Comprender los beneficios de los cortadores de segmento circular

Las fresas de punta esférica aún no han seguido el camino de los dinosaurios, pero una cosa es segura:el asteroide acaba de impactar y un tsunami en forma de barril está en camino. Prepárate para conocer a los cortadores de segmentos circulares.

Al fresar una superficie de molde 3D con una fresa de punta esférica, los maquinistas y programadores de CNC son conscientes de que cuanto más grande es la herramienta, mayor es la cantidad de paso, mejor el acabado de la superficie y menor el tiempo de ciclo. Por ejemplo, una herramienta de 0,125 pulgadas de diámetro usaría un paso de 0,022 pulgadas para lograr una altura festoneada de 0,001 pulgadas. En comparación, una fresa de extremo de punta esférica de 0,50 pulgadas soportaría un paso de paso de 0,045 pulgadas, más del doble que su contraparte más pequeña.

Ahora imagine apretar una herramienta con un radio de 1 pie en esa cavidad del molde. Si esta hazaña sobrenatural fuera posible, la cantidad de transferencia podría aumentarse a 0,31 pulgadas, un aumento de casi siete veces en el rendimiento.

Resulta que este improbable escenario de mecanizado es bastante factible. Los cortadores de segmentos circulares, también conocidos como molinos de barril, se están convirtiendo rápidamente en una herramienta de referencia para operaciones de superficies complejas empleadas en la fabricación de moldes, trabajos de implantes ortopédicos y el mecanizado de álabes de turbinas de gas y otras superficies de forma libre en las industrias aeroespacial y energética. .

Como su nombre lo indica, las fresas de segmento circular contienen solo un pequeño segmento del radio que se encuentra en una fresa de bola del mismo tamaño.

Es el enorme segmento de arco el que brinda a los cortadores de segmento circular la capacidad de aumentar drásticamente las cantidades de paso y hacerlo sin sacrificar la calidad de la pieza. Como lo atestiguan las pruebas internas y las historias de éxito de clientes de proveedores de herramientas de segmento circular, algunos usuarios han visto cómo sus tiempos de ciclo se reducían de horas a minutos y cómo aumentaba la vida útil de la herramienta después de implementar una estrategia de corte de barril.

EMUGE Corp. es quizás el mayor responsable de la creciente popularidad de la herramienta de segmento circular, ya que trabajó en estrecha colaboración con el proveedor de CAM Open Mind y el creador de software CNC Mastercam para desarrollar las trayectorias de herramienta especiales necesarias para el mecanizado de segmento circular.

Tipos de cortadores de segmentos circulares

Hay cuatro formas de cortadores de segmento circular disponibles:cilindro, ovalado, lente y cónico. Cada uno requiere una máquina herramienta CNC de 5 ejes y métodos de programación especiales. Aquí hay una descripción general rápida:

Estilo barril: La forma de barril de whisky o barril de cerveza fue uno de los diseños originales de cortadores de segmentos circulares. Su uso se limita a mecanizar socavados suaves en paredes verticales, de forma similar a como funciona un cortador de piruletas (aunque mucho más rápido).

Forma ovalada: Visto desde un lado, el cortador de forma ovalada se parece a una bala, con una pequeña punta esférica que se convierte en un radio más grande que sube por los lados. Esto le da una forma compacta que le permite encajar en espacios reducidos, lo que lo convierte en una buena opción para el acabado de paredes ahusadas y pisos contiguos en una variedad de formas de piezas.

Estilo de lente: La herramienta con forma de lente se parece mucho a una fresa de extremo cuadrado típica, pero con una curva suave que abarca su extremo comercial. Es muy adecuado para operaciones de semiacabado y acabado en superficies curvas relativamente poco profundas, como las cavidades de moldes de inyección de plástico.

Forma cónica: Como sugiere su nombre, los cortadores de forma cónica contienen una sección larga y cónica como la que se encuentra en el extremo de un lápiz afilado, rematado con un pequeño extremo redondeado. Sin embargo, esa conicidad es en realidad un segmento de arco muy grande, lo que hace que este cortador de segmento circular sea el más agresivo en términos de cantidades de paso. Para saber si una máquina herramienta es capaz de cortar segmentos circulares, se recomienda encarecidamente a los usuarios potenciales que pidan ayuda a los expertos.

Lo que dicen los expertos

“Nuestro centro de soporte técnico en el Reino Unido ha estado encabezando nuestros esfuerzos en esta área y tiene una amplia experiencia tanto en aplicaciones aeroespaciales como médicas, aunque la fabricación de moldes también es un candidato aquí”, dice Jacob Rak, ingeniero de aplicaciones de KYOCERA SGS Precision Tools. Inc. “Por lo que estamos viendo en este mercado en este momento, la forma cónica es la más popular. Es por eso que lanzamos nuestra serie de cortadores de barril MultiCarb para aceros y aleaciones de alta temperatura y la serie S-Carb APF-B para materiales no ferrosos, los cuales tienen forma cónica y han brindado reducciones de tiempo de ciclo del 90 por ciento o más en comparación con la bola. -fresas de punta.”

Para respaldar estos esfuerzos, KYOCERA SGS ordenó recientemente un centro de mecanizado DMG Mori de 5 ejes para complementar los otros equipos CNC en su Centro tecnológico en Munroe Falls, Ohio, que se utilizará para pruebas adicionales y soporte de aplicaciones del cliente. "Creo que siempre habrá un uso para las fresas de extremo esférico, pero al mismo tiempo", dice Rak, "estas herramientas de segmento circular realmente abren muchas oportunidades nuevas".

Dan Doiron no podría estar más de acuerdo. El gerente de producto para fresado en EMUGE en West Boylston, Massachusetts, siempre está buscando clientes dispuestos a comprometerse con las herramientas de segmento circular. “Hay muchas posibilidades de que la mayoría de las piezas con grandes superficies de barrido, como las que se ven en los moldes de los neumáticos o en los blisks de las turbinas, sean candidatas”, dice. “Sin embargo, la mayor barrera es conseguir que los talleres experimenten con una tecnología de herramientas de corte relativamente nueva. Es cierto que se necesita tiempo para probar y programar, pero aquellos que lo han hecho no van a volver”.

El especialista en aplicaciones de fresado de EMUGE, Evan Duncanson, advierte que no todas las máquinas herramienta son adecuadas para las fresas de segmentos circulares. “Dependiendo de las mezclas y tolerancias de la superficie, las máquinas más antiguas o de menor calidad pueden dudar en dar la vuelta a las esquinas estrechas y por el estilo, y terminar dejando marcas testigo”, dice. "Pero los beneficios del corte de segmentos circulares son simplemente demasiado grandes para ignorarlos".

¿Utiliza herramientas de segmentos circulares en sus instalaciones o planea hacerlo? Háganos saber en los comentarios a continuación.