Også kendt som Dynamisk fræsning…

Præsentationer af emnet: "Også kendt som Dynamisk fræsning…"— Præsentationens transcript:

1 Også kendt som Dynamisk fræsning…
High speed milling Også kendt som Dynamisk fræsning…

2 Baggrund for dynamisk fræsning
Dynamisk fræsning er ca. 20 år gammelt Udviklet til værkstøjsmaskiner med få KW spindler Ønske om at skrubbe & slette på samme maskine

3 Kendetegn ved dynamisk fræsning
Stor spåndybde (𝑎𝑝) – gerne hele skærelængden Spåntykkelsen ( ℎ 𝑒𝑥 ) er konstant Spånbredden (𝑎𝑒) er maks 50% - normalt 5-10% Indgrebsvinkel (𝜓) 37° Højere tilspænding ( 𝑣 𝑓 ) Højere omdrejningstal (𝑛) Varmen forsvinder i spånerne Kortere spåntid Længere levetid på skæret

4 Kendetegn ved dynamisk fræsning
Stor spåndybde (𝑎𝑝) – gerne hele skærelængden Spåntykkelsen ( ℎ 𝑒𝑥 ) er konstant Spånbredden (𝑎𝑒) er maks 50% - normalt 5-10% Indgrebsvinkel (𝜓) 37° Højere tilspænding ( 𝑣 𝑓 ) Højere omdrejningstal (𝑛) Varmen forsvinder i spånerne Kortere spåntid Længere levetid på skæret Forklaring på traditionel skæredata, med fokus på ligheden mellem spåntykkelsen og tilspænding pr tand, ved 50% indgreb er samme værdi. Dvs den opslåede tilspænding pr tand, er i virkeligheden hvad fræseren kan holde til at tage i spåntykkelse.

5 Fakta omkring skæredata
𝑎𝑒 = spånbredde Tilspænding pr. tand ( 𝑓 𝑧 ) ℎ 𝑒𝑥 = spåntykkelsen Så snart 𝑎𝑒 er under 50% er ℎ 𝑒𝑥 mindre end 𝑓 𝑧 og ikke ens som i eksemplet før Jo mindre 𝑎𝑒, desto mindre ingrebsvinkel Optimal indgrebsvinkel (𝜓) = 37° Ø10 Forklaring på at spåntykkelsen bliver mindre, i forhold til tilspændning pr tand, når ae kommer under 50%. Derved kan tilspændning pr tand øges, for at opnå den samme spåntykkelse som fra forrige slide 10% 𝑎𝑒 Spåntykkelse ( ℎ 𝑒𝑥 )

6 Fakta omkring skæredata
Samme tilspænding ( 𝑓 𝑧 ) Spåntykkelse ( ℎ 𝑒𝑥 ) Mindre spåntykkelse ( ℎ 𝑒𝑥 ) 50% 𝑎𝑒 Sammenligning hvor det tydeligøres med spåntykkelsen. 10% 𝑎𝑒 Spåntykkelse ( ℎ 𝑒𝑥 )

7 Fakta omkring indgrebsvinkel
Optimal indgrebsvinkel (𝜓) = 37° 𝑎𝑒= −1×𝑐𝑜𝑠𝜓×0,5×𝐷 +0,5×𝐷 𝑎𝑒= −1×0,799×0,5×10 +0,5×10 𝑎𝑒=1 𝜓 Ø10 𝑎𝑒 𝑖 %= 𝑎𝑒×100 𝐷 Omregner 𝑎𝑒 til procent Eksempel på hvordan spånbredden udregnes med den optimale indgrebsvinkel 𝑎𝑒 𝑖 %= 1×100 10 𝑎𝑒 =10% 37° indgreb 1mm 𝑎𝑒

8 Opgave 1, A: Udregn spånbredden (𝑎𝑒), når din endefræsers indgrebsvinkel (𝜓) er 37°, og diameter (𝐷) er Ø12. Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝑎𝑒= −1×𝑐𝑜𝑠𝜓×0,5×𝐷 +0,5×𝐷

9 Udregning af ingrebsvinkel
𝑐𝑜𝑠𝜓= (0,5×𝐷−𝑎𝑒) 0,5×𝐷 𝑐𝑜𝑠𝜓= (0,5×10−1,5) 0,5×10 𝜓 Ø10 𝑐𝑜𝑠𝜓=0,7 Eksempel på hvordan indgrebsvinklen udregnes med den bestemt spånbredde 𝜓=45,57° 1,5mm 𝑎𝑒 45,57°indgreb

