Praktisk guide till planfräsar – val, användning och underhåll

1. Vad är ansiktsfräsar och när de ska användas

Planfräsar är flerskärsfräsar utformade främst för att producera en plan yta (ett "ansikte") på ett arbetsstycke. Till skillnad från pinnfräsar som skär med spetsen och sidorna, skär planfräsar huvudsakligen med utbytbara vändskär anordnade runt en kropp med stor diameter. Använd planfräsar när du behöver hög materialavverkningshastighet, förbättrad ytfinish över stora ytor och effektiv grovbearbetning eller lätt efterbehandling på plana ytor.

2. Typer av planfräsar och vanliga vändskär

2.1 Solid-body kontra modulära planfräsar

Planfräsar med fast kropp är enklare, lättare och ofta billigare för små diametrar. Modulära planfräsar gör att du kan byta fräskropp eller skärhållare, med plats för större diametrar, varierande skärantal och olika mellanläggs- eller kylvätskealternativ. Välj modulära system för flexibilitet i produktionsmiljöer.

2.2 Populära skärgeometrier och sorter

• Grovbearbetningsskär (stor radie, positiv spån) — för kraftiga skär och förbättrad spånavgång.
• Finbearbetningsskär (liten radie, negativ eller neutral spån) — för hög ytfinish och dimensionskontroll.
• Belagda hårdmetallkvaliteter (TiCN, Al2O3) — allmänt bruk, lång livslängd på stål och rostfritt.
• CBN eller keramiska skär — för härdat stål eller torr höghastighets planfräsning.

3. Hur man väljer en planfräs: steg-för-steg checklista

• Bestäm önskad diameter: större diametrar ökar matningen per varv (FPR) och minskar cykeltiden men kräver mer spindelkraft och styvhet.
• Matcha skärstorlek och kvalitet till material: välj tuffare kvaliteter för avbrutna snitt och belagda kvaliteter för abrasiva material.
• Kontrollera maskingränserna: kontrollera att spindelns varvtal, hästkrafter och verktygshållarens kona kan stödja vald planfräs vid målhastighet och matning.
• Tänk på evakuering av kylvätska och spån: intern kylvätska genom skärkroppen förbättrar skärets livslängd och ytfinish, särskilt på rostfritt och titan.
• Utvärdera balans och inställning: planfräsar med hög diameter bör balanseras och köras med korrekt fastspänning för att minimera vibrationer.

4. Rekommenderade skärparametrar och beräkningsexempel

Planfräsningsparametrar uttrycks vanligtvis som skärhastighet (Vc, m/min eller SFM), spindelhastighet (RPM), matning per tand (fz) och skärdjup (ap och ae). Använd tillverkarens rekommenderade skärhastighet för skärets kvalitet och material, beräkna sedan varvtal och matning enligt nedan.

4.1 Grundläggande beräkningar

För att beräkna spindelhastighet från skärhastighet:

RPM = (1000 × Vc) / (π × D) — där Vc är i m/min och D är verktygsdiameter i mm.

För att beräkna matningshastighet:

Matning (mm/min) = RPM × antal effektiva tänder × fz (mm/tand). Effektiva tänder kan vara mindre än det totala antalet skär när in-/utstigning eller partiell ingrepp inträffar.

4.2 Exempel: 80 mm planfräs på 1045 stål

• Antag att Vc = 200 m/min för det valda belagda hårdmetallskäret.
• RPM = (1000 × 200) / (π × 80) ≈ 795 RPM.
• Om du använder 6 skär och fz = 0,12 mm/tand, Matning = 795 × 6 × 0,12 ≈ 572 mm/min.
• Skärdjupet (ap) för grovbearbetning kan vara 2–4 ​​mm och radiellt ingrepp (ae) 50–100 % beroende på fräsen och maskinens styvhet.

5. Bearbetningsstrategier och fixturtips

Effektiv planfräsning kräver uppmärksamhet på fastspänning, inflygningsriktning och översteg. Föredrar klättringsfräsning för bättre ytfinish och längre skärlivslängd när din maskin och styrenhet tillåter. Använd en stabil fixtur och minimera fribärande överhäng. Vid bearbetning av tunna eller flexibla delar, minska det radiella ingreppet och använd flera ljuspassager för att undvika tjat och fjädring.

5.1 Kliv över och pass

• Grovbearbetning: större ae (60–100 % av skärdiametern) och djupare ap med konservativ fz för att maximera borttagningen.
• Halvfinish: minska ae och ap, öka fz något för att förbereda för målpassering.
• Finishing: liten ae och ap, fin fz och högre RPM om ytfinishen är kritisk.

6. Underhåll, inspektion och felsökning

6.1 Dagliga kontroller

• Inspektera skären för kantflisning, uppbyggd egg (BUE) eller termisk sprickbildning och byt ut innan kraftigt slitage orsakar dålig ytfinish.
• Verifiera att fräsen löper med en mätklocka; löpning över skärtillverkarens gräns kan orsaka snabbt slitage eller brott.
• Rengör kylvätskekanalerna och se till att kylvätsketrycket och flödet är tillräckligt för den valda insatstypen.

6.2 Vanliga problem och åtgärder

• Vibration/tjatter — minska överhänget, minska matningen per tand, öka spindelhastigheten eller byt till styvare verktyg.
• Dålig finish — kontrollera skärets eggkvalitet, använd klättringsfräsning, öka varvtalet eller lägg till ett lätt efterbearbetningspass med minskat ap.
• Kort livslängd på skäret — bekräfta korrekt kvalitet för materialet, verifiera kylvätskan, minska skärhastigheten om slitage vid hög temperatur observeras.

7. Snabbreferenstabell: föreslagna startparametrar