Felsökning vid fräsning

Vibrationer

• Svag fixtur

• Beräkna skärkrafternas riktning och säkerställ adekvat stöd eller förbättra fixturen
• Sänk skärkrafterna genom att minska skärdjupet, a_p
• Välj en glestandad fräs med differentialdelning och mer positivt skärförlopp
• Välj en geometri med liten hörnradie och liten planfas
• Välj ett finkornigt, obelagt skär, eller en tunnare beläggning
• Undvik bearbetning där arbetsstycket har dåligt stöd mot skärkrafterna

• Axiellt svagt arbetsstycke

• Överväg en rätvinklig fräs (90 graders ställvinkel) med positiv geometri
• Välj ett skär med L-geometri
• Sänk den axiella skärkraften – mindre skärdjup, mindre hörnradie och planfas
• Välj en glestandad fräs med differentialdelning
• Kontrollera verktygsförslitningen
• Kontrollera verktygshållarens rundgång
• Förbättra verktygets fastspänning

• För långt verktygsöverhäng

• Minimera överhänget
• Använd en glestandad fräs med differentialdelning
• Balansera de radiella och axiella skärkrafterna – 45 graders ställvinkel, fräs med stor hörnradie eller rundskärsfräs
• Öka matningen per tand
• Använd en lättskärande skärgeometri
• Minska skärdjupet, a_f
• Använd motfräsning vid finbearbetning
• Använd överdimensionerade fräsar och Coromant Capto®-kopplingsadaptrar
• För fräsar av solid hårdmetall och med utbytbara huvuden, prova ett verktyg med färre tänder och/eller en högre stigvinkel

• Fräsning av rätvinkliga hörn med svag spindel

• Välj minsta möjliga skärdiameter
• Välj positiv och lättskärande fräs och skär
• Prova motfräsning
• Kontrollera spindelavböjningen och se om den är godtagbar för maskinen

• Oregelbunden matningshastighet

• Prova motfräsning
• Dra åt maskinens matningsmekanism: justera matningsskruven på CNC-maskinen
• Justera låsskruven eller byt ut kulskruven på konventionella maskiner

• Skärdata

• Minska skärhastigheten, v_c
• Öka matningen, f_z
• Ändra skärdjupet, a_p

• Dålig stabilitet

• Minska överhänget
• Förbättra stabiliteten

• Vibrationer i hörnen

• Programmera stora hörnradier med lägre matningshastighet

Spånstockning
Vanligt hinder vid fullspårsfräsning –
särskilt i långspånande material

• Skadat skärhörn
• Brott och urflisning av eggen
• Spånorna skärs flera gånger

• Förbättra spånavgången genom att använda riklig och välriktad skärvätska eller tryckluft
• Minska matningen, f_z
• Dela upp djupa skär i flera passeringar
• Prova motfräsning vid djup spårfräsning
• Använd glestandade fräsar
• Använd pinnfräsar av solid hårdmetall eller fräsar med utbytbart huvud med två eller högst tre skäreggar och/eller högre stigvinkel

Omskärning av spånor
Uppstår vid fullspårsfräsning och fickfräsning –
särskilt i titan. Också vanligt vid fräsning av djupa hålrum och fickor på karusellmaskiner.

• Skäreggsbrott
• Skadligt för verktygslivslängden och säkerheten
• Spånstockning

• Transportera spånorna effektivt med hjälp av tryckluft eller rikt skärvätskeflöde – helst med invändig skärvätsketillförsel
• Ändra fräspositionen och verktygsvägsstrategin
• Minska matningen, f_z
• Dela upp djupa skär i flera passeringar

Otillräcklig ytjämnhet

• Alltför hög matning per varv

• Ställ in fräsen axiellt eller klassa skären. Kontrollera höjden med indikator
• Kontrollera spindelns kast och fräsens monteringsytor
• Sänk matningen per varv till högst 70 % av planfasens bredd
• Använd wiperskär om möjligt (för finbearbetning)

• Vibrationer

• Löseggsbildning

• Öka skärhastigheten, v_c, för att höja bearbetningstemperaturen
• Stäng av skärvätskan
• Använd skärm med vass skäregg och jämn spånsida
• Använd positiv skärgeometri
• Prova en cermetsort med högre skärdata

• Bakfräsning

• Kontrollera spindelns lutning (cirka 0,10 mm/1 000 mm (0,004 tum/39,370 tum))
• Spindelns axiella kast, TIR, bör inte överskrida 7 mikrometer vid finbearbetning
• Sänk de radiella skärkrafterna (minska skärdjupet, a_p)
• Välj en mindre fräsdiameter
• Kontrollera parallelliteten hos planfaserna och på det wiperskär som används (ska inte stå på ”hälen eller tån”)
• Se till att fräsen inte wobblar – justera monteringsytorna

• Urflisning av arbetsstycket

• Sänk matningen, f_z
• Välj en tättandad eller extra tättandad fräs
• Positionera om fräsen så att en tunnare spåna bildas vid utgången
• Välj en lämpligare ställvinkel (45 grader) och mer lättskärande geometri
• Välj ett skarpt skär
• Ha koll på fasförslitningen och undvik alltför stor förslitning

Gradbildning

• Materialspecifikt – HRSA/rostfritt stål
• Huvudsakligen strålförslitning

• Använd en stor radie som ger låg skärställvinkel
• Håll skärdjupet under radien
• a_p = 0,5 × radien

Maskineffekt

Ha koll på effektkurvan, eftersom maskinen kan tappa effektivitet om varvtalet är för lågt.