10 Opgave 1, B: Hvad er ψ, når endefræserens diameter er ø8 og du arbejder med en spånbredde på 2mm, i messing? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝜓= 𝑐𝑜𝑠 −1 0,5×𝐷−𝑎𝑒 0,5×𝐷

11 OPGAVETID Opgave 1: Eleverne skal nu lave resten af opgave 1.

12 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2 𝑓 𝑧 = 0,085×10 2× 1×10− 1 2
Teorien bag dynamisk fræsning 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2 Spåntykkelse ( ℎ 𝑒𝑥 ) 𝑓 𝑧 = Tilspænding pr. tand ℎ 𝑒𝑥 = Maks. spåntykkelse 𝐷 = Værktøjsdiameter 𝑎𝑒 = Spånbredde 𝑓 𝑧 = 0,085×10 2× 1×10− 1 2 Her gennemgår man hvordan man omregner traditionel Fz, til dynamisk Fz pga spåntykkelsen (hex) Spånbrdde (𝑎𝑒) 𝑓 𝑧 =0,142𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑓 𝑧 =0,085𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 Tilspænding pr tand udregnet, med 10% 𝑎𝑒 Tilspænding pr tand fra tabel, med 50% 𝑎𝑒

13 Opgave 2, A.1: 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2
Du får oplyst at din ø10 endefræser har 4 tænder (𝑧). Den skal fræse med en spåntykkelse( 𝐻 𝑒𝑥 ) på 0,09mm og en spånbredde(𝑎𝑒) på 1mm. Skærehastighed (𝑣 𝑐 ) er 190 m/min. Hvad skal din fræser køre med i tilspænding pr. tand (𝑓 𝑧 )? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2

14 Udregning af omdrejninger
𝑆𝑓=2− 1−(1− 𝑎𝑒 𝑖 % 100 ) 2 Der er ikke nogen korrekt måde at udregne sine omdrejninger på Kontakt værktøjsleverandøren Dette er blot et eksempel på, hvordan en værktøjsleverandør udregner sine omdrejninger 𝑆𝑓 = Speed Faktor 𝑆𝑓=2− 1−(1− ( )) 2 𝑆𝑓=1,56411

15 Opgave 2, A.2: Du får oplyst at din ø10 endefræser har 4 tænder (𝑧). Den skal køre med en spåntykkelse( 𝐻 𝑒𝑥 ) på 0,09mm og en spånbredde(𝑎𝑒) på 1mm. Skærehastighed (𝑣 𝑐 ) er 190 m/min. Hvad er din speed faktor (Sf)? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝑆𝑓=2− 1− 1− 𝑎𝑒 𝑖 %

16 Udregning af omdrejninger
𝑣 𝑐 =185 Omdrejninger uden Speed Factor Omdrejninger med Speed Factor 𝑛= 1000× (𝑣 𝑐 ×𝑆𝑓) 𝜋×𝐷 𝑛= 1000× 𝑣 𝑐 𝜋×𝐷 𝑛= 1000×(185×1,564) 𝜋×10 𝑛= 1000×185 𝜋×10 𝑛=5891 𝑛=9215

17 Opgave 2, A.3: Du får oplyst at din ø10 endefræser har 4 tænder (𝑧). Den skal køre med en spåntykkelse( 𝐻 𝑒𝑥 ) på 0,09mm og en spånbredde(𝑎𝑒) på 1mm. Skærehastighed (𝑣 𝑐 ) er 190 m/min. Hvad er dine omdrejninger (𝑛) ? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝑛= 1000× 𝑣 𝑐 ×𝑆𝑓 𝜋×𝐷

18 Udregning af omdrejninger
Traditionelle skæredata Dynamiske skæredata 𝑎𝑒=50%, 𝑓 𝑧 =0,085 𝑎𝑒=10%, 𝑓 𝑧 =0,142 𝑣 𝑓 = 𝑓 𝑧 ×𝑧×𝑛 𝑣 𝑓 = 𝑓 𝑧 ×𝑧×𝑛 𝑣 𝑓 =0,085×4×5891 𝑣 𝑓 =0,142×4×9215 𝑣 𝑓 =2002 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑣 𝑓 =5234 𝑚𝑚/𝑚𝑖𝑛 𝑛=5891 𝑛=9215

19 Opgave 2, A.4: Du får oplyst at din ø10 endefræser har 4 tænder (𝑧). Den skal køre med en spåntykkelse( 𝐻 𝑒𝑥 ) på 0,09mm og en spånbredde(𝑎𝑒) på 1mm. Skærehastighed (𝑣 𝑐 ) er 190 m/min. Hvad er bordtilspændingen (𝑣 𝑓 )? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen 𝑣 𝑓 = 𝑓 𝑧 ×𝑧×𝑛

