Dynamisk fræsning optimerer fræsestrategier for skrubbearbejdning.

Transkript

1 Dynamisk fræsning optimerer fræsestrategier for skrubbearbejdning. Dynamisk fræsning optimerer fræsestrategier for skrubbearbejdning. Hvad er dynamisk fræsning? Dynamisk fræsning er CAM-baseret fræsestrategi for skrubbearbejdning, hvor maksimal indgrebsvinkel og spånbelastning er i fokus. Dette optimerer produktionshastigheden og giver en minimal maskinbelastning. Der er ikke noget nyt i fræserens beskaffenhed, men derimod nyudviklede programmer og værktøj specielt beregnet for dynamisk fræsning. TN har gennem flere år haft værktøj, som netop kan anvendes til dette. Eksempel: Ved åbning af sporfræsning, hvor metoden Trochoidal-Milling (Trokoide-fræsning) benyttes, vælger man at åbne sporfræsning ved cirkulære bevægelser imellem X og Y retning. Grundlaget for dynamisk fræsning opstår. Jo flere spånrum en fræser har, og med en så lille indgrebsvinkel, desto hurtigere tilspænding og dermed højere effektivitet. Tilspænding = antal af spånrum på en fræser. Tilspænding pr. tand X spindelhastighed. Den store bonus kommer, når der er mulighed for at forøge Ap. Eksempel: En Ø10 mm fræser med en normal skærelængde på 25 mm kan nu forøge Ap op til 40 mm. Dette skaber ofte problemer med spåner i spåntransportøren, men dette løses, når der indsættes spånriller i fræseren (spånriller, som selvfølgelig ikke afgiver overfladespor i emnet). Disse giver spåner, som er 1xD, hvilket betyder spåner på maksimalt 10 mm. Ved at ændre værktøjets indgrebsvinkel via den CAM-genererede bearbejdningscyklus, kan man også opnå hurtigere skrubbearbejdning, samt effektiv styring af procestemperaturen. Dette giver hurtigere tilspænding pr. tand (Fz) og muliggør, at man kan udføre både mod- og medfræsning med større spåndybder. Resultat: Bearbejdningstiden optimeres uden at spindel bliver belastet yderligere. I vort standardkatalog findes der skæredata på højhastighedsfræsning, som er brugbare ved dynamisk fræsning. Se evt. videoer på vores hjemmeside, hvor man under medier/film kan se film, hvor der benyttes dynamisk fræsning i stål og støbejern. Vigtigt er, at der arbejdes med komprimeret luft, da varmen afsættes i spåner, og disse blot skal blæses væk fra emne og værktøj. TN

2 TN har på fræsere en dobbelt spån-not, der får spånen til at accelerere ud af fræseren. Når der bearbejdes i materialer som titan samt rustfri, skal der tilføres kølemiddel i hele fræserens længde Det er vigtigt at hele skærelængden tilføres kølemiddel. TN anbefaler disse typer af fræser til dynamiskfræsning TN E-Jet og TN P-Jet. Slicing metode: Denne fræsemetode blev udviklet til skrub- og semi-skrubfræsning af vanskelige materialer såsom hårdt stål og vibrationsfølsomme emner. Teknisk er metoden baseret på en lille radial spåndybde (ae), der genererer lille radial skærekraft. Denne metode stiller kun små krav til stabilitet og muliggør en stor spåndybde (ap). Fordi der kun er 1 skær i indgreb ad gangen, minimerer det tendensen til vibrationer. Samtidig reduceres varmen i selve spåntagningen grundet den korte kontakttid, hvilket igen gør det muligt at arbejde med højere skærehastighed. Ved slicing anvendes der en højere skærehastighed Vc. og aksial spåntagning (ap), men kun med små radiale indgreb (ae) og lille tilspænding pr. tand (fz). Dette er muligt på grund af: Faktor: Lille spåntykkelse indgrebsbue. Effekt: Lavere skærekraft/afbøjning reduceret temperatur i skærezone. Fordel: Dybere aksiale indgreb højere hastigheder. Denne metode danner en lille spåntykkelse, men med en høj tilspænding (fz) Trokoide-fræsning: Anvendes primært til bearbejdning af spor. Slicing-fræsning: Anvendes normalt til semi-skrubfræsning af hjørner. 02

