Femaxlig bearbetning används alltmer eftersom den ger betydande fördelar genom att komplexa komponenter kan bearbetas i en och samma maskinuppspänning. Metoden ger hög bearbetningsnoggrannhet och kortare cykeltider.
Utvecklingen inom tillverkningsmetoder som precisionssmide, gjutning och additiv tillverkning (AM) har gjort att arbetsstycken före bearbetning har en allt komplexare geometri som ligger närmare dess slutliga form. Det betyder minskad materialåtgång och att mindre material behöver bearbetas bort från arbetsstycket. Som en följd av denna utveckling har det uppstått ett ökat behov av högpresterande skärverktyg avsedda för medelfin till fin bearbetning av geometriskt komplexa ytor.
Traditionellt används fullradiepinnfräsar för bearbetning av 3D-ytor. Utveckling av femaxliga fleroperationsmaskiner och CAM-system har dock medfört att verktyg med en annan typ av skärgeometri växt fram, s.k. barrelmills. Femaxlig bearbetning i kombination med datormodellering av komplexa former har gjort att fräsar med radiesegment ger stora fördelar.
Dessa pinnfräsar har en bågformad skäregg – som ett cirkelsegment – med en radie som är större än verktygets nominella radie. Jämför detta med en fullradiepinnfräs där skäreggens radie är lika med verktygsradien. En fördel med barrelmills jämfört med radiepinnfräsarna är att överlappningssträckan kan ökas avsevärt, vilket minskar bearbetningstiden. Vid treaxlig CNC-styrd bearbetning av komplexa ytor går det inte att garantera korrekt position för en barrelmill men vid femaxlig bearbetning går det att utnyttja fördelarna med denna typ av fräs till fullo.
Barrelmills finns i olika utföranden såsom konformad, linsformad, oval eller parabolisk. Valet beror på skäreggens riktning i förhållande till verktygsaxeln. Skäreggens form avgör hur verktyget kan användas. Till exempel lämpar sig linsformade verktyg där huvudskäreggen sitter på fräsens ände för både fem- och treaxliga maskiner, medan pinnfräsar med en konformad profil med skäreggen längs periferin endast är avsedda för maskiner med fem axlar.
I ISCAR:s verktygsserie NEOBARREL ingår flera verktygsfamiljer. Solida hårdmetallpinnfräsar finns som mångskäriga fräsar i diameterområdet 8–12 mm (Bild 1). Den 10 millimeters solida hårdmetallpinnfräsen har en bågformad periferiegg med en radie på 85 mm. Med denna pinnfräs kan överlappningssträckan fyrdubblas jämfört med en 10 millimeters radiepinnfräs – men med samma fina ytjämnhet.
ISCAR:s verktygsserie MULTI-MASTER består av verktyg med utbytbara skärhuvuden i solid hårdmetall. I serien finns nya skärhuvuden med samma skärgeometri och diameterområde som de solida hårdmetallpinnfräsar och den erbjuder ett stort antal alternativ för femaxliga maskiner (bild 2). Med MULTI-MASTER konceptet med utbytbara skärhuvuden används mindre hårdmetall vilket ger kostnadsfördelar och sparar naturresurserna vilket är bra ur hållbarhetssynpunkt. Med den stora variationen på verktygskroppar, skaftförlängare och reduceringsdelar för modulär verktygsuppbyggnad kan användaren sätta samman verktyg som är perfekt anpassade även till mycket komplex bearbetning.
ISCAR lanserade nyligen också en ny serie fräsar som bygger på en verktygsdesign med ett enda skär (bild 3). Dessa fräsar har nominella diametrar på 16–25 mm. Skärets konstruktion i kombination med stabil fastspänning gör det möjligt att öka matningen per tand i jämförelse med de matningsvärden som rekommenderas för solida hårdmetallpinnfräsar och fräsar med utbytbara skärhuvuden.
Vid sämre stabilitet kan ett verktyg med färre skäreggar minska risken för vibrationer. Verktygen i BALLPLUS-familjen kan enkelt omvandlas till barrelmills genom att bara byta ut skäret. Valmöjligheterna med ISCAR:s BALLPLUS-verktyg är stora eftersom serien innehåller ett stort urval av verktygkroppar, adaptrar och skaftförlängare som gör det enkelt att anpassa verktyget efter behoven.
Barrelmills har en växande plats inom modern tillverkning. Bearbetningsindustrin har insett hur mångsidig konstruktionen är och den finns idag tillgänglig i en rad olika frästyper, till exempel solida hårdmetallpinnfräsar, fräsar med utbytbara huvuden och verktyg med ett enda skär (bild 4).