20 OPGAVETID Opgave 2: Eleverne skal nu lave resten af opgave 2.

21 Dynamisk fræsning – Maskinens begrænsninger
Der er typisk 3 ting der kan begrænse en maskine i at kunne udføre dynamisk fræsning: - Spindlens omdrejninger - Aksernes hastighed, især accelleration & decelleration - Maskinens processer Hvis de udregnede værdier overstiger maskinens begrænsninger, kan man ved hjælp af de næste slides regne baglæns så værdier matcher maskinen. Vores maskine: Spindelomdrejninger: 8000 omdr/min Maks bordtilspænding: 5000 mm/min

22 Dynamisk fræsning – Baglæns udregning
Kendte værdier 𝑛= 1000× (𝑣 𝑐 ×𝑆𝑓) 𝜋×𝐷 𝑎𝑒=10% 𝑛=8000(𝑀𝑎𝑘𝑠) 𝑣 𝑓 =5000⁡(𝑀𝑎𝑘𝑠) 𝑣 𝑐 =185 𝐷=10 𝑆𝑓=𝑛/( 1000× 𝑣 𝑐 𝜋×𝐷 ) Udregnede værdier 𝑆𝑓=8000/( 1000×185 𝜋×10 ) Check 𝑛=9215 𝑆𝑓=1,56411 𝑣 𝑓 =5234 𝑆𝑓=1,358

23 Opgave 3, A.1: Maskinen kan køre 8000 omdr/min. Max 𝑣 𝑓 er 4000mm/min.
Brug værdierne fra opg. 2 A. Hvad er din 𝑆𝑓? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen. Få evt eleverne til at oplyse værdier fra forrige opgave 𝑆𝑓= 𝑛 × 𝑣 𝑐 𝜋×𝐷

24 Dynamisk fræsning – Baglæns udregning
Er 𝑎𝑒 over 50%, er maskinen ikke egnet til at køre dynamisk med det pågældende værktøj og materiale Tradionelt bearbejdning vil være hurtigere 𝑆𝑓=2− 1−(1− 𝑎𝑒 𝑖 % 100 ) 2 𝑎𝑒 𝑖 %=100×(1− 1−(2−𝑆𝑓 ) 2 ) Check 𝑎𝑒 𝑖 %=100×(1− 1−(2−1,358 ) 2 ) 𝑎𝑒 =23,32%  𝑎𝑒 =10%

25 Opgave 3, A.2: Maskinen kan køre 8000 omdr/min. Max 𝑣 𝑓 4000mm/min.
Brug værdierne fra opg. 2 A. Hvad er din 𝑎𝑒 i % ? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen. Få evt eleverne til at oplyse værdier fra forrige opgave 𝑎𝑒 𝑖 %=100×(1− 1−(2−𝑆𝑓 ) 2

26 Dynamisk fræsning – Udregning på ny
Udregning af 𝑓 𝑧 med de nye værdier: Udregning af 𝑣 𝑓 med de nye værdier: 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2 𝑣 𝑓 = 𝑓 𝑧 ×𝑧×𝑛 𝑓 𝑧 = 0,085×10 2× 2,3×10− 2,3 2 𝑣 𝑓 =0,101×4×8000 Check 𝑣 𝑓 =3232 𝑣 𝑓 =5234  𝑓 𝑧 =0,101  𝑓 𝑧 =0,142 𝑎𝑒=23% 𝑎𝑒=10%

27 Opgave 3, A.3: Maskinen kan køre 8000 omdr/min. Max 𝑣 𝑓 4000mm/min.
Brug værdierne fra opg. 2 A. Hvad er 𝑓 𝑧 ? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen. Få evt eleverne til at oplyse værdier fra forrige opgave 𝑓 𝑧 = ℎ 𝑒𝑥 ×𝐷 2× 𝑎𝑒×𝐷− 𝑎𝑒 2

28 Opgave 3, A.4: Maskinen kan køre 8000 omdr/min. Max 𝑣 𝑓 4000mm/min.
Brug værdierne fra opg. 2 A. Hvad er 𝑣 𝑓 ? Gennemgå opgaven fra det udleverede hæfte sammen med eleverne, evt på tavlen. Få evt eleverne til at oplyse værdier fra forrige opgave 𝑣 𝑓 = 𝑓 𝑧 ×𝑧×𝑛

29 OPGAVETID Opgave 3:

30 Dynamisk fræsning = CAM programmering
Cam-programmerne kompenserer for den uligevægt der opstår mellem udv & indv hjørner, ved at justere 𝑎𝑒, således at 𝐻 𝑒𝑥 værdien er konstant.