Effektbehoven vid fräsning varierar beroende på:

• Mängden metall att avverka
• Genomsnittlig spåntjocklek
• Fräsgeometrin
• Fräshastigheten

• Gå från tät till glestandad, dvs. färre tänder
• En positiv fräs är mer effektiv än den negativ
• Minska skärhastigheten före matningshastigheten
• Använd en liten fräs och kör flera passeringar
• Minska skärdjupet, a_p

Fasförslitning
Snabb förslitning orsakar dålig ytjämnhet eller toleransavvikelser.

• Skärhastigheten är för hög
• Otillräcklig slitstyrka
• För låg matning, f_z

• Minska skärhastigheten, v_c
• Välj en slitstarkare sort
• Öka matningen, f_z

Fasförslitning
För stor förslitning orsakar kort skärlivslängd.

• Vibrationer
• Spånorna skärs flera gånger
• Gradbildning på komponenten
• Dålig ytjämnhet
• Värmegenerering
• Hög ljudnivå

• Öka matningen, f_z
• Använd medfräsning
• Transportera spånorna effektivt med hjälp av tryckluft
• Kontrollera rekommenderade skärdata

Fasförslitning
Ojämn förslitning orsakar hörnskador.

• Verktygskast
• Vibrationer
• Kort skärlivslängd
• Dålig ytjämnhet
• Hög ljudnivå
• För hög radiell kraft

• Minska kastet till under 0,02 mm (0,0008 tum)
• Kontrollera chuck och hylsa
• Minimera verktygsöverhänget
• Använd färre tänder i ingreppet
• Välj en större verktygsdiameter
• För pinnfräsar av solid hårdmetall och fräsar med utbytbart huvud, välj en högre stigningsgeometri (g_p ≥45°)
• Dela upp det axiella skärdjupet, a_p, i mer än en passering
• Minska matningen, f_z
• Minska skärhastigheten, v_c
• HSM kräver grunda passeringar
• Förbättra fastspänningen av verktyg och arbetsstycke

Gropförslitning
För stor förslitning leder till försvagad egg. Skäregg på bakkanten leder till dålig ytjämnhet.

• Diffusionsslitage på grund av för höga skärtemperaturer på spånytan

• Välj en sort med Al203-beläggning
• Välj en positiv skärgeometri
• Sänk hastigheten för att uppnå lägre temperatur och minska sedan matningen

Plastisk deformation
Plastisk deformation av eggen, fördjupningar eller
flankintryckning, vilket leder till dålig spånkontroll, dålig
ytjämnhet och skärbrott.

• För hög skärtemperatur och för högt tryck

• Välj en sort med bättre motståndskraft mot förslitning (hårdare)
• Minska skärhastigheten, v_c
• Minska matningen, f_z

Urflisning
Den del av skäreggen som inte är i ingreppet skadas av spånhamring. Både skärets ovansida och stöd kan skadas, vilket leder till dålig ytstruktur och alltför hög fasförslitning.

• Spånorna böjs av mot skäreggen

• Välj en segare sort
• Välj ett skär med en starkare skäregg
• Öka skärhastigheten, v_c
• Välj en positiv geometri
• Minska matningen vid början av ingreppet
• Förbättra stabiliteten

Urflisning
Små skäreggsbrott (urflisning) orsakar
dålig ytjämnhet och alltför stor fasförslitning.

• Alltför spröd sort
• För svag skärgeometri
• Löseggsbildning

• Välj en segare sort
• Välj ett skär med starkare geometri
• Öka skärhastigheten, v_c, eller välj en mer positiv geometri
• Minska matningen vid början av ingreppet

Strålförslitning
Strålförslitning orsakar dålig ytjämnhet och risk för eggbrott.

• Deformationshärdade material
• Hud och skal

• Minska skärhastigheten, v_c
• Välj en segare sort
• Använd en starkare geometri
• Använd en skärvinkel som är närmare 45 grader
• Använd runda skär för bästa resultat
• Använd en varierbar a_p-teknik för att fördröja förslitningen

Värmesprickor
Små sprickor vinkelrätt mot skäreggen
orsakar urflisning och dålig ytjämnhet på grund av temperaturvariationer.

• Intermittent bearbetning
• Varierande skärvätsketillförsel

• Välj en segare sort med bättre motståndskraft mot termisk chock
• Skärvätska bör tillföras rikligt eller inte alls

Löseggsbildning
Löseggsbildning orsakar dålig ytjämnhet och urflisning av skäreggen när lösäggen dras bort.

• Skärzonstemperaturen är för låg
• Mycket kletande material, t.ex. stål med låg kolhalt, rostfria stål och aluminium

• Öka skärhastigheten, v_c
• Byt till en mer passande geometri

Löseggsbildning
Materialet i arbetsstycket fastsvetsas vid skäreggen.

• Låg skärhastighet, v_c
• Låg matning, f_z
• Negativ skärgeometri
• Dålig ytjämnhet

• Öka skärhastigheten, v_c
• Öka matningen, f_z
• Välj en positiv geometri
• Använd oljedimma eller skärvätska