Vad är profilfräsning?
Profilfräsning är en fräsningsmetod där verktygets bana exakt följer en fördefinierad kontur – t.ex. en kurvad ytter- eller innerprofil, spår eller ficka – för att avlägsna material och åstadkomma komplexa geometrier i ett enda eller i flera steg. I praktiken används antingen runda skär/indexable “borrfräsar”, fullradiepinnfräsar (kulfräsar) eller formverktyg beroende på om det rör sig om grov-, mellan- eller finbearbetning.
När lämpar sig metoden?
Profilfräsning är förstahandsvalet när arbetsstycket kräver:
- Tredimensionella konturer (formverktyg, formverktygskärnor, impellrar, medicinska implantat).
- Höga väggar och djupt liggande fickor där axiala och radiala skärdjup måste kombineras.
- Korta serier med höga krav på repeterbar precision – t.ex. prototyper i aluminium.
Grundläggande verktygsval
| Operationssteg | Rek. verktyg | Typiska egenskaper | Kommentarer |
| Grovbearbetning | Runda skär / igelfräsar | Hög spånavgång, robust egg | Tillåter stora radiella ingrepp men klarar vibration bättre än hörnfräsar |
| Mellanbearbetning | Radieförsedda pinnfräsar | Balanserad avverkning/ytjämnhet | Bra kompromiss när ett enda verktyg ska täcka flera steg |
| Fin- & superfinbearbetning | Fullradiepinnfräs (kulfräs) | Låg spåntjocklek, hög precision i 3D-yta | Kräver hög maskinstabilitet och små upplag |
Viktiga processparametrar och riktlinjer
| Parameter | Rekommendation | Varför? |
| Radialt skärdjup (ae) | 10–30 % av verktygsdiametern vid grovning, 5–10 % vid efterbearbetning | Minskar skärkraft och vibrationer |
| Axialt skärdjup (ap) | Så stort som fixtur och verktygsstyvhet medger; dela upp i flera steg om >2×D | Ger jämn spånavverkning och bättre utnyttjad verktygslängd |
| Matning per tand (fz) | Utgå från verktygsleverantörens diagram; öka helst före varvtal | Håller spåntjockleken konstant och undviker gnidning |
| Strategi | Klättringsfräsning (down milling) vid stabil fixtur; konventionell fräsning vid tunna väggar | Klättring minskar värme och verktygsslitage |
| Kylning | Riklig emulsion eller MQL; luftblås vid aluminium | Spånevakuering och temperatursänkning förhindrar beläggning |
Checklistan nedan är en snabb kontroll inför varje profilfräsoperation:
- Fastställ minsta innerradie i modellen – avgör minsta verktygsdiameter.
- Beräkna materialavverkan (cm³/min) för att välja rätt effekt på spindeln.
- Planera uppspänning och överhäng; målet är <3×D verktygsöverhäng.
- Separera grov- och finbearbetning; använd olika maskiner om högsta geometriprecision krävs.
Produktivitetstips
- Trokoidala (HPC/HSM) banor ger jämn spåntjocklek och låter dig höja skärhastigheten utan överbelastning.
- Vibrationsövervakning via maskinens spindelsensorer eller externa mätare ger snabbt larm innan ytan skadas.
- Verktygsförinställare och dynamisk balansering är värdefulla vid kullfräsar >12 mm för att undvika chatter i 5-axliga processer.
Vanliga fallgropar (och hur du undviker dem)
- För små radier i CAD → tvingar fram skör verktygsdiameter → öka designradien eller välj 5-axlig simultanstrategi.
- Överhäng >4×D → vibrationsrisk → dela operationen, använd kortare schafter eller dämpade fräsar.
- Felaktig kylvätskeriktning → spånpaketering → justera munstycken eller använd luft.
- Brant Z-nedmatning med kulfräs → punktladdad egg → använd ramp- eller helix-inlopp.
Sammanfattning
Profilfräsning kombinerar precisionsgeometri med effektiv spånavverkning. Nyckeln är att matcha konturen, verktyget och processparametrarna mot varandra, separera grovning och finish samt minimera vibrationer genom kort överhäng och korrekt strategi.
