Overblik over anvendelse

1.1. Plan- og hjørnefræsning

Sammenligning af forskellige fræsesystemer

Økonomisk og produktivt arbejde ved forskellige bearbejdningsstrategier kræver en værktøjstype, som er tilpasset optimalt til denne applikation. Vi forklarer til hvilke fræsningsstrategier rund-, plan- og hjørnefræsesystemer er bedst egnet og til hvilke andre anvendelser de også kan anvendes til.

Med en planfræseroprettes planflader. Alternativt kan der også ofte fræses noter eller fas på emnekanter; med nogle planfræsesystemer kan der endda dykkes cirkulært, aksialt eller skråt ind i hele materialet.

Men også med kopi- eller hjørnefræsere kan der dannes jævne flader. Med mange rundplatte- og hjørnefræsesystemer kan der derudover udføres sekundære anvendelser med et planfræsesystem.

Sekundær anvendelse planfræser:
Not- og fasfræsning

Sekundære anvendelser plan-, kopi- og hjørnefræser (systemafhængig): aksial inddykning, cirkulær dykfræsning, skrå inddykning

Holdere bekræfter reglen: Ikke ethvert fræsesystem, som er beregnet til en bestemt bearbejdningsstrategi, fungerer til dette anvendelsestilfælde. Rundplattefræsere er for eksempel ikke egnet til tyndvæggede emner, hjørnefræsere ikke til lange værktøjskraver. Grunden hertil er systemernes forskellige egenskaber.

Den følgende illustration viser fordelingen af skærekræfterne ved de pågældende fræsesystemer. De røde vektorpile forneden viser de radiale og aksiale skærekræfter; de grønne pile er de resulterende kraftvektorer:

Ved fræsning skal de radiale kræfter altid kompenseres af fræsesystemet selv; de aksiale kræfter ledes derimod direkte videre ind i fræsespindlen og optages af maskinen.

Ved planfræsesystemet er de optrædende radiale og aksiale skærekræfter relativ jævnt fordelt via indgangsvinklen på 45 grader. Gennem disse udlignende forhold er værktøjerne mindre tilbøjelige til at vibrere, hvorfor f.eks. også længere værktøjskraver er muligt end ved hjørnefræsesystemerne. Denne fræsertype egner sig primært til spåntagning af hårdt stål eller sprødt gråtstål, da udbrud fra emnet på grund af den mindre planskæring og den mest gunstige udtrækningsvinkel på skærekanten fra materialet undgås.

Hjørnefræseren danner overvejende radiale kræfter, som virker i tilspændingsretningen. Planfladen på emnet, de skal bearbejdes, er derfor ikke udsat for et alt for stort skæretryk. Det kan være en fordel ved bearbejdning af tyndvæggede emner eller ved labile opspændinger. Hovedanvendelsen for hjørnefræseren er og bliver dog bearbejdningen af konturer, mærker eller emneskuldre, hvor der kræves en vinkel på 90 grader.

Sammenfattende gælder:
Jo flere skærekræfter, der virker ved (plan)- fræsning i aksial retning, desto større tilspænding kan der vælges.
Jo flere skærekræfter, der indvirker i radial retning, desto mindre tilspænding skal der vælges.

Tommefingerreglen for fz-startværdier i mm ved fræsning:

1.2. Rundplattefræsning

Rundplattefræsere anvendes primært til bearbejdning af flade 3D-konturer. Rundplattesystemet danner radiale skærekræfter ved et maksimum af aksiale kræfter. Størstedelen af skærekraften ledes over fræsespindlen og ind i maskinen. Stabiliteten er optimal, da fortrængnings af værktøjet i siden er lav. Derfor vil der ved rundplattefræsere sammenligningsvis også færre vibrationer.

Rundplattefræsere har, på grund af den største hjørneradius af alle de her nævnte fræsesystemer, den mest stabile skærekant. Netop de positive rundplattefræsere er på grund af deres fristilling i siden velegnet til mange anvendelser som skrå inddykning, fræsning af friformflader, aksial neddykning eller cirkulær lommefræsning. Derudover kan disse fræsesystemer på grund af deres bløde skæring og høje stabilitet også anvendes på maskiner med lavere spindelydelse. På grund af den, i forhold til skæredybden, relativt lange berøringsflade på skærekanten danner rundplatter betydeligt tyndere spån end de to andre fræsesystemer.

Kopifræsesystemer leder størstedelen af skærekræfterne direkte ind i maskinspindlen og er derfor meget velegnet til høje bordtilspændinger. De er også velegnet til bearbejdning af titan og andre højtemperaturbestandige legeringer. Den høje varme, som opstår ved fræsning af disse materialer, optages af de tynde spån og føres væk sammen med disse fra spåntagningsområdet. Derved kan værktøjet og emnet blive meget stærkt overophedet.

Holdere bekræfter reglen: Ikke ethvert fræsesystem, som er beregnet til en bestemt bearbejdningsstrategi, fungerer til dette anvendelsestilfælde. Rundplattefræsere er for eksempel ikke egnet til tyndvæggede emner, hjørnefræsere ikke til lange værktøjskraver. Grunden hertil er systemernes forskellige egenskaber.

Den følgende illustration viser fordelingen af skærekræfterne ved de pågældende fræsesystemer. De røde vektorpile forneden viser de radiale og aksiale skærekræfter; de grønne pile er de resulterende kraftvektorer:

Skærekraftfordeling ved planfræsning

Rundplattefræsning

Hjørnefræsning

Sammenlignet med plan- og hjørnefræsesystemer har rundplatteværktøjer generelt ikke et ensartet og præcist fast antal skærekanter pr. vendeplatte. Disse retter sig ved rundplatterne enten efter tilspændingsdybden eller skæredybden i materialet eller efter antallet af indekseringer på undersiden af vendeskæreplatten.