Freesformules en definities: praktische voorbeelden en PDF-gids

Formules voor freesbewerkingen

Frezen is een bewerkingsproces dat een draaiende frees gebruikt om materiaal te verwijderen door de frees over het werkstuk te bewegen. Dit kan op één as of meerdere assen, snelheid en druk van de freeskop in verschillende richtingen.

We bekijken belangrijke freesformules voor op de freesmachine. Hier zijn de essentiële formules voor elke freesbewerking.

Freesformules

Belangrijke termen voor de freesformule:

1. Snijsnelheid
2. Effectieve snijsnelheid
3. Spindelsnelheid
4. Voeding
5. Maximale spandikte
6. Materiaalverwijderingssnelheid
7. Specifieke snijkracht
8. Snijdiepte
9. Aantal freestanden
10. Bewerkingstijd

#1 Snijsnelheid

De omtrekslineaire beweging van een frees door rotatie. Uitgedrukt in meter per minuut. Formule:

Waarbij: v = snijsnelheid (m/min), d = freesdiameter (mm), n = toersnelheid (rpm).

#2 Effectieve snijsnelheid

De oppervlaktesnelheid over de effectieve diameter (DC_ap). Noodzakelijk om juiste snijdata te bepalen bij de werkelijke snijdiepte (a_p).

Gebruikt bij ronde frezen, bolneusfrezen, frezen met grote hoekradialen, en insteekhoek < 90 graden.

#3 Spindelsnelheid

Aantal omwentelingen per minuut van het freesgereedschap op de spindel. Bepaald door aanbevolen snijsnelheid voor een bewerking.

#4 Voeding

De snelheid waarmee het werkstuk onder de frees vooruitgaat. Uitgedrukt op drie manieren:

1. Voeding per tand (S_z)

Afstand die het werkstuk aflegt tussen twee opeenvolgende tanden. In mm per tand.

2. Voeding per omwenteling (S_rev)

Afstand die het werkstuk aflegt tijdens één volledige omwenteling van de frees. In mm per omwenteling.

3. Voeding per minuut (S_m)

Afstand die het werkstuk in één minuut aflegt. In mm per minuut.

Relatie tussen de drie voedingen:

Waarbij: Z = aantal tanden, n = toersnelheid (rpm).

#5 Maximale spandikte

Resultaat van freesinvalshoek, refereert aan (f_z). Spandikte is beslissend voor productieve voeding per tand.

Gemiddelde spandikte: Nuttig voor specifieke snijkracht bij nettovolstroom berekeningen.

#6 Materiaalverwijderingssnelheid

Volume verwijderd materiaal in mm³/min (inch³/min). Berekend uit snijdiepte, snijbreedte en voeding.

#7 Specifieke snijkracht

Materiaalconstante voor krachtsberekeningen. In N/mm².

#8 Snijdiepte

Dikte van het in één pas verwijderde materiaal. Loodrechte lengte tussen oorspronkelijk en eindoppervlak van werkstuk. In mm.

#9 Aantal freestanden

Moet goed ontworpen zijn voor effectieve bewerking. Bij bekende snelheid en voeding af te leiden uit voedingsformule. Berekening:

Grote tandfrezen (minder tanden) zijn efficiënter in metaalbewerking. Voordelen:

1. Grotere spaanderuimte.
2. Groter tanddoorsnede = meer sterkte.
3. Grotere haakhoek mogelijk.
4. Minder dryfvermogen nodig.
5. Minder glijwrijving tand/werkstuk = minder warmte.
6. Langere levensduur door meer herfreesbeurten.

#10 Bewerkingstijd

Bewerkingslengte (l_m) gedeeld door tafelvoeding (v_f). Tijd voor een bewerking:

Waarbij: T = tijd (min), L = tafelafstand (mm), S_z = voeding per tand (mm), Z = aantal tanden, n = frees rpm.

Tafelafstand 'L' bestaat uit werklengte "C" en inloop "A". Inloop "A" = afstand die frees moet afleggen voordat volledige snijdiepte bereikt is.

#1 Inloop voor vlakke frees:

Inloop "A" voor vlakke frees:

Waarbij: A = inloop (mm), B = snijdiepte (mm), C = freesdiameter (mm).

#2 Inloop voor vlakfreeskop:

Inloop voor vlakfreeskop:

Waarbij: A = inloop (mm), D = freesdiameter, B = werkbreedte.

Gemiddelde snijsnelheid en voeding van verschillende materialen

Praktijkvoorbeeld

Voorbeeld 1

Bereken snijparameters voor vlakfrezen met:

• Freesdiameter = 100 mm
• Toersnelheid = 500 rpm
• Freesbreedte = 100 mm
• Snijdiepte = 5 mm
• Tafelvoeding = 100 mm/min
• Werklengte = 50 cm
• Werkbreedte = 80 mm
• Aantal tanden = 8

Antw: Freesdiameter = 100 mm, toersnelheid = 500 rpm.

MRR = b × d × F

b = werkbreedte = 80 mm, d = snijdiepte = 5 mm, F = tafelvoeding = 100 mm/min.

l = 500 mm, y = 4 mm

Conclusie

Deze complete lijst van freesformules en definities is nuttig in elk freesproces. Nauwkeurig berekenen van snijsnelheid, voeding per tand, materiaalverwijderingssnelheid en bewerkingstijd is essentieel voor goede resultaten.

Nog vragen over Freesformules? Reageer in de comments, ik antwoord. Deel dit artikel met collega's.

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief. Het is gratis!