Freesmasjien

'n Freesmasjien is 'n meganiese toestel wat gebruik word vir die masjinering van werkstukke deur van 'n roterende snykop gebruik te maak om materiaal te verwyder en dus so die gewenste vorm van 'n werkstuk te verkry.^[1] Die werkstuk kan (gewoonlik) in al drie dimensies relatief tot die statiese snykop beweeg word. Die hoek waarmee die werkstuk relatief tot die snykop gevoer word kan ook verander word om skuins oppervlaktes op die werkstuk te verkry. Freeswerk word op menige skale uitgevoer vir menige toepassings van klein akkurate werk tot massiewe toepassings.

By freeswerk word stukkies materiaal of spaanders uit 'n voorwerp, die werkstuk, gesny om daaraan ʼn spesifieke vorm en afmetings te gee. Freeswerk geskied op 'n freesbank met behulp van 'n snygereedskapstuk, die frees. Dit is 'n getande skyf of silinder wat geroteer word en met die tande of beiteltjies materiaaldeeltjies wegsny terwyl die werkstuk teen die frees aangevoer word.

Vir die verskillende bewerkings en materiale is daar allerhande soorte frese beskikbaar. Daar word ook verskilfende bewerkingsmetodes onderskei (horisontaal en vertikaal, mee- en teenlopend), terwyl daar 'n groot verskeidenheid freesmasjiene bestaan, van heel eenvoudige tot rekenoutomaatbeheerde masjiene. Net soos draai-, boor-, skaaf-, slyp-en- saagwerk behoort freeswerk tot die bewerkingsmetode waarby verspaandering gebruik word. Dit wil sê dat daar by die bewerking van die werkstukmateriaal weggesny word.

Net soos by die draaibank, onderskei 'n mens by die frees bank drie bewegings:

- Die hoofbeweging, waaronder verstaan word die roterende beweging van die frees;

- Die toevoerbeweging, met ander woorde die beweging van die werkstuk tydens freeswerk (horisontaal of vertikaal);

- Die opstelbeweging, dit wil sê die beweging waarmee die werkstuk in die bewerkingsposisie gebring word (eweneens horisontaal of vertikaal). Die hoofbeweging word deur die hoofspil verkry en die ander twee bewegings word bewerksteltig deur die tafel, waarop die werkstuk vas is, in die verlangde rigting te beweeg.

Die masjien waarop die verspaanderingsbewerking uitgevoer word, word die freesbank genoem. In werklikheid is slyp- en saagmasjiene eintlik ook freesmasjiene. Die onderskeid lê hoofsaaklik by die snygereedskap, dit wil sê die frese.

Die algemeenste freesbank is soos volg opgebou: Die motore en ratkaste word in 'n staande raamwerk gehuisves. Aan die bokant van die raam is die hoofspil, wat deur tandratte aangedryf word en waarop die frees vasgesit is. Na gelang die frees horisontaal of vertikaal aangebring is, praat 'n mens van onderskeidelik 'n horisontale of 'n vertikale freesbank.

By die sogenaamde universele freesmasjien word 'n freesspit aan die hoofspil gemonteer met behulp van 'n spesiale kop. Die kop kan so gestel word dat dit loodreg staan ten opsigte van die hoofspil, of in Iyn daarmee. So kan enige posisie tussen horisontaal en vertikaal bereik word. Wanneer freeswerk gedoen word, roteer die frees terwyl die werkstuk toegevoer word.

Dit moet dus ten opsigte van die frees beweegbaar wees. Hiervoor is daar 'n tafel aan die raam gemonteer (opspantafel), waarop die werkstuk geplaas word. Die opspantafel kan in lei bane of ʼn leikolom in 'n vertikale rigting langs die raam beweeg word. Die opstelbeweging geskied met behulp van ʼn handwiel of 'n elektromotor. Op die tafel is 'n lengteslee aangebring met 'n dwarsslee daarop. Die werkstuk word in die dwarsslee vasgeklem, en kan met behulp van albei sleë in al die vereiste rigtings ten opsigte van die frees beweeg word.

