Fräsning

Fräsverktyg är i grunden antingen skaft- eller axelmonterade verktyg med en eller flera skäreggar. Förutom insatsbaserade fräskroppar finns skaftfräsmaskiner också tillgängliga som högvarvsstål och massiva hårdmetallskaftfräsar. Användningen av högvarvsstålfräsar har stadigt minskat under de senaste åren och används nu mest med manuella fräsmaskiner. Kvaliteten och priset på massiva hårdmetallskaftfräsar, i förhållande till verktygets produktivitet och de bearbetningsmetoder som möjliggörs av moderna bearbetningsmaskiner, har etablerat denna typ av verktyg som den vanligaste modellen av skaftfräs. Det finns ett brett utbud av skaftfräsar för olika tillämpningar som traditionella raka skaftfräsar för hörnfräsning och spårfräsning, långskäriga skaftfräsar med flera skäreggar för dynamisk fräsning, skaftfräsar med stor radie för högmatningsfräsning, radiefräsar eller skonsfräsar (barrel cutters) för 3D-ytfräsning, samt olika rundnings-, fasning-, T-spår- och duvstjärtfalsfräsar. Insatsbaserade fräsar avser stålkroppar där utbytbara insatsblad (insatser) fästs med skruvar. Insatsfräsar är kostnadseffektiva och tack vare de utbytbara insatserna är underhållet av verktyget enkelt. Olika insatsgeometrier kan användas med olika kvaliteter och beläggningar för att bearbeta olika material. Insatsfräsar finns både som skaft- och axelvarianter och är generellt större i storlek än massiva hårdmetallskaftfräsar. Exempel på insatsfräsar inkluderar planfräsar, formfräsar, hörnfräsar, högmatningsfräsar, borrfräsar, spårfräsar och skivfräsar, osv.

Dynamisk fräsning är en bearbetningsmetod som har utvecklats gemensamt av verktygstillverkare och CAM-programvaruutvecklare. Dynamiska bearbetningsmetoder utvecklades ursprungligen för grovbearbetning av svårbearbetade material som hårdstål och värmetåliga superlegeringar, men de passar även bra för fräsning av andra material. Metoden utnyttjar verktygets fulla skärdjup, vilket möjliggör jämnt slitage över hela skärlängden och förbättrar verktygslivslängden.

Den grundläggande principen för dynamisk fräsning är ett stort axiellt (a_p) och litet radiellt (a_e) skärdjup i jämförelse med traditionella bearbetningsmetoder. Vid dynamisk fräsning undviks full bredd fräsning och linjära rörelser, och materialavlägsning sker genom mjuka bearbetningsrörelser.

Dynamisk bearbetning sker vanligtvis i det som kallas klättringsfräsning, vilket innebär att verktyget alltid återvänder till början av ett nytt snitt vid hög matningshastighet (icke-bearbetningmatning) efter att ett spån är avslutat. Anslutnings- och utgångsrörelsen till bearbetningsbanan utförs alltid med en kurvad bana (ca 10% D_c). Vid dynamisk fräsning får verktygsdiametern (D_c) vara högst 70% av bredden på området som bearbetas. Sidosteget vid dynamisk högvarvsfräsning a_e är vanligtvis omkring 5-20% D_c, beroende på verktyg och material som bearbetas.

Vanliga skärverktyg kan användas vid dynamisk fräsning, men de bästa fördelarna med metoden uppnås med långskäriga massiva hårdmetallskaftfräsar som är designade specifikt för dynamisk fräsning och är utrustade med flera skäreggar och spånbrottsrännor. Exempelvis innehåller Walter Tools' MD133 produktserie skaftfräsar med 3xD, 4xD och 5xD skärlängder. Sidosteg som används i dynamiska verktygsbanor påverkas av faktorer såsom verktygsdjup, bearbetningsmaterial, använd bearbetningsmaskin, maskinens spindeldockning, verktygshållare, och arbetsstyckets fastspänning. För att säkerställa en lyckad bearbetningsprocess, använd alltid verktygstillverkarens beräkningsverktyg för bearbetningsvärden som beaktar dessa aspekter. Exempel på sådana beräkningsverktyg inkluderar Walter GPS.