Verkstadstidningen_9_2021 1
skärande bearbetning Fig.2 En skäregg med spåndel
ning förbättrar spånevakueringen avsevärt och ger en tillfredsställande ytjämnhet. fräsning rör sig skärverktyget längs en kurva och skivar tunna skikt av materialet. Vanligtvis har kurvan formen av en cirkelbåge (halvcirkel) och verktyget återgår till den ursprungliga punkten på bågens korda och upprepar sedan banan med en liten förskjutning. I det här fallet har verktygsbanan formen av bokstaven ”D”. Fräsning längs den kurvlinjära banan gör det lättare att åstadkomma en konstant belastning på skäreggen och man slipper även den kraftiga ökningen av belastningen vid inmatning i materialet. Idag är den här D-formade banan ”vardagsmat” och de flesta moderna maskiner med avancerade styrsystem är mycket mer komplexa. Trokoidala verktygsbanor optimerar maskinens rörelse och minimerar tiden då skärverktyget är i luften. foton: iscar hastighetsbearbetning. För detta krävs bland annat att verktyget klarar kraven på hög noggrannhet, rätt balansering och säkerhet vid drift med höga rotationshastigheter. Stora skärdjup ökar verktygets överhäng, vilket gör att verktyTrokoidalfräsning är känd för att vara mycket effektiv vid bearbetning av djupa spår, fickor och håligheter och är också en mycket bra metod för hårda och svårbearbetade material, särskilt titan och värmebeständiga superlegeringar (HTSA). Dessutom är trokoidalfräsning mycket användbar för att förbättra prestandan vid fräsning under instabila förhållanden på tunnväggiga områden och vid dålig fixturering av arbetsstycket. Fräsmetoden är särskilt lämplig vid mikrobearbetning på grund av den lägre och mer jämnt fördelade belastningen på verktyget. De största utmaningarna för att lyckas med trokoidalfräsning ligger i maskinens styrsystem och i programmeringen av verktygsbanan. När man försöker hitta en lösning på dessa utmaningar glömmer man dock ofta bort en annan viktig faktor, nämligen skärverktyget. Om man inte använder rätt skärverktyg blir resultatet inte så bra som förväntat, även om man lyckas utforma verktygsbanan rätt och åstadkomma en jämn belastning på skäreggen. Utmaningen för verktygstillverkarna är alltså att producera ett verktyg som uppfyller de krav som ställs vid trokoidalfräsning. Vad ska en högeffektiv trokoidalfräs klara? Först och främst måste den trokoidala fräsen lämpa sig för högverkstadstidningen | 9 2021 gets dynamiska egenskaper är avgörande för att säkerställa tillräcklig stabilitet vid bearbetningen. Vid fräsning med litet radiellt skärdjup bearbetas materialet endast med en egg åt gången vid varje given tidpunkt. Att optimera kontaktytan längs med skäreggen är en viktig faktor för att fräsningen ska bli stabil. Att hitta den mest gynnsamma lutningen på skäreggen är därför det viktigaste för att lösningen ska fungera optimalt. Fräsen behöver inte heller ha särskilt stort spånutrymme för att effektivt evakuera de tunna spån som genereras vid trokoidalfräsning. Flerskäriga solida hårdmetallpinnfräsar eller fräsar med utbytbara skärhuvuden av solid hårdmetall uppfyller kraven på ett utmärkt sätt. De flesta verktyg för trokoidalfräsning som används idag är solida hårdmetallfräsar. I Iscars senaste innovativa produktserier har dessa pinnfräsar konstruerats var och en med sina egna specialfunktioner. Flera funktioner är typiska för dessa produkter som variabla spiralvinklar och differentierad tanddelning som ger mindre vibrationer för höghastighets bearbetning med långt överhäng, ett specialformat spånutrymme för ökad kärndiameter och därmed förbättrad dynamisk hållfasthet och tillräckligt stort spånutrymme för ett jämnt spånflöde. Dessa produkter har hög noggrannhet 17