Hjørnefræsning

Hjørnefræsningsoperationer omfatter:

• Hjørne-/planfræsning
• Kantfræsning periferifræsning
• Hjørnefræsning af tynde afbøjningsvægge

Hjørne-/planfræsning

Hvad er vellykket hjørne- / planfræsning?

Hjørnefræsning genererer to flader samtidigt, hvilket kræver periferifræsning kombineret med planfræsning. Til en sletbearbejdningsoperation er opnåelse af en ægte halvfems graders skulder et af de vigtigste krav. Andre applikationer som skrubbearbejdning kan udføres med tæt på 90 grader løsninger med højt spånvolumen. Hjørnefræsning kan udføres af traditionelle hjørnefræsere og også ved hjælp af pindfræsere, valsefræsere og skivefræsere. På grund af disse mange muligheder er det vigtigt at overveje de operationelle krav nøje for at træffe et optimalt valg.

Valg af værktøj

Hjørnefræsere

Hjørnefræsere af konventionelt design er ofte i stand til at fræse "ægte", 90 graders lave skuldre. Mange hjørneplanfræsere er universalfræsere og kan med fordel anvendes til fremstilling af huller, ramping eller fuldspor på komponenter. De er et godt alternativ til planfræsere, når der fræses aksialt afbøjende overflader eller til fræsning tæt på lodrette flader.

Pindfræsere

Vendeskær og solide hårdmetalpindfræsere tilbyder gode løsninger til hjørner, der kræver tilgængelighed, eller hvor kvalitetsoverfladen har højeste prioritet. Repeterbarhed mellem overløb og ægte 90 grader er de vigtigste egenskaber ved disse værktøjer.

Valsefræsere

Valsefræsere anvendes generelt til fræsning af dybere skuldre og konturfræsning af brede komponenter i ét skær. Selv sammen med maskiner med høj effekt gør det muligt at fjerne stor spånvolumen ved skrubbearbejdning, der kan afsluttes med den samme valsefræser eller solide hårdmetalværktøjer.

Sådan ansøger du

Fræsning af hjørner med lille spåndybde

Denne hyppigt anvendte operation udføres generelt af hjørneplanfræsere og pindfræsere. En lille spåndybde giver mulighed for et større radialt snit. Ofte kan disse fræsere erstatte planfræsere, især når det aksiale tryk på komponenten er en begrænsning, og når der er behov for tilgængelighed tæt på lodrette flader eller fastgørelsessektioner. Overdimensionerede hjørnefræsere giver optimal tilgængelighed, når du fræser lave hjørner, der er placeret dybt.

Fræsning af dybe skuldre

Brug gentagne overløb med hjørneplanfræsere og pindfræsere. For at minimere overfladefejl, såsom kammuslinger og overgangskanter mellem overløbene, er en præcisionsfræser, der er i stand til at producere ægte 90º-hjørner, et absolut krav. Hvis skulderdybden er mindre end 75% af skærkantlængden, kræver kvaliteten af den lodrette overflade normalt ikke ekstra sletbearbejdning.

Brug et enkelt overløb med en valsefræser

En valsefræser er en god løsning til dybere, større og normalt tungere hjørnefræsning. De har en høj spånvolumen og anvendes generelt til skrubfræsning, da den resulterende overfladestruktur er kendetegnet ved kantfræsning ved høje tilspændingshastigheder.

Disse fræsere stiller krav til:

• Stabilitet
• Spindelens tilstand
• Spånafgang
• Værktøjsholdere
• Magt

De radiale kræfter er betydelige, hvilket gør dette til en sej kantfræsningsapplikation.

Kortere valsefræsere er velegnede til:

• Radialt store, men lave skuldre.
• Fuldsporsfræsning i en dybde svarende til diameteren, hvilket kan kompensere for maskinens begrænsninger

Længere versioner er beregnet til:

• Hjørnefræsning med moderat radial dybde.
• Kantfræsning i kraftfulde, stabile maskiner

Fræsning af skuldre placeret dybt

Hjørnefræsere i overstørrelse giver optimal tilgængelighed ved fræsning af hjørner med lille dybde, der er placeret dybt. Til de hjørner, der sidder på endnu større dybder, skal du bruge forlængere op til 3xDc med Coromant Capto®-koblingen. Til længere samlinger er dæmperadaptere løsningen. Valsefræsere fås også i versioner i overstørrelse, der kan bruges til dybere skuldre, der sidder dybt. De radiale spåndybder er dog mere begrænsede.

Applikationstjekliste og tip

Generelt gælder disse tips og tips for alle hjørnefræsningsapplikationer.

