Mini frese e Mini punte, scopri come gli utensili ad inserti di piccole dimensioni soddisfano i requisiti dell’Industria 4.0
Con il termine ingegneria intendiamo l’applicazione delle tecniche allo studio di prodotti innovativi che risultano più efficaci, più semplici da usare e più economici. L’industria degli utensili e delle macchine utensili si comporta allo stesso modo. Pensiamo alle macchine progettate agli inizi del secolo scorso: un tornio per pezzi grandi e pezzi piccoli, una fresatrice per tutti i tipi e le dimensioni dei componenti da produrre.
Negli ultimi anni assistiamo all’offerta di macchine quasi su misura rispetto al tipo, alle dimensioni e al materiale del pezzo da lavorare. Componenti che venivano lavorati e finiti in un giorno qualche decina di anni fa’, vengono prodotti oggi in tempi ridottissimi. Merito dell’evoluzione delle macchine di taglia piccola che sono diventate più stabili e allo stesso tempo più agili in termini di velocità di taglio ed avanzamenti.
Sulla scia di questo trend di lavorazioni su macchine CNC piccole, il team di ricerca e sviluppo Tungaloy ha studiato e progettato utensili ad inserti di piccola taglia per operazioni di fresatura e foratura, perfettamente adattabili alla nuova generazione di macchine CNC.
I nuovi utensili sono funzionali ai mandrini ad alta velocità delle macchine CNC di taglia piccola. Il vantaggio di usare utensili Tungaloy a passo stretto e geometrie dei taglienti ottimizzate si traduce in un’eccezionale produttività.
Perché abbiamo rimpicciolito gli utensili:
- Macchine utensili più piccole, con attacchi inferiori, mandrini ad alta velocità ed avanzamenti tavola elevati richiedono attrezzamenti più leggeri e ben bilanciati.
- Torni multi-asse a fantina, con spazi di lavoro ristretti necessitano di utensili piccoli. Questi spazi finora sono stati popolati da utensili integrali, ma gli utensili ad inserti offrono una maggiore flessibilità.
- Molti componenti sono ottenuti da forgiature semifinite o da fusioni o sinterizzazioni con sovrametalli minimi. In questi casi servono soltanto operazioni di semi-finitura o finitura che ottengano una buona finitura superficiale e tolleranze precise.
- Lavorare con profondità di taglio più basse ed avanzamenti alti per aumentare la produttività.
Come progettare Mini utensili rotanti che siano veramente efficaci?
L’arte della miniatura eseguita attraverso la punta fine di una matita ha bisogno di una mano ferma, di una mente coordinata e naturalmente di tanta passione…e di questo si tratta anche con gli utensili ad inserti “in miniatura”. I clienti sono costantemente alla ricerca di utensili che migliorino il loro utilizzo della macchina e ciò ha spinto i nostri progettisti a sviluppare l’abbinamento migliore tra l’utensile e la macchina CNC che lavora piccoli componenti.
I Mini utensili a fissaggio meccanico risultano veramente efficaci quando migliorano l’impiego della macchina. Difficile per altri ma non impossibile per Tungaloy.
Il design team di Tungaloy ha studiato a fondo ogni aspetto e dettaglio per realizzare degli utensili affidabili e dalle dimensioni molto ridotte:
- Tutti gli utensili vengono prodotti con acciai ad alta densità per smorzare le vibrazioni e al tempo stesso conservare una flessibilità sufficiente a garantire sicurezza in condizioni di carico variabili.
- La precisione delle sedi inserto assicura un bloccaggio stabile.
- La dimensione della vite inserto è ottimizzata per garantire una coppia di serraggio sufficiente a mantenere l’inserto fermo nella sede.
- Sotto la sede dell’inserto è presente una base di acciaio spessa per lavorare in sicurezza ad avanzamenti e carichi elevati.
- Design a passo stretto per una maggiore produttività.
- Combinazione ottimale di gradi e geometrie dell’inserto.
Data la piccola dimensione è importante che l’inserto abbia una base di appoggio sufficiente. La forma a V del fondo dell’inserto aumenta questa superficie ed assicura un bloccaggio forte. L’inserto resta bloccato con un carico minimo sulla vite durante le operazioni multi-direzionali della fresatura.
