt, en niet in je werkstuk of de frees.

Maar hoe kan dat dan? vraag je je misschien af...

Een waanzinnig mooi filmpje wat dit betreft is "Iscar chip formation" op Youtube.
Daar kan je zien dat het materiaal vlak voor de bijtel (en niet tegen de bijtel!) wordt vervormd (daar ontstaat dus de warmte) en vervolgens wordt afgesneden.

Ook heel frappant:
Bij een aantal van de stukjes video raakt de bijtelpunt het materiaal niet eens. Voor levensduur van de punt lijkt dit goed, maar ik denk dat dit combinaties zijn waarbij het materiaal "niet lekker verwerkt". B.v. bij de draaibank, waar het afgedraaide werkstuk ruw aanvoelt met kleine scherpe puntjes er op.

"Iscar chip Formation" duurt maar een paar minuten, maar om te begrijpen wat je ziet heb je een uitleg van een verspaningstechniekdeskundige nodig van een uur of meer.

[Kars-cnc]

Ik kon het niet laten om op mijn nieuwe portaalfrees eens proberen hoe het frezen van staal zou gaan, dit ondanks dat ik daar op het moment nog een heel erg ongeschikte spindelmotor voor heb: 1.5kW 24000rpm (de vierkante die velen hier gebruiken). Het resultaat viel me helemaal niet tegen. Hieronder het oefen blok waar de linker helft eerst vlakgefreesd is (4mm afname in meerdere passes). Deels met een 4mm frees en deels met een 6mm frees. Daarin zitten weer twee ronde pockets van 5mm diep. Dan een paar sleuven met de volle freesbreedte, de diepste is met de 6mm frees gedaan is en ca. 10mm diep. En aan de rechterkant een rechthoekige pocket met een verdieping waarbij ook de buitenkant steeds op maat gefreesd is.

Staal frezen met HS spindel.jpg

Voor de juiste getallen kun je beter het advies van Dabit volgen, ik heb met de natte vinger gewerkt en ben aan de behoudende kant gaan zitten. Maar om een idee te geven: zowel de 4mm als 6mm frees waren gecoate VHM 4-snijders. Met de 4mm frees heb ik 12000rpm gebruikt en een voeding van 500mm/m en voor de 6mm frees 9000rpm en 400mm/m. De radiale afname was 1 a 2mm voor de 4mm frees en 2 tot 6mm voor de 6mm frees (6mm bij het frezen van de breedste sleuf). De axiale afnames waren maximaal 2mm voor de 4mm frees en 1mm voor de 6mm frees.

Mijn grootste angst was dat de spindel zou stagneren door onder het het kritische toerental te raken waarna de frees meteen zou breken, maar dat is niet gebeurt. Wel heb ik daarom bij de 6mm frees de zeer behoudende axiale afname van 1mm aangehouden. De sleuf van 10mm diep waren 10 passes van 1mm. Op de BF20 zou ik dan toch al gauw iets van 3mm instellen om me niet suf te draaien, maar met CNC wacht je die 10 passes gewoon rustig af

[DaBit]

Zie je wel, staal is helemaal niet eng

[hugo stoutjesdijk]

Zie je wel, staal is helemaal niet eng

Hm, het stinkt wel.

[bartL]

Zie je wel, staal is helemaal niet eng

Zeker niet! Het heeft waarschijnlijk met mijn laagtoerige machine te maken maar ik loop liever even weg bij een stuk staal wat hij staat af te peuzelen dan bij een stuk aluminium.
Het nadeel bij staal is alleen dat ik op de 1 of andere manier altijd wel een keer zo'n "blauwe chip" in mn nek krijg

[serum]

Misschien een indicatie dat het tijd is voor een behuizing om je machine Zo'n spaan in je nek is een kind reminder dat je altijd een brilletje op moet.

[bartL]

Misschien een indicatie dat het tijd is voor een behuizing om je machine

Die zit er ook omheen maar de bovenkant is open (knee-mill). En er zijn altijd wel een paar van die krengen die hoog genoeg kunnen springen

[DaBit]

Ja dat is met aluminium ook zo maar met staal heb je 1 groot voordeel: een magneet met een stoffen omtrek er omheen en een stevig boterhamzakje, lekker sweepen, boterhamzakje binnenste buiten keren , kliko in en klaar ben je

Ik hoor het al, jij hebt nog niet genoeg staal op je freesmachine weggeknauwd

Vooral de kleinere staalspaantjes van nafrezen of pielen met een 3mm freesje zijn helemaal niet geinteresseerd in een magneet. Die gaan ergens rustig in een hoekje buiten bereik van de magneet zitten wachten tot er blote huid passeert, om zich vervolgens met volle overgave in die huid te boren.

Stofzuiger en daarna een stukje poetspapier met een sproets WD40 oid erop om het aantal van die doerakken te decimeren is effectief, en het is handig om een naai-naald klaar te hebben liggen zodat je 's avonds of de volgende dag de overgebleven rotzakken uit je huid kunt pulken.

Hm, het stinkt wel.

Ja, dat wel.