ISCAR framsnakker pinnefresen
Av Joppe Næss Christensen
Det er tydelig at femakset bearbeiding blir stadig mer populært i moderne metallbearbeiding. Femakset maskinering gir betydelige fordeler som bearbeiding av komplekse deler ved bruk av ett oppsett uten å endre plasseringen av arbeidsstykket, høy maskineringsnøyaktighet og redusert syklustid. Ifølge ISCAR er pinnefresen godt egnet til denne typen maskinering.
Avansert teknologi for fremstilling av arbeidsstykker har ført til økte muligheter for presis smiing, støping og økende bruk av additiv produksjon (AM). Dette har resultert i økt kompleksitet til arbeidsstykkets geometri, redusert maskineringstillegg og materiale ved skjæreoperasjoner og sluttresultater som gjenspeiler den endelige formen til arbeidsstykket. Forespørsler om høyytelses skjæreverktøy beregnet for etterbehandling og halvfabrikat av geometrisk komplekse overflater er nå avgjørende viktig.
Gjenoppdaget pinnefresen
Fullradiefreser regnes som tradisjonelle verktøy for maskinering av 3D-overflater. Disse er de vanligste verktøyene for halvfabrikat og sluttbearbeiding i freseoperasjoner. Fremskritt innen femaksede maskineringssentre, og et betydelig fremskritt i moderne CAM-systemer, har frembragt verktøy med en annen skjæregeometri, referert til barrel-formede pinnefreser.
Disse ignoreres, til tross for at verktøyene er godt kjent for maskinoperatører. Femakset maskinering kombinert med CNC-programvare og datamodellering av komplekse verktøykonfigurasjoner har gjenoppdaget bruken av sirkulære segmenter i pinnefresapplikasjoner.
Skjæreeggen til disse pinnefresene går i en bue i en sirkel med en radius som er større enn den nominelle radiusen til et verktøy. Til sammenligning er verktøyradiusen for skjærekantens radius i fullradiefres. Maskinering av overflater ved hjelp av "passeringsteknikk" segment-type pinnefreser muliggjør en betydelig økt trinnstørrelse sammenlignet med fullradiefres, og reduserer dermed bearbeidingstiden. En treakset CNC-styrt skjæreprosess kan ikke garantere riktig plassering av et barrelformet skjæreverktøy ved maskinering av komplekse overflater. Det femaksede bearbeidingskonseptet lar deg dra full nytte av segmentfreser.
Optimal nøyaktighet
Avhengig av skjæreeggens plassering i forhold til verktøyaksen, har segmentfreser forskjellige konfigurasjoner som ren barrel, konisk barrel, linse og ovale eller parabolske former. Formen på verktøyets skjærekant bestemmer verktøyets anvendelse. For eksempel er linseformet verktøy egnet for både fem- og treaksemaskiner, mens pinnefreser med konisk barrelprofil er beregnet på femaksemaskiner. Segmenskjærsdesign vises i hardmetallfreser med flerskjærs fresehoder som gir optimal verktøynøyaktighet og maksimerer antall tenner på skjæreverktøyet.
Øker repeterbarheten
ISCAR Neobarrel-verktøyserie inkluderer flere verktøyfamilier. Dette er pinnefreser av hardmetall (SCEM) i et diameterområde på 8-12 mm (fig. 1). Den 10 mm ovalformede pinnefresen i hardmetall har en buet perifer skjæreegg i en radius på 85 mm. Denne pinnefresen firdobler, ifølge ISCAR, repeterbarheten av trinnstørrelsen sammenlignet med en 10 mm fullradiefres og gir samme maskinerte overflatekvalitet.
ISCAR Multi-Master verktøylinje refererer til sammensatte verktøy som monterer utskiftbare hardmetallhoder. Denne serien tilbyr nye barrelformede hoder som har samme skjæregeometri og diameterområde som SCEM, og gir et bredt utvalg av alternativer innenfor Multi-Master-linjen for femakse maskiner (fig. 2). Det utskiftbare hodekonseptet i Multi-Master-verktøylinjen garanterer, ifølge produsenten, rasjonell bruk av hardmetall med en god økonomisk fordel. Ulike verktøykropper, utvidelser og reduksjonsmidler muliggjør tilpasning av en modulær verktøysammenstilling for komplekse maskineringsprosjekter.
Komplett segment
Nylig lanserte ISCAR en ny familie segmentpinnefreser som benytter enkle skjærdesignprinsipper (fig. 3). Det er et kjent faktum at de nøyaktige parameter til et enkeltskjærverktøy er lavere sammenlignet med en fres med utskiftbare hardmetallhoder, for ikke å glemme hardmetallfresen. Presisjonen kan bli kompromittert hvis man analyserer hvordan et enkeltskjærverktøy, med to tenner, kan konkurrere mot et multiskjær SCEM- eller hardmetallverktøy.
For å fjerne den oppståtte tvilen om rimeligheten av verktøydesignet med enkeltskjærsegment, bør man ifølge ISCAR vurdere flere aspekter.
Verktøykonseptet med ett skjær forenkler kostnadseffektiviteten ved å utvide diameterområdet til segmentfreser. Disse fresene har nominelle diameter på 16–25 mm. En slitesterk skjærstruktur og en svært stiv skjærklemme gjør det mulig å øke matingen per tann sammenlignet med mateverdiene som anbefales for hardmetall pinnefreser og utskiftbare hoder. Dette sikrer et passende matenivå og hastighet for å maskinere produktivt. Når driftsstabiliteten er dårlig bidrar reduksjon av antall tenner til vibrasjonskontroll. Skjær montert på Ballplus-verktøyfamilien kan forvandle verktøyet til en segment-pinnefres kun ved bruk av skjær. ISCAR Ballplus-verktøy inkluderer et stort utvalg av verktøykropper, adaptere og utvidelser som i stor grad forenkler verktøytilpasningen. Å velge et enkeltskjærdesign er derfor mer logisk og berettiget.
I moderne produksjon har barrelformede skjær gode utsikter. Metallbearbeidingsindustrien har funnet mange bruksområder for å anvende en rekke skjærende barreldesign. Disse inkluderer pinnefreser av hardmetall, skjær med utskiftbare hoder og enkeltskjærverktøy (fig. 4), som alle har dannet et komplett segment av profilfreseverktøy med en utfordrende fremtid.
For mer informasjon se: www.svea.no og www.iscar.com