Fräsning
Vad är fräsning?
Fräsning är en grundläggande bearbetningsmetod där en flerbladig skärande verktyg, kallad fräs, används för att avverka material från ett arbetsstycke genom skärning. Processen är avgörande för att uppnå komplexa former och exakta toleranser på olika komponenter, såsom maskindelar, formdelar och många andra. Fräsning kan utföras med flera olika maskintyper och metoder, vilket möjliggör effektiv och noggrann bearbetning av både krävande och mångsidiga projekt.
Maskiner som används vid fräsning
Utbudet av maskiner som används för fräsning är stort och omfattar flera typer av maskiner som hanterar arbetsstycken av olika storlek och form. De vanligaste maskintyperna är:
- Vertikala bearbetningscenter: Vertikala bearbetningscenter är mycket flexibla och lämpar sig för ett brett spektrum av fräsningsuppgifter. Här är spindeln vertikalt monterad vilket möjliggör enkla automatiska verktygsbyten. Exempel på välkända tillverkare är Haas, DMG Mori och Mazak.
- Horisontella bearbetningscenter: I horisontella bearbetningscenter är spindeln monterad horisontellt, vilket gör dem idealiska för bearbetning av stora och tunga arbetsstycken. Dessa maskiner erbjuder kompakta och effektiva bearbetningsvägar. Exempel på tillverkare är Makino, Okuma samt DN Solutions.
- Borrverk: Borrverk är speciellt utformade för att skapa stora och precisa hål med hög noggrannhet och stabilitet, vilket gör dem perfekta för tillverkning av stora industrikomponenter. UnionChemnitz och TOS Varnsdorf är kända tillverkare av denna maskintyp.
- Planfräsar: Planfräsmaskiner är konstruerade för att fräsa långa, raka ytor och lämpar sig särskilt väl för stora metallplattor och övriga voluminösa arbetsstycken. Nicolas Correa är en ledande tillverkare av industriella planfräsmaskiner.
- Portalfräsmaskiner: På portalfräsmaskiner rör sig verktyget under en portalliknande konstruktion vilket möjliggör fräsning av extremt stora arbetsstycken. Dessa maskiner har stor arbetsyta och hög stabilitet. Exempel på tillverkare är Hartford och Soraluce.
- 5-axliga fräsmaskiner: Med 5-axliga fräsmaskiner kan verktyget röra sig i fem riktningar samtidigt, vilket är utmärkt för att bearbeta komplexa och precisa detaljer. DMG Mori och GROB är välkända tillverkare som erbjuder avancerade 5-axliga fräsmaskiner.
- Multitasking-svarvar och CNC-svarvar med drivna verktyg: Moderna CNC-svarvar och multitasking-svarvar kan ha drivna verktyg och möjliggör både svarvning och fräsning i samma maskin. Detta minskar behovet av att flytta detaljer mellan maskiner och ökar produktiviteten. Exempel på tillverkare är Nakamura-Tome, Mazak och DMG Mori.
Olika fräsmetoder
Det finns flera olika fräsmetoder som väljs utifrån detaljens form, material och bearbetningsmål:
- Planfräsning: Planfräsning används för att avverka material jämnt från arbetsstyckets yta, framför allt för att bearbeta stora plana ytor.
- Vinkelfräsning: Vinkelfräsning använder specialverktyg för att bearbeta olika vinklar på ett arbetsstycke.
- Dynamisk fräsning: Dynamisk fräsning använder djupa axiella och grunda radiala snitt, vilket ger jämnt verktygsslitage och lång verktygslivslängd. Metoden är särskilt utvecklad för grovbearbetning av svårbearbetade material såsom hårda stål och superlegeringar.
- Fasfräsning: Fasfräsning skapar fasar på arbetsstyckets kanter och hörn och förbättrar bearbetningen och ytfinishen.
- Spårfräsning: Spårfräsning används för att göra olika typer av spår, t.ex. kilspår, i ett arbetsstycke.
Verktyg som används vid fräsning
Fräsning kräver en mängd olika verktyg som är utformade för specifika applikationer och material:
- Släta pinnfräsar: Dessa finns som vändskärsverktyg och massiva hårdmetallpinnfräsar. Massiva hårdmetallpinnfräsar är särskilt populära tack vare sin höga produktivitet och långa livslängd.
- Vändskärsfräsar: Dessa är kostnadseffektiva med utbytbara skär i olika geometrier och material och passar för mångsidig bearbetning.
- Specialfräsar: Här ingår profilfräsar, segment/profilfräsar (barrel mills), hörnavrundningsfräsar, fasfräsar, T-spårsfräsar och kilspårsfräsar. Dessa används särskilt vid utformning och bearbetning av mindre detaljer.
- Dynamiska pinnfräsar: Dessa verktyg är speciellt utformade för dynamisk fräsning och utnyttjar stora axiella och små radiala skärdjup. De har ofta flera skäreggar och brottare för spån.
Skärvätskor vid fräsning
Skärvätskor används ofta vid fräsning, särskilt för att minska höga temperaturer och friktion. De förbättrar spånavgången och minskar verktygsslitage, vilket ökar verktygets livslängd och förbättrar ytfinishen. Val och användning av skärvätskor anpassas efter materialet och den valda metoden.
Fräsning och CAM-programvara
Vid modern fräsning är CAM-programvara (Computer-Aided Manufacturing) avgörande. Med program som Mastercam kan mycket komplexa bearbetningsbanor skapas med stor precision och effektivitet. De möjliggör exempelvis dynamisk fräsning, vilket minskar verktygskostnader, kortar bearbetningstider och ökar produktiviteten.
Sammanfattning
Fräsning är en mångsidig och effektiv bearbetningsmetod där olika verktyg och maskintyper används. Mångsidigheten gäller även för olika fräsmetoder, såsom planfräsning, vinkelfräsning, dynamisk fräsning, fasfräsning, borr/fräsning och spårfräsning, vilket säkerställer exakta och kvalitativa resultat. Användning av skärvätskor och modern CAM-programvara är avgörande för avancerad bearbetning och ger tydligt förbättrad produktivitet och kvalitet. För att lyckas med fräsning krävs noggrant urval av verktyg och processparametrar för att uppnå ett högkvalitativt och kostnadseffektivt resultat.