Mastercam dynamisk fräsning
Dynamisk fräsning är en bearbetningsmetod som utvecklats i samarbete med verktygstillverkare och CAM-programvara-utvecklare. Dynamiska bearbetningsmetoder utvecklades ursprungligen för grovbearbetning av svårbearbetade material, som hårda stål och värmebeständiga superlegeringar, men de är också väl lämpade för fräsning av andra material. Metoden utnyttjar verktygets fulla skärdjup, vilket resulterar i en jämn förslitning över hela skärlängden och förlänger verktygets livslängd.
Den grundläggande principen för dynamisk fräsning är ett stort axiellt (ap) och litet radiellt (ae) skärdjup jämfört med traditionella bearbetningsmetoder. Dynamisk fräsning syftar till att undvika fräsning med full verktygsbredd och linjära rörelser, och istället uppnå spånavverkning med mjuka bearbetningsrörelser.
Dynamisk bearbetning utförs generellt som så kallad climb milling, där verktyget återvänder till början av det nya spånet med hög förflyttning (så kallad icke-skärande framryckning) när spånet avslutas. Tillträdes- och avfärdsrörelserna till bearbetningsbanan utförs alltid på en kurvad bana (omkring 10% Dc). Vid dynamisk fräsning bör verktygsdiametern (Dc) högst vara 70% av bredden på det bearbetade området. Sidoförflyttningen ae vid dynamisk höghastighetsfräsning är vanligtvis omkring 5-20% Dc beroende på verktyget och materialet som bearbetas. Vid dynamisk fräsning av slutna fickformer bör användning av extern kylvätska undvikas, då vätskan trycker ner spånorna i fickan och avbryter bearbetningsprocessen. Det rekommenderas att man använder luftkylning vid dynamisk fräsning.
Vid dynamisk ytplaning används normalt det optimala skärbredden på verktyget enligt verktygstillverkarens anvisningar (kring 60-90% Dc). Fördelen med dynamisk planering jämfört med traditionella planeringsmetoder (enväg eller zigzag) är en jämn bearbetningsbana som följer den yta som ska planeras. Vid dynamisk planering är verktyget alltid i ingrepp med det material som bearbetas, och skärriktningen förblir konstant med skärbredden kontinuerligt på det optimala givna värdet. Användning av dynamiska metoder säkerställer ett stabilt spånflöde och maskinbelastning under bearbetningsprocessen, vilket möjliggör högre bearbetningsvärden att appliceras.
Fördelar och nackdelar med dynamisk fräsning
Fördelar:
- Högre skärhastighet
- Större matning per tand
- Större spånflöde
- Kortare bearbetningstid
- Bättre spånkontroll
- Mindre värmeutveckling
- Lägre verktygskostnader
- Processäkerhet
- Endast en skärkant är i ingrepp åt gången, vilket minskar vibrationer
- Lägre energibehov jämfört med traditionella bearbetningsmetoder
Nackdelar:
- NC-kodens längd
- Komplex läsbarhet av bearbetningsprogram utan CAM-programvara
- Omöjligt att manuellt redigera NC-kod
- Minneskrav för NC-koden i maskinkontrollen
- Äldre maskinkontrollers förmåga att läsa långa NC-koder
Skärverktyg och verktygshållare vid dynamisk fräsning
Vid dynamisk fräsning kan vanliga skärverktyg användas, men den bästa nyttan med metoden uppnås genom att använda solida hårdmetalländfräsar med långa skärlängder, specifikt utformade för dynamisk fräsning och utrustade med flera skäreggar och spånbrytare. Dessa inkluderar, till exempel, Walter Tools MD133-seriens ändfräsar, tillgängliga i 3xD, 4xD och 5xD skärlängder. Sidoförflyttningen vid dynamiska verktygsbanor beror inte bara på det använda verktyget, utan även på bearbetningsdjupet, materialet som bearbetas, den maskinverktyg som används, maskinverktygets kona, verktygshållaren och arbetsstyckets fastspänning. För att säkerställa bearbetningsprocessens effektivitet, använd alltid verktygstillverkarens bearbetningsvärdesräknare, som tar hänsyn till dessa aspekter. Sådana räknare inkluderar, till exempel, Walter GPS.
Betydelsen av rätt verktygshållare vid dynamisk fräsning bör inte underskattas. Eftersom verktyg som är utformade för dynamisk fräsning ofta är dyrare än traditionella ändfräsar, har verktygsfastspänningen en stor inverkan på processens kostnadseffektivitet. Den rekommenderade verktygshållaren för dynamisk fräsning är en hydraulisk kraftchuck. Till exempel, Walter Tools AK182. En hydraulisk kraftchuck ger en bra och stabil fastspänning av verktyget, vilket behåller hög rotationsnoggrannhet. Ett sekundärt alternativ för dynamiska fräsverktyg är en Weldon-hållare, som också ger fast fastspänning men inte lika bra rotationsnoggrannhet, vilket påverkar verktygets livslängd och arbetsstyckets ytkvalitet. Vid användning av krymphållare eller andra smalare verktygshållare är det ofta inte möjligt att använda verktygets maximala bearbetningsvärden. ER-spännhylsor bör undvikas, eftersom verktyget kan dras tillbaka från dessa hållare när bearbetningskrafterna ökar. Om nödvändigt kan ER-spännhylsor som är utformade för dynamisk fräsning användas, vilket låser verktyget för att förhindra utkörning.
