Cylindrisk och planfräsning är två av de typer av spånavskiljande bearbetning som kan utföras i en fräsmaskin. Vilken typ av fräsning som utförs bestäms av rörelsen hos skärverktyget i maskinen, fräsen.
Vad är fräsning?
Fräsning innebär att skära bort eller avlägsna material från ett arbetsstycke som bearbetas med ett roterande verktyg kallat fräs. Fräsen har flera egg, kallade tänder eller skär, som rör sig framåt längs någon av maskinens axlar. Fräsoperationer utförs i fräsmaskinen, som arbetar med spånavskiljning.
Fräsmaskinen kan bearbeta olika material, till exempel metaller, stål, gjutjärn, icke-järnmetaller, trä och syntetiska material. Den kan även bearbeta arbetsstycken med plana eller krökta ytor, med kuggar osv. Dessutom kan arbetsstyckena vara grovbearbetade eller finbearbetade.
I en traditionell universalfräs förflyttas skärverktyget över bordet tills det når arbetsstyckets yta genom en roterande rörelse. Detta gör det möjligt att skapa mycket varierade och komplexa former.
Typer av fräsmaskiner
Inte alla fräsmaskiner kan utföra cylindrisk och planfräsning. Vilken typ av bearbetning som är möjlig beror på vilken fräsmaskin som används. I dag finns det många typer av fräsmaskiner, som kan klassificeras efter verktygets orientering och maskinens antal axlar. Det finns även specialfräsmaskiner.
Beroende på verktygets orientering kan fräsmaskinen vara:
- Horisontell. Denna typ av maskin använder cylindriska fräsar monterade på en horisontell axel som drivs av maskinens spindelhuvud. Den har en glidbrygga som kallas ram.
- Vertikal. Axeln placeras vertikalt och vinkelrätt mot arbetsbordet. Fräsarna i denna maskin monteras i spindeln och roterar kring sin egen axel. Vertikalfräsar kan vara bäddfräsar eller knäfräsar/konsolfräsar.
- Universal. Har en glidbrygga kallad ram som förflyttar sig framåt och bakåt längs glidbanor.
Specialfräsmaskiner:
- Cirkulära
- Kopierfräsar
- Portalfräsar
- Portalfräs med rörlig brygga
- För trä
Efter antal axlar:
- Tre axlar. Dessa fräsmaskiner gör det möjligt att styra rörelsen mellan arbetsstycke och verktyg i ett kartesiskt koordinatsystem med X-, Y- och Z-axlarna.
- Fyra axlar. Utöver X-, Y- och Z-axlarna rör sig maskinen även längs A-axeln. Den styr arbetsstyckets rotation kring en axel. De utför cylindrisk fräsning.
- Fem axlar. Utöver förflyttningen mellan arbetsstycke och verktyg längs X-, Y- och Z-axlarna styrs rotationen hos arbetsstycket kring två axlar (vinkelrät och parallell), men även rotationen kring en horisontell axel samt verktygets lutning. Den femte axeln är B.
Vad är cylindrisk och planfräsning?
Inte alla fräsmaskiner klarar cylindrisk och planfräsning. Vet du vad dessa fräsningstyper innebär?
Cylindrisk fräsning
Vid denna bearbetning är fräsens rotationsaxel parallell med ytan på arbetsstycket som ska bearbetas. Fräsen har ett antal tänder runt sin omkrets. Dessa tänder fungerar som verktygets skärpunkt. Vid cylindrisk fräsning kan fräsarna ha raka eller spiralformade spår; detta gör att skärsnittet blir ortogonalt eller snett.
Cylindrisk fräsning kallas även periferifräsning eller tangentiell fräsning. Den kallas tangentiell eftersom det är tänderna på skärverktygets periferi som utför bearbetningen. Om axeln inte är korrekt inriktad uppstår vågighet på arbetsstyckets yta.
Den cylindriska fräsningen kan i sin tur vara av två typer:
- Motlöpande eller motriktad. Vid denna bearbetning matas arbetsstycket fram i motsatt riktning mot fräsens rotationsrörelse. Allteftersom arbetsstycket matas fram blir spånen större och arbetsstycket lyfts av fräsens verkan; detta orsakar vibrationer. Eftersom mycket material avverkas samtidigt slits skärverktyget snabbt, mer effekt förbrukas och ytan får vågighet.
- Medlöpande. Fräsen och arbetsstycket roterar i samma riktning. Fräsens eggar skär i störst spånjocklek och inga vibrationer uppstår. Verktygets matning är högre, men förbrukad effekt är lägre. Ytfinishen är bättre.
Vid cylindrisk fräsning har de avverkade spånen form av kommatecken, varför det är lämpligt att använda spiralformade fräsar.
Planfräsning
Planfräsning kännetecknas av att fräsen monteras i maskinens spindel eller i en verktygshållare. Skärverktyget har en rotationsaxel som är vinkelrät mot arbetsstycket. Fräsar för planfräsning har skär som är fördelade på verktygets framsida och på dess periferi.
De periferiska tänderna avverkar spån med jämn tjocklek och arbetsbelastningen blir jämn. Detta gör att fräsmaskinens prestanda och effekt utnyttjas bättre. Tänderna på verktygets framsida gör att bearbetningskvaliteten blir betydligt bättre. Planfräsning kan utföras av universalfräsar.