Wat wordt bedoeld met vlakfrezen en hoekfrezen?

Vlakfrezen en hoekfrezen zijn de twee meest voorkomende freesmethodes. In dit artikel lichten we deze bewerkingen wat verder toe.

Vlakfrezen

Met vlakfrezen wordt bedoeld het verspanen van allerhande platte vlakken. Dit kan zowel een voor- als een nabewerking zijn. Het is zonder enige twijfel de meeste gangbare freesbewerking. Hoewel het mogelijk is om ook met sommige HSS en VHM frezen te gaan vlakfrezen, wordt dit in de praktijk meestal met wisselplaatfrezen gedaan. Voor kleinere diameters wordt de vlakfrees opgevoerd als schachtfrees of als opsteekfrees, voor grotere als schijffrees. Binnen het segment van de vlakfrezen, biedt Dormer Pramet een ruime keuze aan mogelijkheden. Het opteren voor een bepaald type is van verschillende factoren afhankelijk; zoals het te verspanen materiaal, de precieze bewerking, het type machine, de gereedschapsstabiliteit, voeding, snedediepte enzovoort. Grofweg kunnen we hierin een aantal soorten onderscheiden:

Algemene vlakfrezen 

Voor lichte tot universele doeleinden wordt vaak geopteerd voor frees met een 45° instelhoek, zoals hierboven afgebeeld. De instelhoek is de hoek tussen de voorkant van de snijkant van de wisselplaat en het werkstuk. Het spaanverdunningseffect van deze frezen laat vaak een hogere productiviteit toe. Spaanverdunning is het effect wat optreedt bij kleinere instelhoeken en een bepaalde corresponderende voeding. Het materiaal wordt verdeeld over een groter deel van de snijkant, want leidt tot een dunnere spaan. Daarnaast neemt de druk op de snijkant bij een kleinere instelhoek af door meer geleidelijke aanzet van de snede. Daar staat tegenover dat de verhoogde axiale krachten leiden tot druk op het werkstuk.

Heavy Duty frezen

Voor het wat zwaardere werk, bijvoorbeeld voorbewerken met een diepe snede, wordt geopteerd voor frezen met een wat grotere instelhoek. Bij een 60° instelhoek blijft de radiale druk op de snijkant beperkt, terwijl de axiale krachten op het werkstuk beduidend afnemen in vergelijking met een 45° instelhoek. In sommige gevallen wordt ook geopteerd voor een 90° frees, maar deze worden in de regel meestal gebruikt voor hoekfrezen.

Frezen met ronde wisselplaten

Bij ronde freesplaten is er geen sprake van een vaste instelhoek. Deze is tijdens de bewerking afhankelijk van de snedediepte. Hierdoor varieert ook de druk op de snijkant, waardoor ronde wisselplaten een zeer sterke snijkant hebben. Door het spaanverdunningseffect wat hier opnieuw optreedt, zijn deze platen met name uiterst geschikt voor hittebestendige legeringen (ISO groep S). De beste prestaties worden hierbij behaald wanneer de snedediepte kleiner is dan 25% van de wisselplaatdiameter. Deze frezen kunnen ook bij een hoge voeding ingezet worden, maar dan wordt er aangeraden de snedediepte op maximum 10% van de wisselplaatdiameter te houden, omdat anders het spaanverdunningseffect verdwijnt.

https://youtu.be/hr_NTg88SdE

Hoekfrezen

Het voornaamste kenmerk van hoekfrezen is dat er twee oppervlakken tegelijk worden bewerkt. Hierbij is het belangrijk een goede 90° hoek te verkrijgen. Hoekfrezen kan zowel met massieve als wisselplaatfrezen. De uiteindelijke keuze voor een bepaald gereedschap is wederom afhankelijk van de operationele factoren. Voor het contouren van werkstukken wordt meestal gebruikt gemaakt van volhardmetaal of kobaltgelegeerde (HSS-E) vingerfrezen. Deze kunnen eveneens ingezet worden om spiebanen te maken. Wat betreft wisselplaatgereedschap is het zinvol een onderscheid te maken tussen het frezen van ondiepe hoeken en sleuven, en het frezen van diepe hoeken en sleuven.

Ondiepe hoeken en sleuven

Deze courante bewerking is een combinatie van een ondiepe snede met een grotere radiale bewerking. Hiervoor worden frezen met een 90° instelhoek gebruikt, zoals het voorbeeld hieronder.

Afhankelijk van de gewenste snedediepte en voeding, het te verspanen materiaal en de operationele mogelijkheden, kan de keuze gemaakt worden voor een bepaald type.

Diepe hoeken en sleuven

Voor diepliggende hoeken wordt gebruik gemaakt van een lange snijkantsfrees. Deze langere frezen zorgen voor een zuivere 90° hoek.

Deze frezen hebben een hoge metaalverwijderingscapaciteit en worden doorgaans gebruikt voor het ruwe verspanen. Dit is een zware freesbewerking, die dan ook behoorlijke eisen stelt aan de machine met betrekking tot stabiliteit en vermogen. De kortere uitvoeringen van deze frezen kunnen ook gebruikt worden om te spiebaanfrezen.

Voor diepe sleuven kan gebruik gemaakt worden van een schijffrees.

Tips en aanbevelingen

Vlakfrezen

• Gebruik wanneer mogelijk een freesdiameter die 20 tot 50% groter is dan het werkstuk.
• Positioneer de frees uit het midden om een zo dun mogelijke spaan te produceren.
• Zorg voor een intrede met gereduceerde voeding, en niet te dicht bij de hartlijn voor een vlot proces.
• Kies bij voorkeur voor meelopend frezen voor een optimale spaanvorming.
• Vermijd bij het programmeren het steeds in- en uittreden van de frees. Dit zorgt voor een ongunstige belasting op de snijkant. Programmeer een pad waarbij de frees steeds volledig contact houdt.
• Vermijd zoveel mogelijk het vlakfrezen over onderbrekingen. Indien dit toch niet anders kan, reduceer dan de voeding.
• Neem voor verdere vragen contact op met uw Dormer Pramet specialist!

Hoekfrezen

• Ook bij hoekfrezen is meelopend frezen over het algemeen aan te raden (op een uitzondering na).
• Besteed voldoende aandacht aan de positie van de frees op het werkstuk.
• Kies voor taaiere hardmetaalsoorten dan bij vlakfrezen (zeker bij het gebruik van lange snijkantsfrezen).
• Om trillingen tegen te gaan moet bij diepere snedes de snijsnelheid teruggeschroefd worden.
• Neem altijd het maximale vermogen van de machine in acht.
• Neem voor verdere vragen contact op met uw Dormer Pramet specialist!