Il mantenimento dell’elasticità anche dopo variazioni di temperatura e un certo numero di cambi inserto è la chiave di successo dei Mini utensili. Il materiale costruttivo di qualità è infatti il fattore più importante per la fabbricazione di questa categoria di utensili.
Con l’adozione del passo standard e stretto Tungaloy ha cercato di dotare i corpi fresa di più inserti. Questo permette, non solo di asportare più materiale nelle lavorazioni dei piccoli componenti, ma anche di affrontare applicazioni dove le pareti sono sottili.
| Dia. fresa (mm) | N. di inserti | Miglioramento produttività rispetto al concorrente | ||
|---|---|---|---|---|
| TungForce-Rec | Concorrente | |||
| Passo largo | Passo stretto | |||
| ø16 | 2 | 3 | 2 | 1.5 volte |
| ø20 | 3 | 4 | 3 | 1.33 volte |
| ø25 | 4 | 6 | 4 | 1.5 volte |
| ø32 | 6 | 8 | 6 | 1.5 volte |
| ø40 | 6 | 8 | 6 | 1.5 volte |
| ø50 | 8 | 12 | 8 | 1.5 volte |
| ø63 | 8 | 14 | 8 | 1.75 volte |
Confronto della densità degli inserti per diametro della fresa
La fresa ad inserti Tungaloy TungForceRec parte da dia. 6.0 mm, ha inserti monolaterali a 2 taglienti da 4mm, 6mm e 12mm, disponibili in un’ampia gamma raggi a seconda della taglia. AVMT04 e AVMT12 vengono realizzati in classe M per una maggiore economia; AVGT06 e AVGT12 in classe G per una maggiore precisione di lavorazione.
Design corpo fresa robusto
L’inserto a forma di V permette di avere un nocciolo della fresa più robusto e un sostegno sotto la sede.
Assicura elevata produttività e stabilità
Tung-Tri04 è una delle ultime aggiunte alle frese Tungaloy a fissaggio meccanico di piccola taglia. Presenta 3 taglienti su inserti da 04 e corpi a partire da 8 mm di diametro. L’inserto ha un tratto raschiante sul raggio R-wiper che addolcisce le creste delle passate e realizza una buona finitura.
Inserto a 3 taglienti – una soluzione economica che sviluppa basse forze di taglio
Geometria super positiva dei taglienti che garantisce un taglio dolce in tutte le applicazioni
Il tratto raschiante sul raggio realizza una migliore qualità superficiale
AddDoFeed è la nuova Mini fresa ad alto avanzamento. La prima fresa ad alto avanzamento da 8 mm con l’inserto a 4 taglienti.
Corpo fresa progettato per ottenere la massima produttività
Corpo fresa estremamente rigido con un nocciolo di elevato spessore e passo stretto per una maggiore produttività.
Inserti affidabili ed economici
Inserti bilaterali a quattro taglienti
Inserti spessi per una maggiore affidabilità
Infine è oggi disponibile la serie di mini punte a cuspide AddMeisterDrill che partono da dia. 4.0 mm e hanno lunghezze da 3 e da 5xD. Il gambo cilindrico rende AddMeisterDrill una valida alternativa alle punte integrali. L’offerta delle cuspidi prevede 2 geometrie di taglio: DMP per impieghi generali e DMC autocentranti per forature di maggiore precisione.