• Medfræsning er altid førstevalg og er især vigtig ved hjørnefræsning pga. indgrebsvinklen på 90°
• Bearbejdningen skal så vidt muligt lede skærekræfterne mod fiksturens støttepunkter. Opfræsning kan derfor i nogle tilfælde være et godt alternativ
• Valg af fræserens tanddeling afhænger af stabiliteten af hele systemet, herunder: værktøjsmaskinen, emnet og dets fastspænding samt emnematerialet
• I ISO 40-maskiner og mindre anbefales grovfræsere på grund af begrænset stabilitet
• Grovfræsere anbefales også til bearbejdning af komponenter, der er monteret højt oppe på en terningarmatur
• Fræserens placering på emnet er ekstremt vigtig og bør have ekstra opmærksomhed
• Ved DC/a_e >10 skal tilspændingen, f_z, justeres i overensstemmelse med hex-værdien for at opnå et godt resultat og undgå nedbrydning af skærkanten
• Hvis skulderdybden er mindre end 75% af skærkantlængden, kræver kvaliteten af den lodrette overflade normalt ikke ekstra sletbearbejdning
• Vælg en sejere hårdmetalskærkvalitet end til planfræsning
• Hvis der anvendes valsefræsere, er forholdene krævende, og derfor kan det være nødvendigt med en endnu hårdere kvalitet
• Jo dybere spånen er, desto vigtigere er det at vælge en lavere skærehastighed for at undgå vibrationer
• Når der opstår vibrationer, skal du reducere v_c og øge f_z, kontroller mod den anbefalede hex-værdi!
• Sørg for, at der er tilstrækkelig maskinkraft til rådighed til de valgte skæredata

Værktøjsholdere

• Vær særlig opmærksom på effektkravene, når du foretager store spåner, især ved valsefræsere
• Værktøjsmontering har størst indflydelse på fræseresultatet for fræsere under 50 mm
• Jo større spåndybden er, desto vigtigere bliver koblingens størrelse og stabilitet: da de radiale kræfter er betydelige, når der anvendes hjørneplanfræsere, især valsefræsere
• Coromant Capto®-koblinger giver optimal stabilitet og den mindste afbøjning for alle typer fræsere – især vigtigt ved lange eller udvidede værktøjer

Valsning i snit

• Glatte indgange i skæret er afgørende for at undgå vibrationer og forlænge værktøjets levetid, især ved fræsning af skuldre
• Programmér fræseren til at rulle i snit; Generer altid en spåntykkelse ved udgang, der er nul: Tilsammen sikrer det både højere tilspænding og længere værktøjslevetid
• Denne metode er mest velegnet til applikationer, hvor du fræser rundt om udvendige hjørner, da den undgår skarpe ændringer i snittet
• Hold fræseren i gang i en kontinuerlig spån

Hjørnefræsning ved hjælp af skivefræsere

Skivefræsere anvendes også til hjørnefræsning, især hvis konfigurationen er smal, men alligevel radialt bred. Disse fræsere er ofte den eneste mulige løsning til bagvending af skjulte skuldre og flader.

Kantfræsning periferifræsning

Hvad er vellykket kantfræsning af periferifræsning?

Bearbejdning af en skærkant er i virkeligheden en sidefræsningsoperation, der anvendes i konturfræsningsværktøjsoverløb. Sidefræsning og kantfræsning er valgmuligheder ved periferifræsning.

Valg af værktøj

• Tynde kanter fremstilles generelt af pindfræsere, mens dybere eller tykkere kanter genereres af pindfræsere med gentagne "hjørnefræsningsoverløb" eller af valsefræsere i et enkelt overløb
• Hjørner med en dybde på det dobbelte af diameteren bearbejdes effektivt ved hjælp af valsefræsere eller solide hårdmetalfræsere. Til sådanne dybe skuldre eller tykke komponentkanter anbefales en radial spåndybde på 0,5 gange diameteren
• Skivefræsere kan også anvendes til kantfræsning eller periferifræsning
• En stor spiral sikrer et tilstrækkeligt antal tænder i indgreb og et jævnt skæreforløb til kantfræsning ved små radiale spåndybder
• En tættandet eller tættandet fræser er særligt velegnet til kantfræsning. Dette gælder også ved fræsning af tyndere kanter eller hjørner med lav afsats ved hjælp af 90º-pindfræsere

Sådan ansøger du

Overfladetekstur – radialt genereret

Når der ikke er nogen rundløb i fræseren, er højden på spidsen, h,
vil være lige så høj og kan beregnes ved hjælp af formlen:
Profildybde/spidshøjde

Når der er rundløb i fræseren, tilspænding pr. tand, f_z,
og følgelig vil højden af cusp, h, variere afhængigt af TIR.

Som nævnt kan overfladetekstur og klatretendenser begrænse tilspændingen, især når den radiale spåndybde er lille.