3 Trokoide-fræsning En rigtig god metode til sporfræsning, når vibrationer er et problem. Denne er også velegnet til skrubfræsning af indesluttede kaviteter (lommer og spor). Trokoidefræsning kan defineres som cirkulær fræsning, der er en samtidig og fremadgående bevægelse. Fræseren fjerner gentagne skiver af materiale i en sekvens af kontinuerte spiralværktøjsbaner i radial retning. Dette kræver dog særlig programmering og maskinfunktioner. Værktøjet programmeres radius i til- og frakørsel. En lille radial tanddeling, hvilket betyder den kontrollerede indgrebsbue, danner små skærekræfter, hvilket igen muliggør store aksiale spåndybder. Hele skærekanten af fræseren benyttes, hvilket sikrer både slid og varmefordeles jævnt. Dette er ensbetydende med, at det benyttede værktøj får en længere levetid end ved almindelig sporfræsning. Dog skal det nævnes, at det maksimale radiale indgreb (ae) ikke bør overskride 20% af værktøjsdiameteren (D) Ved sporbredder mindre end 2 x D, er værktøjet programmeret til en kontinuerlig spiralbane, der tilspændes i en radial retning for at udføre spor eller profil. Tilspændingen skal være konstant, med et kontinuerligt, varierende radialt indgreb. Det benyttede værktøj vil kun være i indgreb 50 % af tiden. Overvejelser: 1. Det radiale indgreb ændrer sig hele tiden, og under den største neddykning vil det være større end det programmerede stepover. 2. Det er vigtigt at holde forholdet mellem fræsediameteren og sporbredden på under 70 % og den radiale tanddeling er under 10 % af D. 3. Tilspændindingen er konstant, men tilspændingen i værktøjscentrum afviger fra periferitilspændingen. Når tilspændingen er programmeret ud fra værktøjscentrum skal periferitilspændingen beregnes. Trokoidefræsning er en langt mere sikker proces sammenlignet med almindelig sporfræsning eller dykfræsning med øget værktøjslevetid og reducerede værktøjsomkostninger; fordi et 10 mm værktøj erstatter et 16 mm værktøj.. Eksempel ved sporfræsning: Værktøj: Ø8 TNP Jet Opgave: (B) 12, (H) 25, (D) 16 mm - Tid pr. spor 1:35 Skæredata: Ap. 16 mm - Vc RPM Stepover 0,67 mm - Fz. 0,09 mm Periferi-tilspænding 1047 mm/min. - Forsættes på næste side. 03

4 Ved spor bredere end 2 x D: En kontinuerlig spiralbane (som dem man programmerer for det smalle spor) er indgrebstiden ca. 50 %, dette kan optimeres efterhånden, som sporet bliver bredere: 1. Tilkørsel med radius programmeret radius. 2. G1 med ae = 0,1 x D. 3. Frakørsel med radius programmeret radius = 50 % af D. 4. Hurtige bevægelser til næste startposition. 5. Gentager cyklussen. Slicing Hjørnefræsning. Slicering er en semi-skrubfræsningsteknik, der anvendes til hjørnefræsning, hvor det større værktøj fra foregående operation ikke kunne nå. I modsætning til Trokoide-fræsning er her ikke behov for til- og frakørsel med radius, fordi det radiale indgreb opbygges fra 0 til maksimum i midten, hvorefter det så falder tilbage til 0. Flere overløb fjerner løbende materialet, og sikrer derved en ensartet lille radial neddykning/indgrebsvinkel, hvilket betyder lavere skærekræfter. Overvejelser reduktion af tilspændingshastigheden i hjørner. 1. Som med al radiuskonturfræsning: Når der programmeres med tilspænding ud fra værktøjscentrum, skal tilspændingshastigheden reduceres i forhold til værktøjes periferi-tilspænding, for at opretholde en konstant tilspænding pr. tand. 2. Spåndybden kan blive for stor til, at kunne køre med samme høje tilspænding, som ved fræsning i lige linje (afhængigt af forhold mellem fræsediameteren og hjørneradius). 3. Forholdet mellem den programmerede fræserbanediameter og huldiameter øges kontinuerligt, og der skal derfor reduceres for hvert overløb. 4. Processen bliver ustabil, og der opstår vibrationer. 5. En maskine med god dynamisk stabilitet og reduktionsstyring af værktøjscentrets tilspænding er absolut nødvendigt for at opnå vellykket fræsning af indvendige hjørner. 04

5 TN har siden 1987 specialiceret sig inden for nyfremstilling og genopslibning af såvel special og standard-program værktøj i HM. TN har et stort team af højt kvalificerede medarbejdere, der alle har stor kompetence inden for vores område. Vores CNC styret maskinpark bliver konstant udviklet, opdateret og udvidet, så vi hører til de førende inden for teknologien og er i stand til at levere den højeste kvalitet i moderne omgivelser. Vi er placeret midt på Sjælland, kun 30 minutters kørsel fra København eller Fyn. TN tilbyder belægning i eget belægningscenter og belægger inden for 1-2 arbejdsdage Derudover kan TN efterbehandle værktøj, både før og efter belægningen for at give en bedre spånafgang og glat overflade, for længere levetid af værktøjet. TN er ISO9001 og ISO14001 certificeret. Velkommen hos TN 05