Fräszentrum für Mikrozerspanung

Fräsen eines Schmuck-Ringes

Das Bearbeitungszentrum für die Mikrozerspanung ermöglicht das Fräsen mit sehr kleinen und filigranen Werkzeugen. Die Hochfrequenz-Bearbeitungsspindel und der präzise und stabile Aufbau des Fräszentrums gewährleisten eine prozesssichere Bearbeitung auch mit kleinen Werkzeugen. Am Beispiel eines Schmuck-Ringes möchten wir Ihnen die Anwendung der Mikrozerspanung (das Mikrofräsen) erläutern. 

cnc fraeszentrum zum mikrofraesen oder der mikrozerspanung

Randbedingungen der Mikrozerspanung

CNC-Fräszentrum für Mikrozerspanung

ENGRAVER

CAM-Software

Fusion 360

Spannmittel

Dreibackenfutter mit Spannbacken aus Messing

Werkstoff des Werkstücks

Silber

Kühlung / Schmierung

Minimalmengenschmierung, Kühlung durch Luft und Sprühnebel

Werkzeuge

Schaftfräser Ø0.6mm, Ø0.4mm, Ø0.25mm

Modell des Rings für das Mikrofräsen

Am Anfang des Mikrofräsens mit dem CNC-Bearbeitungszentrum wird das Modell des Ringes entworfen. Dieses kann mit einem beliebigen CAD-Programm oder auch mit Fusion 360 erstellt werden. Natürlich können auch externe CAD-Modelle z.B. als Step-Dateien, SolidWorks-Dateien oder Rhino-Dateien importiert werden. Für den Schmuck-Ring erstellen wir eine Querschnittskizze, welche dann um die Mittelachse extrudiert wird. Anschließend zeichnen wir weitere Skizzen als Ausschnitte der Mikrozerspanung ein. Diese Skizzenprofile werden am Ende in die Oberfläche des Ringes geprägt. 

ring modell zum mikrofräsen
entwurf ringmodell für das fräszentrum mikrozerspanung
zeichnen des ringmodells für das bearbeitungszentrum

Werkzeugwege zur Mikrozerspanung mit Fräszentrum

Nach der Fertigstellung des Ringmodells können nun die Werkzeugwege für die Mikrozerspanung erstellt werden. Auf dieser Seite verwenden wir dafür die CAM-Umgebung von Fusion 360. Natürlich kann unser Bearbeitungszentrum auch mit anderen CAM-Programmen arbeiten. Kontaktieren Sie uns bitte für weitere Informationen.

Zur Erstellung der Werkzeugwege wechseln wir in die Fertigungsumgebung von Fusion. Dort wird als erstes das Setup für das Mikrofräsen eingestellt. Man setzt das Werkstück-Koordinatensystem und definiert das Rohteil. Zur Vereinfachung der Erstellung der Werkzeugwege werden die Zwischenräume der Ringbögen unterdrückt. Somit kann man die Zwischenräume mit der Taschen-Bearbeitungsmethode fräsen.

einstellen des setups für fräszentrum

Ist das Setup der Mikrozerspanung definiert können die einzelnen Werkzeugoperationen hinzugefügt werden. Die erste Bearbeitungsoperation ist das 2D-Taschenfräsen im Inneren des Bogenprofils des Schmuckrings. Dazu startet man die Bearbeitungsoperation in Fusion und wählt die dazugehörigen Bearbeitungsflächen. Anschließend wählt man noch ein Bearbeitungswerkzeug für die Operation aus. Für die Mikrozerspanung der ersten Operation kommt ein Ø0.6mm Schaftfräser zum Einsatz. In Fusion und CamDRAW sind alle Werkzeuge in einer Werkzeugbibliothek gespeichert. Alle Schnittdaten, Geometrien und Eigenschaften können für jedes Werkzeug abgelegt werden. Im Lieferumfang unseres CNC Bearbeitungszentrums für die Mikrozerspanung befinden sich Werkzeugbibliotheken für sehr viele Fräs- und Gravierwerkzeuge, welche für das Mikrofräsen eingesetzt werden können. Diese Werkzeugbibliotheken umfassen alle gängigen Fräs- und Gravierwerkzeuge.

erste operation der mikrozerspanung

Die nächste Operation ist das Mikrofräsen zwischen den einzelnen Bogensegmenten. Vorgehensweise ist identisch zur ersten Operation, außer das Auswählen eines anderen Werkzeugs. Es kommt ein Ø0.4mm Schaftfräser zum Einsatz.

zweite operation für das cnc bearbeitungszentrum mikrofräsen

Die letzte Bearbeitungsoperation ist das Konturfräsen an den Wänden der mikrogefrästen Taschen. Dies dient zur Reduzierung und Entfernung der Radien in den Ecken der Taschen. Da die Taschenbearbeitungen mit größeren Werkzeugen durchgeführt wurden, bleiben prozessbedingt kleine Radien in den Ecken stehen. Diese werden nun mit einem kleinem Schaftfräser von Ø0.25mm so stark reduziert, dass sie mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sind. Die Gesamtanzahl der notwendigen Operationen sind drei. Nun ist Bearbeitung zum Fräsen mit dem Bearbeitungszentrum für die Mikrozerspanung fast bereit. 

dritte operation 2d konturfräsen mit dem mikro bearbeitungszentrum

Simulation der Werkzeuge zum sicheren Mikrofräsen

Optional kann man die gesamte Bearbeitung in Fusion simulieren lassen. Dazu klickt man einfach auf das Setup und wählt Simulation aus. In der Simulation werden Kollisionen oder andere Fehler sehr gut erkannt und gemeldet.

simulation des cnc programms für fräszentrum
mikrofräsen zweite simulation

CNC-Programm für das Fräszentrum für die Mikrozerspanung erstellen

Als letzten Schritt erstellt man ein neues CNC-Programm in Fusion. Dies wird zur Ausgabe des Maschinencodes (G-Code) für die Maschine benötigt. Hier wird nur der richtige Postprozessor für das Fräszentrum ENGRAVER ausgewählt. Die Ausgabe kann starten. Alle notwendigen Postprozessoren für den ENGRAVER befinden sich im Lieferumfang der Maschine. Wenn Sie mit einer anderen CAM-Software arbeiten, kann hierfür gerne ein geeigneter Postprozessor für unsere Maschine erstellt werden.

Zusammenfassung des Mikrofräsens mit dem Bearbeitungszentrum