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La linea di punte a cuspide intercambiabile più piccola al mondo
Bloccaggio semplice e veloce con la chiave in dotazione provvista di cuspide preinstallata
Utensili per foratura a confronto
| AddMeisterDrill DrillMeister |
Punta a cuspide fissaggio a vite | Punta integrale in metallo duro | Punta ad inserti | |
|---|---|---|---|---|
| N. di taglienti effettivi | 2 | 2 | 2 | 1 |
| Produttività | Ottima | Alta | Alta | Bassa |
| Precisione diametro foro | IT8 – 10 | IT8 – 10 | IT8 – 10 | IT11 – 12 |
| Scostamento diametro | 0.1 mm incremento | 0.1 mm incremento | 0. 1mm incremento | 0.5 mm incremento |
| Foratura oltre 8xD | Possibile (con cuspide DMC) |
Necessario pre-foro | Necessario pre-foro | Neccessario punta speciale |
| Controllo truciolo | Ottimo | Buono | Buono | Da ottimizzare secondo parametri di taglio e tipo di rompitruciolo |
| Rettilineità foro | Ottima (con cuspide DMC) |
Buona | Ottima | Scarsa |
| Accessori per set up utensile | Chiave | Chiave e vite | – | Chiave e vite |
| Set up utensile | 15 sec. | 1 min. | 10 min. | 5 min. |
| Posizione utensile dopo set up | Costante | Costante | Sempre diversa | Costante |
| Vita utensile | Lunga e regolare | Stabile | Dopo la riaffilatura vita utensile diminuisce del 30% circa | Stabile |
| Costo utensile | Medio | Medio | Alto | Basso |
| Riaffilatura | Nessuna | Nessuna | Necessaria | Nessuna |
| Gestione scorte | Semplice | Semplice | Complessa | Semplice |
| Diametro speciale | Solo cuspide speciale | Solo cuspide speciale | Intero corpo punta speciale | Intero corpo punta speciale |
| Lavorazione sul tornio | Stabile | Stabile | Disassamento causa rottura | Stabile |
I mini utensili hanno bisogno di gradi in metallo duro affidabili, resistenti alle scheggiature e con taglienti affilati. Infatti gli inserti e le cuspidi sono principalmente rivestiti PVD con spessori da 1.5 a 3.5 micron. Successivamente vengono sottoposti allo speciale trattamento superficiale PremiumTec che aiuta a ridurre l’attrito, facilita l’evacuazione truciolo e previene la formazione del tagliente di riporto.
AH3225 e AH9130 sono i rivestimenti più innovativi rispettivamente per i mini inserti di fresatura e per le cuspidi. Entrambi i gradi hanno un substrato resistente alla scheggiatura e un rivestimento PVD nano-multistrato di 3.5 micron al massimo.
AH3225
- Tecnologia di rivestimento nano-multistrato che garantisce l’integrità del tagliente.
- Maggiore resistenza all’usura, alla frattura, all’ossidazione, alla formazione del tagliente di riporto e allo sfogliamento.
1 – Resistenza al tagliente di riporto
La superficie del rivestimento previene l’incollamento del materiale sul tagliente.
2 – Resistenza all’usura, all’ossidazione e alla frattura
Rivestimento multistrato progettato per resistere all’usura e all’ossidazione. Previene la formazione e la progressione delle microfessurazioni per evitare la scheggiatura.
3 – Rivestimento ancorato al substrato
Il rivestimento presenta caratteristiche di forte adesione al substrato per assicurare l’integrità del tagliente.
4 – Substrato in metallo duro
Elevata resistenza alla frattura
Consigli per l’utilizzo dei mini utensili a fissaggio meccanico:
- Impiega portautensili di precisione che offrono un bloccaggio affidabile e un runout minimo.
- Mantieni l’utensile pulito, in particolare la sede e il gambo.
- Assicurati che gli inserti siano fissati correttamente nella sede dell’utensile.
- Regola la vita utensile durante il primo utilizzo e procedi al cambio inserto o tagliente prima della fine vita stabilita.
- Non sottoutilizzare l’utensile. Impiegalo sempre ai parametri giusti per la massima resa.
Vantaggi dell’impiego dei mini utensili ad inserti Tungaloy nelle lavorazioni CNC
| Corpi robusti in acciaio | Vita utensile duratura e precisione di ripetibilità |
| Sede inserto ottimizzata | Un runout buono porta ad un’elevata qualità superficiale e a una vita prolungata.
Il bloccaggio sicuro dell’inserto evita fratture e migliora la qualità del componente lavorato. |
| Passo stretto | Avanzamento tavola più alto rispetto ad altri utensili concorrenti nella stessa categoria. |
| Passaggio interno del refrigerante | L’apporto di refrigerante ad alta pressione sul tagliente aumenta l’affidabilità e la durata. |
| Ingegnerizzazione della geometria e del grado degli inserti | Resistenza alla scheggiatura, basse forze di taglio, flessioni ridotte portano come risultato un’azione di taglio dolce. |
| Lotti misti | Sulla stessa macchina lavorazioni dall’alluminio all’Inconel, i mini utensili offrono la massima flessibilità. |
Tutti i vantaggi di Tungaloy descritti sopra forniscono valore ai clienti nell’Industria 4.0 e li aiutano a ridurre i tempi di fermo macchina e a mantenere un utilizzo elevato dei macchinari.