El mecanizado con cinco ejes es cada vez más popular en el sector de mecanizado de metales actual, ya que ofrece significativas ventajas, como la posibilidad de realizar el mecanizado de piezas con formas complejas con una sola operación de puesta a punto (sin cambiar la posición de la pieza), la elevada precisión del proceso y una duración del ciclo reducida.
La avanzada y precisa tecnología de fabricación de piezas, ya sea a partir de materiales forjados, fundidos o por fabricación aditiva, permite una mayor complejidad en la geometría de la pieza y disminuye la cantidad de material sobrante necesario para las operaciones de mecanizado.
Las fresas hemisféricas están consideradas como herramientas convencionales para el mecanizado de superficies 3D, por lo que son las más utilizadas en operaciones de perfilado de semiacabado y acabado. La necesidad de herramientas de corte de semiacabado y acabado de alto rendimiento para piezas geométricamente complejas es ahora de vital importancia.
Las fresas hemisféricas están consideradas como herramientas convencionales para el mecanizado de superficies 3D, por lo que son las más utilizadas en operaciones de perfilado de semiacabado y acabado. Los progresos en el campo de los centros de mecanizado de cinco ejes y un significativo paso adelante experimentado por los modernos sistemas CAM, han hecho posible la aparición de herramientas con una geometría diferente, denominadas fresas de tipo Barril. Aunque estas fresas son bien conocidas, siguen siendo ignoradas. El mecanizado con cinco ejes junto con el software CNC y el diseño por ordenador de herramientas con configuraciones complejas ha provocado el resurgimiento de las fresas de perfil circular.
El filo de corte de estas fresas es un arco generado por el segmento de una circunferencia con un radio mayor que el radio nominal de la herramienta. Por el contrario, en fresas hemisféricas el radio de la herramienta es el radio del filo de corte. El mecanizado de superficies utilizando fresas de tipo barril con la “técnica de pasadas” permite un paso considerablemente mayor que con fresas hemisféricas, reduciendo así la duración del mecanizado. Un proceso de mecanizado CNC con tres ejes no puede garantizar la correcta posición de la fresa tipo barril durante el mecanizado de piezas complejas, es el concepto de mecanizado con cinco ejes el que permite sacar todo su partido a este tipo de fresas.
Dependiendo de la orientación del filo de corte en relación con el eje de la herramienta, las fresas de tipo barril pueden presentar diferentes configuraciones, como de barril puras, cónicas, lenticulares, ovaladas o parabólicas. La forma del filo de corte determina la aplicación; por ejemplo: las fresas lenticulares son adecuadas para máquinas de tres y cinco ejes, mientras que las de perfil cónico sólo están recomendadas para centros de cinco ejes. El diseño de las fresas tipo barril aparece en fresas multidiente integrales, que ofrecen una precisión óptima y maximizan el número de dientes en la herramienta.
La línea NEOBARREL de Iscar incluye diferentes familias:
Fresas de metal duro integral (SCEM) en una gama de diámetros de 8 a 12 mm. La fresa de metal duro integral ovalada de 12 mm presenta un arco periférico de 85 mm de radio. Esta fresa cuadriplica la repetibilidad del paso en comparación con una fresa hemisférica de 10 mm y ofrece la misma calidad superficial de la pieza.
La línea modular de herramientas MULTI-MASTER de ISCAR incluye cabezas con la misma geometría de tipo barril y gama de diámetros que las SCEM y ofrece un amplio abanico de opciones para centros de mecanizado de cinco ejes. El concepto de cabezas intercambiables de la línea MULTI-MASTER garantiza un uso racional del metal duro cementado, con la consiguiente ventaja económica. Existen diferentes cuerpos, extensiones y reducciones que permiten adaptar estas herramientas modulares a las necesidades de proyecto complejos de mecanizado.
Recientemente, ISCAR ha desarrollado una nueva familia de fresas barril con una sola plaquita. Es un hecho conocido que los parámetros de una fresa de una sola plaquita son menores que los de una herramienta con cabezas intercambiables de metal duro integral, por no hablar de las fresas de metal duro integral. La precisión puede verse comprometida si analizamos el comportamiento de una fresa con una plaquita de dos dientes en comparación con una SCEM multidiente o una con cabeza de metal duro integral.
Para disipar cualquier duda sobre el diseño de una herramienta con una plaquita en forma de arco, debemos considerar diferentes aspectos:
El concepto de una fresa con una plaquita resulta más económico, ya que amplía la gama de diámetros de las fresas de tipo barril. Estas fresas tienen un diámetro nominal entre 16 y 25 mm. Una estructura de plaquita duradera y una rígida fijación permiten aumentar el avance por diente por encima de los valores recomendados para fresas de metal duro integral y con cabezas intercambiables. Esto garantiza los índices de avance y velocidad idóneos para realizar un mecanizado productivo.
Cuando la estabilidad operacional es baja, la disminución del número de dientes contribuye a controlar las vibraciones. La familia de herramientas BALLPLUS puede transformar una herramienta en una fresa de tipo barril si se utilizan las plaquitas adecuadas. La línea BALLPLUS de Iscar incluye diferentes cuerpos de fresa, adaptadores y extensiones, que simplifican en gran medida la personalización de la herramienta. La selección de una fresa de tipo barril con una plaquita intercambiable parece ahora más lógica y justificada.
En la fabricación moderna, las fresas de tipo barril tienen buenas perspectivas. La industria del mecanizado de metales ha encontrado múltiples usos para multitud de diseños de herramientas de corte de tipo barril, entre los que se encuentran fresas de metal duro integral, cabezas de fresado intercambiables y herramientas con una sola plaquita, todas ellas son herramientas de perfilado con un brillante futuro.
