Spännteknik

Fastspänningen av arbetsstycken är en avgörande del i bearbetningsprocessen. Ett arbetsstycke måste säkras till verktygsmaskinen så att fastspänningen klarar de krafter som uppstår vid bearbetning. Ett väl säkrat arbetsstycke kan bearbetas med korrekta bearbetningsparametrar, vilket säkerställer optimal produktivitet. Ett dåligt fastspänt arbetsstycke kan lossna under bearbetningsprocessen och skada arbetsstycket, skärverktyget, verktygshållaren, fixturen eller verktygsmaskinen. Dåligt fastspända arbetsstycken uppvisar även brister i dimensionell noggrannhet och krav på ytfinish. Arbetsstycket bör heller inte klämmas för hårt, då detta kan orsaka deformation eller släppa inre spänningar i materialet efter bearbetningsprocessen, vilket leder till deformationer eller fixturmärken som bryter mot krav på ytfinish.

Vid fräsning av komponenter används vanligen olika mekaniska och hydrauliska maskinskruvstycken, låga klämmor, spännjärn, magnetiska klämmor, vakuumklämmor, kedjeklämmor och tre- och fyrkäkschuckar samt arbetsstycksspecifika fixturer (jiggar). De använda spännsystemen kan fästas direkt på verktygsmaskinens arbetsbord, hålplattor, nollpunktsklämmor, roterande bord eller delningsenheter. Dessutom kan arbetsstycken ytterligare stödjas med stödplattor eller paraller. Det vanligaste arbetsstycksfästet är maskinskruvstycket, som är snabbt och enkelt att använda för mindre arbetsstycken. På större maskiner kan flera maskinskruvstycken placeras bredvid varandra, vilket möjliggör fastspänning av större arbetsstycken. Maskinskruvstycket fästs i arbetsbordets T-spår med klämmor eller klämbultar. Med skruvstyckena kan man också använda olika klämmor och möjliggöra fastspänning av arbetsstycken i olika former.

När man planerar arbetsstycksspecifik fastspänning är den vanliga grundläggande principen 3-2-1-metoden, som låser alla frihetsgrader hos ett tredimensionellt arbetsstycke, det vill säga rörelser i X-, Y- och Z-axlarna samt deras rotationsrörelser. I denna metod placeras arbetsstycket först på en plan yta med tre punkter, vilket låser rotationsrörelserna runt X- och Y-axlarna samt rörelsen längs Z-axeln. Tre fastspänningspunkter förhindrar att arbetsstycket tippar. Nästa steg är att säkra rotationsrörelsen runt Z-axeln genom att placera två fastspänningspunkter på en sida av arbetsstycket. I det tredje steget fastspänns arbetsstycket med hjälp av en enda punkt som låser den sista återstående rörelseriktningen. Namnet på 3-2-1 fastspänningsmetoden härstammar från dess tre steg och antalet rörelse och rotationsaxlar som låses.

Vid svarvning kläms arbetsstycket vanligtvis med mekaniska eller hydrauliska tre- eller fyrkäkschuckar eller kolletchuckar. När långa axlar svarvas stöds arbetsstycket från ena änden antingen med en center eller en dubb. Vid axelsvarvning kan arbetsstycket även stödjas med hjälp av en eller flera stödlager.

Bearbetning är ett exakt arbete som kräver noggranna förberedelser och kunskap genom hela bearbetningsprocessen. Ett av de mest kritiska stegen är att korrekt fastspänna arbetsstycket på verktygsmaskinen. Detta säkerställer att bearbetningen sker enligt plan, resultatet blir av hög kvalitet och produktivt, och viktigast av allt, att arbetet med verktygsmaskinen är säkert.

Vikten av arbetsstyckets fastspänning
Felaktig eller vårdslös fastspänning av arbetsstycket kan leda till olika problem, såsom att arbetsstycket förskjuts under bearbetningen, vilket i sin tur kan orsaka skada på både arbetsstycket och själva verktygsmaskinen. I värsta fall kan dålig fastspänning av arbetsstycket utgöra en risk för operatörens säkerhet.

Val av rätt fastspänningsmetod
Det finns flera olika fastspänningsmetoder tillgängliga för bearbetningscentra, och rätt metod beror på materialet som ska bearbetas, arbetsstyckets storlek och form samt typen av bearbetning som skall utföras på det. Till exempel är olika klämmor, spännjärn, låga klämmor och magnetiska klämmor vanliga alternativ för att säkra ett arbetsstycke, var och en med sina egna styrkor i olika situationer.

Arbetsstyckets position och stöd
Att klämma fast arbetsstycket handlar inte bara om att fixera det på plats; det kräver även noggrann planering för att säkerställa att arbetsstycket är i rätt position och stöd för att garantera en stabil bearbetningsprocess. Detta är särskilt viktigt vid bearbetning av stora eller oregelbundet formade arbetsstycken, såsom svetsade konstruktioner eller gjutjärnsemnen, som kan kräva extra stöd för att förbli på plats under hela bearbetningsprocessen.

Rengöring av fastspänningsytor
Innan fastspänning av arbetsstycket är det viktigt att se till att både arbetsstyckets och fixturens fastspänningsytor är rena. Även små skräp eller föroreningar kan göra att arbetsstycket inte placeras jämnt eller stabilt i fixturen, vilket leder till förlust av noggrannhet och stabilitet i bearbetningen.

Beakta bearbetningsprocesser
Fastspänningen av arbetsstycket bör utformas och utföras med beaktande av typen av bearbetningsprocesser som ska utföras på arbetsstycket. Till exempel, om djupfräsoperationer planeras måste arbetsstyckets fastspänning vara robust nog för att motstå krafterna som uppstår vid bearbetning.

Säkerhet framför allt
Slutligen, men inte minst, är säkerhet en nyckelfaktor i allt bearbetningsarbete. Noggrann, lämplig och standardvänlig fastspänning minimerar risken för arbetsplatsolyckor och skapar en säker arbetsmiljö för alla inblandade. Fastspänning av arbetsstycket på en fräsmaskin kräver kunskap, skicklighet och noggrannhet. Genom att beakta dessa faktorer och ansvarsfullt och professionellt närma sig arbetet kan man säkerställa att bearbetningen fortskrider enligt plan, arbetskvaliteten är högklassig och arbetsmiljön förblir säker för alla.