Die dwars- en die lengteslee kan sowel met die hand as per elektromotor beweeg word, en in laasgenoemde geval ook met outomatiese toevoer. Die toevoer is nie aan die hoofspiI (soos by die draaibank) gekoppel nie, sodat 'n mens die werkstuk onafhanklik van die spoed van die frees kan beweeg. Die tempo waarteen die freeswerk geskied, word in mm/min uitgedruk.

'n Frees kan beskryf word as 'n kleinrat met 'n aantal beitels aan die rand daarvan. Wanneer freeswerk gedoen word, sny elke beitel of tand 'n deel van die materiaal weg (verspaandering) en elke beitel is slegs vir ʼn klein gedeelte per omwenteling in aanraking met die materiaal. Die snykante van die frees word dus nie voortdurend so as die beitel van ʼn draaibank belas nie.

Daar word 'n belangrike onderskeid tussen mee- en teenlopende frese gemaak. By meelopende frese word die werkstuk in dieselfde rigting as die bewegingsrigting van die tande van die frees, wat met die werkstuk in aanraking is, toegevoer. By teenlopende frese is die toevoerrigting die teenoorgestelde as die bewegingsrigting van die freestande.

Frese word gebruik om verskillende materiale te bewerk en word daarom self uit verskillende materiale vervaardig. Wat die vorm betref, kan 'n mens twee hoofsoorte onderskei, naamlik die mantelfrees en die kopfrees. By eersgenoemde is die freestande om 'n silindriese vlak gerangskik en lê die bokant van die werkstuk ewewydig aan die freesas. By die kopfrees staan die freesas loodreg ten opsigte van die werkstuk.

Die "Iemme" van 'n mantelfrees is kartelvormig, wat beteken dat die belasting op die frees wisselend is. By kopfrese is die lemme se dikte reëlmatiger, die belasting is gelykmatig en die snytempo kan aansienlik groter wees as die van mantelfrese.

Afgesien van die verwydering van oppervlaklae kan 'n mens met behulp van spesiale frese ook profielwerk doen, soos om groewe, spygleuwe, tand- en kettingwiele te sny. Die frese wat hiervoor gebruik word, is veral skyt- of vingerfrese. 'n Hulpmiddel wat baie gebruik word is die verdeler. Dit is 'n instrument wat op die tafel geplaas word en waarop die-werkstuk vasgesit word. Met behulp van die verdeler kan 'n mens groewe aan die binnesy van 'n silindriese werkstuk aanbring, verskeie bewerkings teen dieselfde hoek laat plaasvind en die omtrek van byvoorbeeld 'n tandwiel suiwer verdeel, sodat daar ʼn bepaalde getal tande op die omtrek gefrees kan word.

Sommige groter freesmasjiene kan outomaties in verskeie siklusse werk. By sommige freesbanke kan die tafel roteer, sodat ronde werkstukke bewerk kan word. Die banke is dikwels baie groot - in uitsonderlike gevalle is die diameter van so ʼn bank 5 m.

Indien die freeskop dan ook nag beweegbaar is ten opsigte van die tafel, kan werkstukke van groot afmetings bewerk word. 'n Mens kan freesbanke, soos draaibanke, ook as kopieermasjiene gebruik. Die model is 'n presiese weergawe van die beplande werkstuk en word op die tafel vasgesit, gelyk aan die opspantatel van die werkstuk. Op die plek waar die frees sit, is 'n baie gevoelige taster wat alle mates en profiele direk aan die freesbank oordra.

Hierdeur volg die frees die taster presies en word die werkstuk 'n noukeurige weergawe van die model. Ander ontwikkelings het gelei tot rekenaarbeheerde freesmasjiene. Die masjiene is uiters noukeurig en doen die freeswerk outomaties. AI die gegewens word deur middel van 'n pons band aan die rekenaar gevoer. Inligting soos die soort frees wat gebruik word, die omwentelings per minuut en die k06rdinasie van die freesbaan, met vermelding van die aard van die baan (sirkel, para- werkbolies), word verskaf. Die rekenaar bereken die verplasing van die tafel, die toevoersnelheid en alle ander nodige gegewens, en voer dit aan die kontrolestelsel. Alle bewegings van die bank word via 'n terugvoerstelsel deur die rekenaar gekontroleer en reggestel, indien nodig.

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN, 0908409486 band