Binnen de ingewikkelde wereld van precisiemachines spelen die ogenschijnlijk onopvallende slanke groeven vaak een cruciale rol bij verbindings-, geleidings- of afdichtingsfuncties, waardoor de stabiele werking van hele systemen wordt gegarandeerd. Het maken van deze sleuven is afhankelijk van een essentieel bewerkingsproces dat bekend staat als sleuffrezen. Maar wat maakt sleuffrezen nu precies uniek? Hoe verschilt dit van conventioneel vlakfrezen of vingerfrezen? Dit artikel gaat in op de verschillende aspecten van sleuffrezen om u te helpen deze cruciale vaardigheid onder de knie te krijgen.

Sleuffrezen is, zoals de naam al doet vermoeden, een bewerkingsmethode waarbij gebruik wordt gemaakt van roterende snijgereedschappen om specifieke groefvormen op werkstukken te creëren. Deze sleuven dienen verschillende doeleinden, zoals het vastzetten van bevestigingsmiddelen, het geleiden van mechanische componenten of het vergemakkelijken van de montage. De geometrieën van sleuven lopen sterk uiteen: ze kunnen gesloten, lineair (rechthoekig), gebogen (rond) zijn of verschijnen als enkele of gepaarde elementen. Sleuffrezen is geen one-size-fits-all proces; verschillende tools en technieken worden geselecteerd op basis van slotkarakteristieken en toepassingen.

Vingerfrezen zijn de meest gebruikte gereedschappen voor sleuffrezen, met snijkanten aan zowel de kopse zijden als de zijkanten. Ze voeren axiaal langs het werkstuk om sleuven te creëren die passen bij de breedte van het gereedschap. Door hun veelzijdigheid kunnen ze niet-lineaire paden, variërende dieptes en zelfs gesloten sleuven (bijvoorbeeld vormholtes) bewerken.

Vlakfrezen zijn voornamelijk ontworpen voor oppervlaktebewerking en kunnen ook ondiepe lineaire sleuven produceren op grote vlakke werkstukken. In tegenstelling tot vingerfrezen blinken ze uit in snelle materiaalverwijdering over grote oppervlakken, zoals het voorbewerken van koelmiddelkanalen in motorblokken. Hun grote snijdiameters zorgen voor stabiliteit, maar offeren precisie op, waardoor ze niet geschikt zijn voor smalle, diepe sleuven.

Deze gespecialiseerde gereedschappen creëren T-vormige sleuven, die vaak worden gebruikt in werktuigmachinetafels of opspansystemen om klemmen vast te zetten. T-gleufbewerking omvat doorgaans twee stappen: eerst snijdt een standaard vingerfrees een verticale gleuf, gevolgd door een T-gleuffrees (met een horizontaal snijprofiel) om de ondersnijding te vormen.

Deze kleine, schijfvormige gereedschappen met omtreksnijtanden produceren halfronde groeven. Deze bogen bieden plaats aan Woodruff-sleutels, die de krachtoverbrenging of dragende componenten zoals tandwielen op assen beveiligen.

Deze techniek omvat het monteren van meerdere frezen op een enkele doorn om meerdere sleuven tegelijkertijd te bewerken. Een veel voorkomende toepassing is het snijden van parallelle sleuven, zoals koelvinnen. Hoewel gangfrezen hoge materiaalverwijderingssnelheden biedt voor massaproductie, genereert het aanzienlijke snijkrachten, waardoor stijve opstellingen nodig zijn om trillingen of verkeerde uitlijning te voorkomen.

De meest eenvoudige aanpak, waarbij het gereedschap vanaf één kant het werkstuk binnengaat en lineair langs de sleufas beweegt. Deze methode is geschikt voor ondiepe sleuven en de meeste standaardgereedschappen en vereenvoudigt het programmeren, maar heeft moeite met diepe sleuven (groter dan 3× gereedschapsdiameter) vanwege trillingen en radiale krachtrisico's.

Net als bij het boren steekt het gereedschap axiaal in het werkstuk. Hoewel de kwaliteit van de oppervlakteafwerking eronder kan lijden, blinkt deze methode uit bij het bewerken van diepe sleuven door de radiale krachten te verminderen en de doorbuiging van het gereedschap te minimaliseren, waardoor deze methode ideaal is voor harde materialen zoals titanium.

Hier volgt het gereedschap een spiraalvormig of cirkelvormig pad, waardoor met één gereedschap sleuven kunnen worden bewerkt die breder zijn dan de freesdiameter. Deze techniek vermindert de radiale krachten en verbetert de spaanafvoer, wat vooral gunstig is voor roestvast staal of Inconel. Complexe toolpath-programmering vereist echter vaak geavanceerde CAM-software, en secundaire afwerking kan nodig zijn om spiraalvormige markeringen te elimineren.

• Geleidelijke toegang:Vermijd abrupte ingrepen waarbij het risico bestaat dat het gereedschap afbrokkelt of doorbuigt. Gebruik in plaats daarvan hellingingangen (geleidelijke hoekbenaderingen) of axiale invallen van 180° voor diepe/harde materialen.
• Chipbeheer:Gebruik meerdere passages of vingerfrezen met gekartelde randen om spanen te breken, gecombineerd met koelvloeistof/lucht onder hoge druk om vuil te verwijderen, vooral in afgesloten sleuven.
• Selectie gereedschapsdiameter:Grotere diameters gaan doorbuiging in diepe sleuven tegen, maar moeten in evenwicht zijn met de eisen aan de sleufbreedte.
• Voorkeur voor klimmen:Deze methode (de rotatie van het gereedschap komt overeen met de voedingsrichting) vermindert slijtage en verbetert de afwerking door het werkstuk naar beneden te drukken, waardoor trillingen worden geminimaliseerd.
• Continu snijden:Zorg ervoor dat ten minste één tand ingeschakeld blijft om onvolkomenheden en inefficiënties aan het oppervlak te voorkomen.

Terwijl vingerfrezen universele gereedschappen zijn die in staat zijn om te profileren, contouren te maken en over meerdere assen te vlakken, zijn sleuffrezen gespecialiseerd in het snijden van groeven en spiebanen. Sleuffrezen hebben doorgaans rechte snijkanten die zijn geoptimaliseerd voor aangrijpingen over de volledige breedte. De gereedschapskeuze hangt af van de sleufgeometrie en het materiaal. Vingerfrezen kunnen standaard sleuven verwerken, terwijl speciale gereedschappen zoals T-sleuf- of Woodruff-frezen specifieke profielen aanpakken.

Bij sleuffrezen zijn diverse materialen mogelijk, waaronder metalen (aluminium, staal, titanium), kunststoffen (ABS, nylon) en geharde legeringen (gereedschapsstaal). Het beheersen van dit proces zorgt voor precisie bij het creëren van functionele kenmerken die de mechanische betrouwbaarheid in alle sectoren ondersteunen.