De voordelen van cirkelsegmentsnijders begrijpen

Kogelneusfrezen zijn nog niet de weg van de dinosauriërs gegaan, maar één ding is zeker:de asteroïde is zojuist ingeslagen en er is een tonvormige tsunami op komst. Bereid je voor om cirkelsegmentsnijders te ontmoeten.

Bij het frezen van een 3D-vormoppervlak met een kogelfrees, weten CNC-machinisten en programmeurs dat hoe groter het gereedschap, hoe groter de stapovergang, hoe beter de oppervlakteafwerking en hoe korter de cyclustijd. Een gereedschap met een diameter van 0,125 inch zou bijvoorbeeld een overstap van 0,022 inch gebruiken om een ​​schelphoogte van 0,001 inch te bereiken. Ter vergelijking:een frees met kogelneus van 0,50 inch zou een stapgrootte van 0,045 inch ondersteunen, meer dan het dubbele van die van zijn kleinere tegenhanger.

Stel je nu voor dat je een gereedschap met een straal van 1 voet in die vormholte knijpt. Als deze bovennatuurlijke prestatie mogelijk zou zijn, zou de overstaphoeveelheid kunnen worden verhoogd tot 0,31 inch, een bijna zevenvoudige toename van de doorvoer.

Het blijkt dat dit onwaarschijnlijke bewerkingsscenario redelijk haalbaar is. Cirkelsegmentsnijders, ook bekend als vatmolens, worden snel een hulpmiddel voor complexe oppervlaktebewerkingen die worden gebruikt bij het maken van matrijzen, orthopedisch implantaatwerk en de bewerking van gasturbinebladen en andere vrije-vormoppervlakken in de lucht- en ruimtevaart- en energie-industrie .

Zoals hun naam al aangeeft, bevatten cirkelsegmentfrezen slechts een klein segment van de straal die te vinden is op een kogelfrees van dezelfde grootte.

Het is het gigantische boogsegment dat cirkelsegmentfrezen de mogelijkheid geeft om het aantal tussenstappen drastisch te vergroten en dit te doen zonder in te boeten aan de kwaliteit van het onderdeel. Zoals interne tests en klantsuccesverhalen van leveranciers van cirkelsegmentgereedschap zullen bevestigen, hebben sommige gebruikers hun cyclustijden zien dalen van uren naar minuten en de standtijd zien toenemen na het implementeren van een vatsnijstrategie.

EMUGE Corp. is misschien wel het meest verantwoordelijk voor de toenemende populariteit van het cirkelsegmentgereedschap, omdat het nauw heeft samengewerkt met CAM-provider Open Mind en de maker van CNC-software Mastercam om de speciale gereedschapspaden te ontwikkelen die nodig zijn voor het bewerken van cirkelsegmenten.

Soorten cirkelsegmentsnijders

Er zijn vier vormen van cirkelsegmentsnijders beschikbaar:vat, ovaal, lens en taps. Elk vereist een 5-assige CNC-bewerkingsmachine en speciale programmeermethoden. Hier is een kort overzicht:

Barrel-stijl: De vorm van een whiskyvat of biervat was een van de originele cirkelsegmentsnijderontwerpen. Het gebruik ervan is beperkt tot het bewerken van zachte ondersnijdingen op verticale wanden, vergelijkbaar met hoe een lollysnijder werkt (zij het veel sneller).

Ovale vorm: Van opzij gezien lijkt de ovale vormfrees op een kogel, met een kleine kogelneus die overgaat in een grotere straal die langs de zijkanten loopt. Dit geeft het een compacte vorm waardoor het in krappe ruimtes past, waardoor het een goede optie is voor het afwerken van taps toelopende wanden en aangrenzende vloeren op verschillende onderdeelvormen.

Lensstijl: Het lensvormige gereedschap lijkt veel op een typische vierkante frees, maar met een zachte curve die het zakelijke uiteinde overspant. Het is zeer geschikt voor semi-nabewerken en nabewerken op relatief ondiepe gebogen oppervlakken zoals plastic spuitgietholten.

Tapere vorm: Zoals hun naam al doet vermoeden, bevatten taps toelopende vormen een lange, taps toelopende sectie zoals die aan het uiteinde van een geslepen potlood, afgedekt met een klein afgerond uiteinde. Die tapsheid is eigenlijk een heel groot boogsegment, waardoor deze cirkelsegmentfrees het meest agressief is in termen van overstaphoeveelheden. Om erachter te komen of een gereedschapsmachine in staat is om cirkelsegmenten te snijden, wordt potentiële gebruikers ten zeerste aangeraden om de hulp van experts in te roepen.

Wat de experts zeggen

"Ons technisch ondersteuningscentrum in het VK heeft onze inspanningen op dit gebied geleid en heeft uitgebreide ervaring in zowel ruimtevaart- als medische toepassingen, hoewel het maken van matrijzen hier zeker ook een kandidaat is", zegt Jacob Rak, applicatie-ingenieur bij KYOCERA SGS Precision Tools Inc. “Van wat we nu in deze markt zien, is de taps toelopende vorm het populairst. Daarom hebben we onze MultiCarb-serie vatfrezen voor staal en legeringen met hoge temperatuur gelanceerd en de S-Carb APF-B-serie voor non-ferro materialen, die beide taps toelopend zijn en een cyclustijdreductie van 90 procent of meer hebben opgeleverd in vergelijking met kogelfrezen. -neusfrezen.”

Om deze inspanningen te ondersteunen, heeft KYOCERA SGS onlangs een 5-assig DMG Mori-bewerkingscentrum besteld als aanvulling op de andere CNC-apparatuur in het Tech Center in Munroe Falls, Ohio, dat zal worden gebruikt voor aanvullende tests en ondersteuning van klanttoepassingen. "Ik denk dat er altijd een toepassing zal zijn voor kogelfrezen, maar tegelijkertijd", zegt Rak, "openen deze cirkelsegmentgereedschappen echt veel nieuwe kansen."

Dan Doiron was het daar niet meer mee eens. Als productmanager voor frezen bij EMUGE in West Boylston, Massachusetts, is hij altijd op zoek naar klanten die zich willen inzetten voor cirkelsegmentgereedschappen. "De kans is groot dat bijna elk onderdeel met grote geveegde oppervlakken, zoals je ziet op bandenmallen of turbineblisks, een kandidaat is", zegt hij. “De grootste barrière is echter om winkels te laten experimenteren met een relatief nieuwe snijgereedschaptechnologie. Het kost weliswaar tijd om te testen en te programmeren, maar degenen die dat hebben gedaan, gaan niet meer terug.”

EMUGE-freestoepassingsspecialist Evan Duncanson waarschuwt dat niet alle bewerkingsmachines geschikt zijn voor cirkelsegmentfrezen. "Afhankelijk van de oppervlaktemengsels en toleranties, kunnen oudere of minderwaardige machines aarzelen om krappe bochten en dergelijke te nemen, en uiteindelijk sporen achterlaten", zegt hij. "Maar de voordelen van het snijden van cirkelsegmenten zijn gewoon te groot om te negeren."

Gebruikt u cirkelsegmenthulpmiddelen in uw instelling, of bent u dat van plan? Laat het ons weten in de reacties hieronder.