Fräsning

Fräsverktyg är i grunden antingen skaft- eller axelmonterade verktyg med en eller flera skäreggar. Förutom skärbaserade fräskroppar finns skaftfräsar även i snabbstål och solid hårdmetall. Användningen av snabbstålsskaftfräsar har stadigt minskat de senaste åren och de används idag främst i manuella fräsmaskiner. Solid hårdmetall-skaftfräsar har, tack vare sitt förhållande mellan kvalitet, pris, verktygets produktivitet och de bearbetningsmetoder som moderna maskiner möjliggör, etablerat sig som den vanligaste typen av skaftfräs. Det finns ett brett utbud av skaftfräsar för olika applikationer, till exempel traditionella raka skaftfräsar för hörn- och spårfräsning, långskäriga skaftfräsar med flera skäreggar för dynamisk fräsning, skaftfräsar med stor hörnradie för högmatningsfräsning, radie- eller tunnfräsar (barrelfräsar) för 3D-ytfräsning samt olika hörnavrundnings-, fas-, T-spårs- och svalstjärtfräsar. Skärbaserade fräsar avser stålfräskroppar till vilka utbytbara skär (insatser) fästs med skruvar. Insatsfräsar är kostnadseffektiva och tack vare utbytbara skär är underhållet av verktyget enkelt. Olika skärgeometrier kan användas med olika kvaliteter och beläggningar för bearbetning av olika material. Insatsfräsar finns i både skaft- och axelmodeller och är generellt större i storlek än solida hårdmetall-skaftfräsar. Exempel på insatsfräsar inkluderar planfräsar, formfräsar, hörnfräsar, högmatningsfräsar, borrfräsar, spår- och skivfräsar med mera.

Dynamisk fräsning är en bearbetningsmetod som utvecklats gemensamt av verktygs- och CAM-mjukvarutillverkare. Dynamiska bearbetningsmetoder togs ursprungligen fram för grovbearbetning av svårbearbetade material såsom hårda stål och värmebeständiga superlegeringar, men lämpar sig även utmärkt för fräsning av andra material. Metoden utnyttjar hela verktygets skärdjup, vilket ger jämn slitning över hela skärlängden och ger längre verktygslivslängd.

Grundprincipen för dynamisk fräsning är stort axiellt (a_p) och litet radiellt (a_e) skärdjup jämfört med traditionella bearbetningsmetoder. Vid dynamisk fräsning undviks helbreddsskär och linjära rörelser, istället avverkas materialet genom mjuka bearbetningsrörelser.

Dynamisk bearbetning sker vanligtvis med så kallad climb-fräsning, vilket innebär att verktyget alltid återgår till starten av ett nytt skär med hög matning (icke-bearbetande matning) efter att en spån tagits. Ingångs- och utgångsrörelser till bearbetningsbanan sker alltid i en böjd bana (ca 10 % av D_c). Vid dynamisk fräsning kan verktygsdiametern (D_c) vara maximalt 70 % av området som ska bearbetas. Sidsteg i dynamisk högmatningsfräsning a_e är vanligtvis omkring 5–20 % av D_c, beroende på verktyget och materialet.

Vanliga fräsverktyg kan användas för dynamisk fräsning, men den största nyttan nås med långskäriga hårdmetall-skaftfräsar speciellt designade för dynamisk fräsning, som är försedda med flera skäreggar och spån- brytande spår. Exempel är skaftfräsar från Walter Tools MD133-serie som har 3xD, 4xD och 5xD skärlängder. Det sidosteg som används vid dynamiska verktygsbanor påverkas av faktorer såsom verktygets längd, materialet som bearbetas, den använda maskinen, maskinens spindelkon, verktygshållaren och uppspänning av arbetsstycket. För att säkerställa en lyckad bearbetningsprocess bör man alltid använda verktygsleverantörernas bearbetningsvärdesräknare som tar hänsyn till dessa aspekter. Exempel på sådana är Walter GPS.