Fræsning af huller og kaviteter/lommer

1. Lineær ramping i to akser
2. Cirkulær ramping
3. Udvidelse af et hul
4. Cirkulær udvendig fræsning eller ramping
5. Dykfræsning
6. Stepfræsning
7. Slicing-metoder
8. Lukkede lommer eller vinkler

Fræsning af huller: bearbejdning af åbninger

• Dannelse af åbninger i et solidt emne
• Udvidelse af et hul eller en lomme
• Åbning/udvidelse af en lomme

Dannelse af åbninger i et solidt emne

Lineær ramping

Stepfræsning

Åbning af et spor

Ved fræsning af et hul foretrækkes lineær ramping (2 akser samtidig) altid frem for stepfræsning.

Stepfræsning er en alternativ metode til fræsning af huller, men den giver ofte lange spåner og genererer uønskede skærekræfter på fræseren.Åbning af et hul eller en lomme

Boring

Cirkulær ramping

Ramping af en kavitet

Boring er den traditionelle og hurtigste metode til at fremstille et hul, men spånbrydningen kan være en udfordring i nogle materialer, og boring har ikke den krævede fleksibilitet til at producere varierende diametre og former, der ikke er runde.

Cirkulær ramping (3 akser samtidig) er en mindre produktiv metode end boring af et hul, men den kan være et godt alternativ i følgende tilfælde:

• Huller med stor diameter, hvis der er begrænset maskineffekt til rådighed
• Produktion af små serier. En tommelfingerregel for diametre over 25 mm: Fræsning er omkostningseffektiv op til serier på ca. 500 huller
• Når et stort udvalg af hulstørrelser skal bearbejdes
• Begrænset plads i værktøjsmagasin til at opbevare mange borstørrelser
• Produktion af bundhuller, hvor der kræves en plan bund
• Ikke-stive, tyndvæggede komponenter
• Afbrudt spån
• Materialer, der er vanskelige at bore i på grund af spånbrydning og spånafgang
• Ingen skærevæske til rådighed
• Ved fræsning af kaviteter/lommer ("ikke-runde huller")

Valg af metode – eksempel

Åbning af en kavitet/lomme

Udvidelse af et hul eller en lomme

Opboring

Cirkulær ramping

Cirkulær fræsning

Udvidelse af et hul

Opboring er normalt den hurtigste metode af de samme årsager som ved boring, men fræsning af huller er nogle gange et godt alternativ. Der kan bruges to forskellige fræsemetoder: cirkulær ramping (3 akser) eller cirkulær fræsning (2 akser). Cirkulær ramping foretrækkes, når hullet er dybere end a_p maks., eller i vibrationsfølsomme applikationer. Hullets rundhed/koncentricitet bliver også bedre, når der anvendes ramping, især med lange udhæng. Rundheden forbedres, hvis emnet roteres i stedet for at bevæge fræseren rundt i en cirkulær bane. Det gælder både for cirkulær ramping og fræsning.Udvidelse af en kavitet

Indvendig hjørnefræsning og dykfræsning kræver et starthul og kan sammenlignes med ramping af en kavitet direkte ind i en solid blok.

• Ramping (3 akser) har en fordel, fordi metoden kun kræver et værktøj og kan producere 3D-former, hvilket gør den velegnet til profilfræsning. Hvis den anvendes med teknikker med høj tilspænding (let og hurtig), vil skærekræfterne blive dirigeret på en gunstig måde, der minimerer vibrationsproblemer
• Dykfræsning løser ofte problemer med lange udhæng og/eller dybe kaviteter
• Indvendig hjørnefræsning kræver mere programmering end dykfræsning, men er hurtigere

Indvendig hjørnefræsning

Dykfræsning

Fræsning af detaljer (resterende materiale)

Når skrubfræsningen af en kavitet er færdig, er der ofte materiale tilbage, især i hjørner. Dykfræsning med en mindre fræser er en af metoderne til at nærme sig den endelige form. Slicing (let og hurtig) er en anden teknik, der ofte anvendes ved hjørnefræsning. Trokoidefræsning er en form for slicing-teknik, der også anvendes til at fræse spor, lommer osv.

Dykfræsning i hjørner

Slicing-teknik – let og hurtig

Slicing i hjørner

Trochoide

Sådan åbnes/udvides en kavitet eller lomme

Der findes to klare strategier:1. Cirkulær ramping (3 akser) – lille a_p

Vælg en fræser med lille indgrebsvinkel. En fræser med runde skær er et andet alternativ.

Denne "lette og hurtige" teknik giver en utroligt god spånvolumen og er førstevalg til mindre stabile maskiner (iht. ISO 40), og når lommen har en profileret form, f.eks. formfremstilling.

Bemærk: Undgå at bearbejde hele vejen mod et 90°-hjørne, fordi effekten af en lille indgrebsvinkel mistes, dvs. at spåndybden øges dramatisk.

Fræseparametre:

• Maksimal fræserdiameter = 1,5 x komponentens hjørneradius
• Cirkulær rampe i dybden – mod uret
• Lav tilkørsel med radius til det næste indgreb
• Radial spåntagning – maks. a_e = 70 % DC
• Aksial spåntagning for fræsere med runde skær 25 % iC
• Radius for værktøjsbane i hjørnet = DC
• Reducer hjørnetilspændingen

2. Cirkulær fræsning (2 akser) – stor a_p

Bor et hul, og skift derefter til en hjørnepindfræser eller en valsefræser. En typisk applikation er emner til fly – bearbejdning af titan.Applikationstip

Sørg for god spånafgang for at forhindre genbearbejdning af spåner/spånhamring:

• En vandret spindel (ISO 50) foretrækkes
• Højtryksvæske eller trykluft med kølevæske gennem værktøjet
• DC bør ikke være større end 75 % af huldia. Brug en stor aksial spåndybde – maks. a_e = 2 x DC

Indføringen i det borede hul bør ske i en cirkulær bane:

• Kontrollér det radiale indgreb, maks. a_e = 30 % af DC

Kontrollér det radiale indgreb for at minimere vibrationerne i hjørnerne og maksimere produktiviteten:

• Brug den størst mulige radius i hjørnerne, spiral-morph-programmering
• Brug størst mulig DC, og færdiggør detaljefræsningen separat med ikke over 1,5 x hjørneradiussen

Lille hjørneradius

Spiral-morph-programmering