Svarvfräsning

Vad är framgångsrik svarvfräsning?

Svarvfräsning definieras som fräsning av en böjd yta samtidigt som arbetsstycket vrids runt sin mittpunkt.

Excentriska former, som skiljer sig betydligt från dem som bildas vid konventionell fräsning eller svarvning, kan ofta svarvfräsas. Metoden möjliggör hög spånavverkning med superb spånkontroll.

• En cylindrisk yta kan endast produceras vid matning av valsfräsen i radiell riktning under rotation
• Genom att röra fräsen i två riktningar samtidigt kan man producera excentriska ytor, t.ex. kammar på axlar
• Rörelser i fler än 2 axlar kräver ett verktyg med rampningsmöjligheter
• För att bearbeta en konisk form krävs 5 axlar
• Svarvfräsning av komplexa profiler, t.ex. turbinblad, kräver samtidiga rörelser i 5 (eller 4) axlar, 2 eller 3 för arbetsstycket och 1 eller 2 för verktyget
• Det är möjligt att producera komponenter som turbinblad genom att mata fräsen i fler än 2 axlar samtidigt som komponenten roteras

Val av svarvfräsningsprocess

Plansvarvfräsning – 4/5 axlar

Huvudsaklig metod för utvändig bearbetning.

+ Korta verktygsförlängare

+ Mindre verktygsdiametrar/lågt vridmoment

+ Utvändiga/slanka komponenter

+ Profilsvarvning

− Inte en naturlig cylindrisk yta

− Invändig

Periferisvarvfräsning – 3/4 axlar

Samma princip som för cirkulärinterpolering (invändig/utvändig), men vid svarvfräsning roterar både arbetsstycket och fräsen.

Används huvudsakligen invändigt.

+ Invändig bearbetning

+ Cylindrisk yta

+ Smala spår

+ Gängfräsning

+ Rundhet

− Profilsvarvning

− Större diametrar/högt vridmoment

− Långa överhäng.

Så tillämpas svarvfräsning

Fräsposition – rektangulära skär/wiper

Placering av fräs

Skärbredd

1 = Första passering

2 = Andra passering

Vid plansvarvfräsning används ett wiperskär för att generera den raka kontaktlinjen mellan fräsen och den bearbetade ytan för att skapa komponentens cylindriska del.

Eftersom den frästa ytan är konvex måste wiperfasen vara plan i stället för bågformad. För att täcka in fräsens hela bredd måste verktyget placeras med minst två offsetförskjutningar, först E_w1 under arbetsstyckets första varv och sedan flyttas till E_w2 för ett andra ingrepp.

Fräsposition – runda skär/ej wiper

För planast möjliga yta med svarvfräsning är en fräs med liten diameter, med skärbredden a_e, mindre än 40 % av effektiva fräsdiametern Dc, optimal.

a_e måste dock ökas för att uppnå bästa produktivitet. Detta kan ske genom att öka:

• Fräsdiameter
• Förhållande mellan radiellt ingrepp – a_e/Dc

För att uppnå godkänd ytjämnhet, måste fräsen offsetförskjutas från mittlinjen. Offsetförskjutning beror på a_e, och avläses ur diagrammet för respektive a_e/Dc.

Offsetförskjutning och skärbredd

Wiperbredd

Skärbredd

Vid fräsning av en yta som är bredare än fräsdiametern måste man behålla initialpositionen och sedan flytta fräsen i axiell riktning till önskad längd, dock ej mer än 80 % av a_ez1 per varv. Om en 90° skuldra krävs måste fräsen flyttas till en andra position, E_w2.

Inmatningsprincip

Under svarvfräsningen bör fräsverktyget matas in i arbetsstycket i radiell riktning. Arbetsstyckets rotationshastighet bör motsvara rekommenderad matning/tand för skäret. Fräsen bör matas ut axiellt.