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Friday, 26 Maggio 2017

Maggior produttività con le frese ad elica estesa

1. La famiglia HeliTang T490 è costituita da frese che montano inserti bilaterali con fissaggio tangenziale. 1. La famiglia HeliTang T490 è costituita da frese che montano inserti bilaterali con fissaggio tangenziale.

Nella costruzione di stampi, ma non solo, le frese ad elica estesa assicurano notevoli vantaggi nelle operazioni di sgrossatura. Iscar ha introdotto nel corso degli ultimi anni soluzioni in grado di incrementare la produttività delle lavorazioni con questa tipologia di frese.

di A.M.

Dicembre 2016

Le frese ad elica estesa (chiamate anche ad “elica lunga”, a “riccio”) sono universalmente considerate la soluzione ideale per elevate prestazioni in applicazioni di sgrossatura, soprattutto in lavorazioni in cui la profondità per passata è significativa. In commesse con lavorazioni di spallamenti elevati, cavità profonde e tasche, l’utilizzo di frese ad elica estesa assicura risultati decisamente notevoli. L’impiego di questa tipologia di utensili in fresature gravose è molto diffuso soprattutto nei settori ferroviario, aerospaziale e nella costruzione di stampi. La continua e crescente domanda di maggior efficienza produttiva ha spinto ulteriormente lo sviluppo di questa tipologia di frese per ottimizzare sempre più l’output produttivo. Nel corso degli ultimi anni, Iscar ha introdotto svariate nuove soluzioni in grado di incrementare la produttività delle lavorazioni con frese ad elica estesa.

Chip Splitting
Data la natura delle lavorazioni per cui sono progettate, le frese ad elica estesa sono sottoposte a carichi molto elevati durante le lavorazioni con importanti volumi di truciolo, caratterizzate da elevate forze di taglio, alti livelli di potenza assorbita e un considerevole calore generato. Queste lavorazioni richiedono l’utilizzo di frese con vano di scarico del truciolo molto ampio per assicurarne un flusso ottimale. Ciò inevitabilmente porta a una riduzione del numero di eliche (denti effettivi), riducendone la produttività. Inoltre, le forze di taglio molto elevate che agiscono ciclicamente sulla fresa portano a seri problemi di vibrazione. Un metodo estremamente efficace per risolvere queste problematiche è rappresentato dall’utilizzo di taglienti discontinui che rompono il truciolo in parti più piccole e semplici da evacuare. Questa soluzione riduce le forze di taglio e la potenza assorbita, stabilizza le vibrazioni e rende molto più semplice la gestione del calore generato. Iscar propone un’ampia gamma di frese ad elica estesa dotate di inserti discontinui con differenti design. La famiglia HeliTang T490 è costituita da frese che montano inserti bilaterali con fissaggio tangenziale (vedere Figura 1). Gli inserti sono dotati di quattro taglienti elicoidali discontinui per assicurare lavorazioni efficienti grazie al truciolo generato di dimensioni ridotte. Per una rottura ottimale del truciolo gli inserti devono essere montati con configurazione alternata del tagliente sulle eliche adiacenti della fresa. Anche nel caso in cui non si rispetti questa modalità di montaggio degli inserti, la fresa potrà comunque lavorare, senza però sfruttare a pieno le proprie potenzialità. Il serraggio tangenziale permette due importanti vantaggi per il design della fresa. Assicura un utilizzo effettivo della sezione trasversale dell’inserto, portando a un’eccellente resistenza ai carichi molto elevati. Inoltre, questo approccio assicura rigidità e robustezza del corpo fresa. Grazie alla combinazione tra l’esclusiva geometria degli inserti e il design della fresa, la famiglia HeliTang T490 garantisce elevate performance. Iscar ha recentemente introdotto per la famiglia HeliTang T490 gli inserti con geometria FW. La caratteristica distintiva di questa geometria è il tagliente ondulato degli inserti, che non solo divide i trucioli, ma li sminuzza. La stessa tipologia di tagliente si ritrova anche nella famiglia di frese ad elica estesa MillShred P290, che utilizza il concetto più comune di inserti con fissaggio radiale. A parità di condizioni, il serraggio radiale è dotato di una minor robustezza rispetto al serraggio tangenziale, ma allo stesso tempo permette di avere vani di scarico più ampi, incrementando significativamente il flusso del truciolo evacuato (vedere Figura 2). Diversamente da molti inserti “chip splitting” attualmente disponibili, gli inserti monolaterali P290 non necessitano di particolari istruzioni per il montaggio sulla fresa MillShred. Questa operazione semplifica significativamente l’assemblaggio ed elimina possibili errori durante l’indexaggio, che porterebbero a una minor produttività di lavorazione.

Non solo spallamento retto
La maggior parte delle frese ad elica estesa hanno angoli tagliente a 90° e sono progettate per lavorare superfici dritte, spallamenti retti e tasche. Allo stesso tempo molti processi di lavorazione richiedono sgrossature di superfici inclinate o 3D in cui le frese ad elica estesa risulterebbero la soluzione ideale per raggiungere una maggior produttività. Facendo seguito alla domanda globale, Iscar ha ampliato ulteriormente la famiglia HeliTang T490 con l’introduzione di una gamma di frese coniche con angoli di registrazione da 22,5° a 75° (vedere Figura 3). Le frese ad elica estesa a tre eliche DropMill (vedere Figura 4) sono progettate appositamente per efficienti profilature e spallamenti, soprattutto per l’industria degli stampi. Queste frese montano inserti continui che effettuano lavorazioni tramite il tagliente sferico (ball nose), generato dagli inserti a goccia. Il design di queste frese può adottare con successo l’approccio degli inserti rompitruciolo. Infatti sono disponibili entrambe le geometrie, con tagliente discontinuo e con tagliente ondulato, per gli inserti a goccia. La fresatura di titanio e di superleghe richiede precise specifiche per le frese ad elica estesa. In questi casi la presenza dei canali interni, che erogano il refrigerante nella zona di taglio attraverso il corpo fresa, risulta essere assolutamente necessaria. Le lavorazioni con elevata pressione o con refrigerazione criogenica hanno specifiche peculiarità, fondamentali in fase di progettazione della fresa. Questo porta anche alla necessità di vari sistemi speciali, studiati ad hoc. Oltre alle soluzioni speciali, Iscar propone anche una gamma di frese ad elica estesa standard (vedere Figura 5), progettate appositamente per queste tipologie di materiali di difficile lavorazione. Le frese ad elica estesa vengono comunemente associate a lavorazioni di sgrossatura e in alcuni casi di semifinitura, ma possono rivelarsi una buona soluzione anche per operazioni di finitura. Nello specifico, l’utilizzo delle frese Iscar HeliTang FIN LNK (vedere Figura 6) assicurano una soluzione efficiente per ottenere elevate finiture superficiali quando vengono richieste lavorazioni con spallamenti elevati. Il continuo sviluppo delle attività produttive ha portato a un utilizzo sempre maggiore di macchine multitasking e di centri di torni-fresatura che utilizzano sia utensili rotanti sia utensili non rotanti. In queste tipologie di macchine la domanda di attacchi poligonali conici a norma ISO 26623 è in crescita, date le proprietà di robustezza a rigidità di fissaggio dell’utensile, così come di precisione e ripetibilità quando l’utensile viene posizionato con sistemi automatici di cambio. Iscar propone la propria gamma di frese ad elica estesa, anche nella variante con attacco poligonale conico ISO 26623 (vedere Figura 7).

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