Понимание преимуществ круговых сегментных фрез

Концевые фрезы со сферической головкой еще не прошли путь динозавров, но одно можно сказать наверняка — астероид только что столкнулся с цунами в форме бочонка. Приготовьтесь к встрече с резчиками круглых сегментов.

При фрезеровании трехмерной поверхности пресс-формы концевой фрезой со сферическим концом операторы ЧПУ и программисты знают, что чем больше инструмент, тем больше величина шага, тем лучше качество поверхности и короче время цикла. Например, инструмент диаметром 0,125 дюйма будет использовать шаг 0,022 дюйма для достижения высоты гребешка 0,001 дюйма. Для сравнения, 0,50-дюймовая концевая фреза со сферическим концом выдержит шаг 0,045 дюйма, что более чем в два раза больше, чем у ее меньшего аналога.

Теперь представьте, что вы вдавливаете инструмент с радиусом 1 фут в эту полость формы. Если бы этот сверхъестественный подвиг был возможен, величина шага могла бы быть увеличена до 0,31 дюйма, что почти в семь раз увеличило бы пропускную способность.

Как оказалось, этот маловероятный сценарий механической обработки вполне достижим. Круглые сегментные фрезы, также известные как бочкообразные фрезы, быстро становятся популярным инструментом для сложных операций по наплавке, применяемых при изготовлении пресс-форм, ортопедических имплантатах, а также при обработке лопаток газовых турбин и других поверхностей произвольной формы в аэрокосмической и энергетической промышленности. .

Как следует из их названия, фрезы с круглыми сегментами содержат только небольшой сегмент радиуса, который можно найти на шаровой фрезе того же размера.

Именно огромный дуговой сегмент дает фрезам с круглыми сегментами возможность значительно увеличить количество проходов и делать это без ущерба для качества детали. Как подтверждают внутренние испытания и истории успеха клиентов от поставщиков инструментов с сегментами круга, некоторые пользователи наблюдают, как время их цикла сокращается с часов до минут, а срок службы инструмента увеличивается после внедрения стратегии нарезания ствола.

Корпорация EMUGE, возможно, наиболее ответственна за растущую популярность инструмента кругового сегмента, тесно сотрудничая с поставщиком CAM Open Mind и создателем программного обеспечения для ЧПУ Mastercam для разработки специальных траекторий, необходимых для обработки кругового сегмента.

Типы круговых сегментных фрез

Доступны четыре формы круговых сегментных фрез:бочкообразная, овальная, линзовая и коническая. Для каждого требуется 5-осевой станок с ЧПУ и специальные методы программирования. Вот краткий обзор:

Стиль ствола: Форма бочки для виски или пивного бочонка была одной из оригинальных конструкций круглых сегментов. Его использование ограничивается обработкой мягких подрезов на вертикальных стенках, подобно тому, как работает резак для леденцов (хотя и намного быстрее).

Овальная форма: При взгляде сбоку фреза овальной формы напоминает пулю с небольшим сферическим носиком, переходящим в больший радиус, идущий вверх по бокам. Это придает ему компактную форму, которая позволяет ему вписаться в ограниченное пространство, что делает его хорошим вариантом для отделки конических стен и прилегающих полов на различных формах деталей.

Стиль линзы: Инструмент в форме линзы очень похож на обычную фрезу с квадратным концом, но с плавным изгибом, охватывающим рабочий конец. Он хорошо подходит для получистовых и чистовых операций на относительно неглубоких криволинейных поверхностях, таких как полости пресс-форм для литья пластмасс под давлением.

Коническая форма: Как следует из их названия, фрезы конической формы содержат длинную коническую часть, подобную той, что находится на конце заточенного карандаша, с небольшим закругленным концом. Однако этот конус на самом деле представляет собой очень большой сегмент дуги, что делает эту фрезу с круговым сегментом наиболее агрессивной с точки зрения количества шагов. Чтобы узнать, способен ли станок вырезать круговые сегменты, потенциальным пользователям настоятельно рекомендуется обратиться за помощью к специалистам.

Что говорят эксперты

«Наш центр технической поддержки в Великобритании возглавляет наши усилия в этой области и обладает обширным опытом как в аэрокосмической, так и в медицинской сфере, хотя изготовление пресс-форм, безусловно, подходит и здесь», — говорит Джейкоб Рак, инженер по применению в KYOCERA SGS Precision Tools. Inc. «Судя по тому, что мы сейчас видим на этом рынке, коническая форма является самой популярной. Вот почему мы выпустили бочковые фрезы серии MultiCarb для стали и жаропрочных сплавов и серию S-Carb APF-B для цветных металлов, обе из которых имеют коническую форму и обеспечивают сокращение времени цикла на 90 и более процентов по сравнению с шаровыми. -концевые фрезы.”

Чтобы поддержать эти усилия, KYOCERA SGS недавно заказала 5-осевой обрабатывающий центр DMG Mori в дополнение к другому оборудованию с ЧПУ в своем техническом центре в Манро-Фолс, штат Огайо, который будет использоваться для дополнительных испытаний и поддержки клиентов. «Я думаю, что сферические концевые фрезы всегда будут востребованы, но в то же время, — говорит Рак, — эти инструменты с круглыми сегментами действительно открывают много новых возможностей».

Дэн Дуарон не мог не согласиться. Менеджер по продукции для фрезерования в EMUGE в Уэст-Бойлстоне, штат Массачусетс, он всегда ищет клиентов, готовых взять на себя инструменты кругового сегмента. «Вероятность велика, что почти любая деталь с большими изогнутыми поверхностями, как вы видите на пресс-формах для шин или блисках турбин, является кандидатом», — говорит он. «Однако самым большим препятствием является заставить магазины экспериментировать с относительно новой технологией режущего инструмента. Конечно, на тестирование и программирование требуется время, но те, кто это сделал, уже не вернутся назад».

Специалист EMUGE по применению фрезерных станков Эван Дункансон предупреждает, что не все станки подходят для круговых сегментных фрез. «В зависимости от шероховатости поверхности и допусков, старые или низкокачественные машины могут колебаться при прохождении крутых поворотов и т. д. и в конечном итоге оставлять следы», — говорит он. «Но преимущества резки сегментов круга просто слишком велики, чтобы их игнорировать».

Используете ли вы инструменты кругового сегмента в своем учреждении или планируете это делать? Дайте нам знать в комментариях ниже.