Massimizzare l'MRR con strumenti per l'alta

Gli utensili da taglio avanzati possono massimizzare i tassi di rimozione del metallo (MRR) durante la lavorazione anche dei materiali più difficili da lavorare. Alimentate dai più recenti programmi CAM, queste strategie di lavorazione sono conosciute in vari modi come sgrossatura ottimizzata ad alta velocità e ad alta efficienza e anche con marchi proprietari come Dynamic Milling di Mastercam. Utensili come gli utensili multi-scala e in metallo duro integrale beneficiano delle più recenti tecnologie avanzate in termini di machine look-ahead, mandrini ad alta velocità, rivestimenti e geometrie.

Ecco come i principali produttori di utensili aiutano i clienti a utilizzare questi utensili nella lavorazione del titanio, delle leghe a base di nichel, delle superleghe, dell'Inconel e dell'acciaio inossidabile.

Rimuovere il metallo è importante e farlo abbastanza velocemente da guadagnare denaro è ancora più importante. Per sfruttare le più recenti strategie di lavorazione per la fresatura di materiali difficili da lavorare, Iscar Metals Inc., Arlington, Texas, continua ad aggiungere alle sue linee di frese multi-tagliente in metallo duro integrale, secondo Bryan Stusak, product manager nazionale -fresatura. Iscar ha progettato frese integrali in metallo duro specificatamente per strategie di fresatura, tra cui fresatura ad alta velocità, fresatura ad alta efficienza, sgrossatura ottimizzata e strategie CAM proprietarie come la fresatura dinamica di Mastercam.

"Tutte e quattro queste strategie sono essenzialmente le stesse", ha detto Stusak. "Abbiamo sviluppato utensili multi-elica, e in particolare un utensile a sette eliche con tecnologia di suddivisione del truciolo per consentire larghezze di taglio molto leggere a seconda della lunghezza dell'elica sulla fresa. Queste strategie gestiscono attivamente tutti e quattro gli attributi nella Sistemi CAM, tra cui la larghezza radiale di taglio, l'arco di contatto, lo spessore del truciolo e la velocità di avanzamento, per prestazioni ottimizzate", ha affermato.

La tecnologia di suddivisione dei trucioli riduce la pressione radiale dell'utensile incontrata con lunghezze di taglio lunghe e aiuta a rompere i trucioli, producendo trucioli più gestibili per l'operatore o per la rimozione dei trucioli o del trasportatore, ha spiegato Stusak. "La chiave per la lavorazione di materiali difficili da lavorare è l'impegno radiale", ha affermato. "Vuoi ridurre al minimo la larghezza del taglio o l'arco di contatto per sconfiggere il calore." Riducendo al minimo la larghezza di taglio, si riduce il trasferimento di calore nell'utensile a causa del tempo di taglio limitato sulla fresa.

Ci sono altri vantaggi. "Riducendo al minimo la larghezza di taglio è possibile aumentare la metratura superficiale sulla maggior parte delle leghe, ad eccezione delle leghe a base di nichel", ha affermato Stusak. "Non è possibile aumentare di molto la velocità di taglio perché è impossibile eliminare il calore nel taglio, ma per Ti6Al4V abbiamo casi di studio in cui abbiamo lavorato fino a 400 sfm con un impegno radiale del 4% con questi utensili."

Comprendere la composizione di questi materiali è fondamentale per comprendere le limitazioni relative alla velocità di taglio. "La durezza del pezzo e la composizione del materiale influiscono enormemente sulla lavorabilità", ha spiegato. "Le superleghe a base di nichel, cobalto e ferrose contengono alcuni elementi di lega che non consentono di aumentare la sfm perché non è possibile eliminare il calore nel taglio, indipendentemente da ciò che si fa con la larghezza di taglio o velocità di taglio. [Le velocità di taglio devono] rimanere tra 80 e 110 sfm a seconda della durezza del materiale."

La situazione è diversa con l'acciaio inossidabile PH, alcuni acciai inossidabili duplex e le leghe di titanio, dove la velocità può essere aumentata per ottenere una maggiore produttività dall'utensile. "Gli acciai inossidabili duplex che hanno molto contenuto di nichel e cromo sono più simili ai materiali Inconel a causa dell'elevato contenuto di nichel. Pertanto, è essenziale nella lavorazione di leghe ad alta temperatura comprendere gli elementi di lega in essi contenuti", ha affermato.

Stusak ha sottolineato i vantaggi di queste strategie di lavorazione spiegando che il principio di base del taglio dei metalli è formare un truciolo correttamente in relazione alla geometria del bordo in modo da tranciare il materiale e non ararlo. Sia la sgrossatura che la finitura traggono vantaggio da strategie di lavorazione ottimizzate, ma soprattutto la sgrossatura, dove i tempi di lavorazione possono essere notevolmente ridotti.