Når siden af en pindfræser anvendes til fræsning af en profil, genereres der en række 'cusps'. Højden af cusp, - h, bestemmes af:

• Fræserdiameter, DC
• Tilspænding pr. tand, f_z
• Aflæsning af værktøjsindikator for rundløb, TIR

Fræsere med vendeskær vil altid have en højere TIR end fræsere i solidt hårdmetal. Jo større fræserdiameteren er, desto større er antallet af tænder, hvilket øger afstanden mellem spidsens høje og lave pletter.

For at opnå den bedste overfladefinish:

• Anvend en solid hårdmetalfræser
• Brug en præcisionsspændeenhed med Coromant Capto®-kobling
• Brug det kortest mulige udhæng

Foderanbefaling (se bort fra hex):

• Fræsere med vendeskær, startværdi f_z = 0,15 mm/tand
• Solide hårdmetalfræsere, startværdi f_z = 0,10 mm/tand

Seddel: Den dårligste overfladekvalitet opnås, hvis der kun genereres én skærkant på overfladen på grund af dårligt rundløb af fræseren.

Applikationstjekliste og tip

• En kritisk faktor ved periferifræsning er at opnå en passende tilspænding pr. tand, f_z
• Tilspændingsværdien, f_z, skal kompensere for fræserindgrebet, som påvirker spåntykkelsen
• Tilspænding pr. tand, f_z, skal ganges med modifikationsfaktoren. Dette vil give en højere tilspænding med en mindre indgrebsbue og samtidig sikre, at spåntykkelsen er stor nok. Ændringsfaktoren er dog ikke altid fuldt ud anvendelig: overfladetekstur og klatretendenser kan begrænse tilspændingen

Hjørnefræsning af tynde afbøjningsvægge

Til hjørnefræsning af:

• Forholdet mellem lille højde og tykkelse < 15:1:
• Forholdet mellem moderat højde og tykkelse < 30:1
• Meget stort forhold mellem højde og tykkelse > 30:1
• Tyndvægget bund

Overvejelser:

• Bearbejdningsstrategier for tyndvæggede sektioner varierer afhængigt af væggens højde og tykkelse
• Antallet af overløb bestemmes i alle tilfælde af væggens dimensioner og den aksiale spåndybde
• Overvej stabiliteten af både fræseren og væggen
• Anvendelse af højhastighedsteknikker, dvs. små a_p/a_e og høje v_c, letter fræsning af tyndvægge, da de reducerer tiden for værktøjsindgreb og dermed impulsen og nedbøjningen.
• Der skal anvendes nedfræsning
• Lige metoder anvendes til fræsning af aluminium og titanium

Forholdet mellem lille højde og tykkelse < 15:1:

Passene skal foretages i en zig zag sti.

"Tyndvægget" fræsning:

• Bearbejd den ene side af væggen i ikke-overlappende overløb
• Gentag på den modsatte side
• Efterlad et tillæg på begge sider til efterfølgende efterbehandling

Forholdet mellem moderat højde og tykkelse < 30:1

"Vandlinje" fræsning:

• Alternative sider, bearbejdning til en given dybde, i ikke-overlappende overløb

Trinstøttefræsning:

• En lignende tilgang, men overlapper mellem overløb på modsatte sider af væggen: dette giver mere støtte på det punkt, der bearbejdes. Det første overløb skal være ved en reduceret spåndybde, a_p/2
• I begge tilfælde skal der lægges et tillæg på begge sider til efterfølgende sletbearbejdning på 0,2–1,0 mm

Meget stort forhold mellem højde og tykkelse >30:1

Ud over skiftende sider af væggen under bearbejdning skal du nærme dig den ønskede vægtykkelse i trin ved hjælp af en "juletræ"-rutine.

• Den tyndere sektion understøttes altid af tykkere sektioner under dem, når de bearbejdes
• Bevæg dig ned ad væggen på denne trinvise måde

Tynde vægge

Sletbearbejdningstillæg

Vandlinjen

Sletbearbejdningstillæg

Tynde vægge

Sletbearbejdningstillæg

Hjørnefræsning af tyndvægget bund

Bearbejdning af tynde baser:

• Brug cirkulær ramping i midten af basisområdet til den ønskede dybde
• Fræs udad i en cirkulær rampingbane fra dette punkt

Hvis dette indebærer fræsning af en overflade, hvis modsatte side allerede er bearbejdet:

• Brug et værktøj med et minimum antal skærkanter
• Påfør så lidt kontakttryk på denne side som muligt

Hvis komponenten har et hul i midten af bunden:

• Lad støttebenet blive siddende, når du bearbejder den første side
• Bearbejd den anden side
• Fjern støttebenet, når begge sider er afsluttet