Succes freesbewerking bepaald door gereedschap en snijvoorwaarden

De productiviteit in de werkplaats is het aantal correct afgewerkte werkstukken per tijdseenheid. De totale afwerkingstijd van een werkstuk is de som van de effectieve verspaningstijd en de neventijden. De neventijden zijn de som van onder andere de werkstukmanipulatietijden, de insteltijden voor de machine en de gereedschappen en de probleembehandelingstijd. In dit artikel is verondersteld dat de neventijden al onder de loep genomen zijn en tot een minimum zijn beperkt. Zo gesteld is verhogen van de productiviteit dan gelijk aan verhogen van de productiviteit van de freesbewerking zelf, hoe hoger het verspaningsdebiet, des te hoger de productiviteit zal zijn.
Als we één of meer snijvoorwaarden verhogen zal het verspaningsdebiet verhogen, Hierbij moet met twee extra elementen rekening worden gehouden: de freesmachine (vermogen, stabiliteit, nauwkeurigheid, toerentallen, voedingssnelheden en dergelijke) en de kostprijs (gereedschaps- en machinekosten) van de bewerking.
Het verhogen van de snededieptes of de snijsnelheid zal een rechtstreeks en evenredig groot effect op het machinevermogen hebben. Werken met hogere snijsnelheden vraagt zelfs een machine die een groot vermogen blijft behouden bij hogere toerentallen (effectief rendement van de machine). Optimaliseren met grotere voedingen is een interessanter alternatief. Hogere voedingen hebben niet rechtevenredig grotere vermogens tot gevolg. Bovendien geeft de voeding de mogelijkheid op een continue manier bij te stellen.
Één en ander leidt tot de gevolgtrekking dat een optimale combinatie van snijvoorwaarden bepaald wordt als:

• eerst de snededieptes (zowel axaal als radiaal) maximaal kiezen (maximum verspaningsdebiet of productiviteit);
• vervolgens de voeding maximaliseren (maximum verspaningsdebiet of productiviteit); en tenslotte
• de snijsnelheid zodanig kiezen dat de afwerkingskosten minimaal zijn.

Dit artikel is de eerste aflevering van een serie van twee artikelen over ‘High Performance Machining’. In het tweede deel is meer informatie opgenomen over de eigenlijke gereedschappen.