Fordi den banebrytende formen på disse pinnefresene ligner den spesielle barrel-profilen, ble ord som "barrel freseskjær", "barrel pinnefres" eller, som dagligtale hos forhandleren, ofte ganske enkelt kalt "barrel" når man refererer til disse typer pinnefres. Først var bruken av disse barrel-formede fresene mer eller mindre begrenset til noen få spesifikke bruksområder, som eksempelvis maskinering av 3D-overflater med komplekse materialer eller komponenter til turbomaskiner. Fremskritt innen 5-akset bearbeiding og i CAM-systemer har imidlertid betydelig utvidet grensene for applikasjoner for barrel-pinnefreser.

Samtidig har konstruksjonsprinsippene til en skjæreegg, i likhet med segmentet av en storbue-diameter, blitt benyttet med suksess i andre typer freser – verktøy for fresing med høy mating (HFM), også omtalt som "hurtigmating" (FF) fresing. Konseptet gir en toroidal skjæregeometri som sikrer produktiv grovbearbeiding ved ekstremt høye matehastigheter på grunn av en sponfortynnende effekt. I motsetning til freseverktøy med høy mating, er barrel pinnefresene ikke laget for grovbearbeiding, men for fin- og halvbearbeiding av 3D-overflater med lav sponavgang.

Tradisjonelt er det fullradie og toroidalskjær som brukes til slike maskineringsoperasjoner. Stordiameter-buen resulterer imidlertid i en betydelig reduksjon av spisshøyden til pinnefresens skjæreegg, generert mellom passasjene bearbeidet av fullradie - eller toroidal-fresene. En annen fordel med denne typen skjæreegg sett i forhold til fullradie - og toroidalfreser, er en betydelig økning i avstanden mellom kuttene (en overgang eller en nedtrapping, avhengig av retningen til skjæreforskyvningen etter hvert kutt) – minst fem ganger mer, uten å nedbryte overflatekvalitetens parametere (Fig. 1). Dette betyr at som følge av færre kutt vil også bearbeidingstiden bli vesentlig redusert. Økt avstand mellom kuttene forlenger også verktøyets levetid, som igjen gir reduserte verktøykostnader per del.

Den klassiske barrel-formen i pinnefresen har gjennomgått noen endringer for å gjøre den mer allsidig. Ved å kombinere en fullradie-fres og en periferifres med storbue, skaper du en flerbruks "ovalfres" som muliggjør bruk av en barrel pinnefres som en fullradie fres.

I koniske pinnefreser, transformeres profilen fra en stor skjæreegg til et storbuesegment som frembringer en annen skjæreoval – en konisk barrel. Sammenlignet med en tradisjonell konisk pinnefres,  har en konisk barrel teoretisk en treffsikker kontakt mellom hovedskjæreeggen og maskinert overflate, noe som reduserer unøyaktigheter og hindrer omgjøring av et produsert arbeid. Den koniske formen bidrar også til å redusere verktøyoverheng – en viktig faktor for å forbedre verktøyets ytelse.

Barrel og ovale pinnefreser brukes hovedsakelig til skjæring av sideflater. Ved behov for maskinering av en kompleks underside, er en linseformet pinnefres en god løsning. Dette verktøyet har barrel-skjærekanter på enden for å sikre fresing med en stor overgang. Barrel pinnefres – klassisk barrel-, ovale- og linseformede pinnefres – gir effektive verktøy for bearbeiding av 3D-overflater. Likevel var kompleksiteten av CNC-programmering for bruk av barrel pinnefreser i lang tid en begrensende faktor for å aktivt integrere disse verktøyene i de aktuelle bransjer av metallbearbeidingsindustrien.

Den økende bruken av 5-aksede verktøymaskiner og den seneste utviklingen i CAM-programvaren har endret forholdene dramatisk, og i dag ser vi utstrakt bruk av barrel pinnefreser til å produsere ulike deler med geometrisk komplekse overflater. Hovedforbrukerne av disse "barrel fresene" er produsenter av komponenter til luftfart, formstøping, medisin, turbiner og kompressorer.

Skjæreverktøyprodusentene har i sin tur styrket innsatsen for å utvikle og produsere mer avanserte versjoner av barrel pinnefreser for å møte økte kundekrav. Noen av ISCARs nyeste produkter, barrel pinnefreser i SOLIDMILL- og MULTI-MASTER-familiene, er gode eksempler på dette.

MULTI-MASTER – fordeler

ISCAR tilbyr ovale og linseformede pinnefreser i diameterområdet 8–16 mm (fig. 2). I tillegg til tilgjengeligheten i ulike hardmetall konfigurasjoner, har de nye barrel pinnefresene blitt produsert som utskiftbare hardmetall hoder med MULTI-MASTER-gjenget tilpasning. MULTI-MASTERs særegne funksjon "null oppsettstid" muliggjør utskifting av et slitt hode uten å ta verktøyet ut av maskinspindelen, kan være spesielt effektivt når det gjelder barrelverktøyapplikasjoner for halvbearbeiding og ferdigfresing.

Ytterligere fordeler ved valg av MULTI-MASTER-konseptet for barrel pinnefreser er faktorer som økonomisk gjennomførbarhet og bærekraft. På grunn av den kompliserte formen på skjærekantene, er en barrel pinnefres produsert som et bruk-og-kast-verktøy – når slitasjegrensen er nådd, blir ganske enkelt hele hardmetall pinnefresen til avfall. I motsetning til hardmetallverktøy, er MULTI-MASTER-utførelsen et viktig alternativ til fornuftig og kostnadseffektiv bruk av hardmetallmaterialer. Og, selvfølgelig, et rikt utvalg av tilgjengelige MULTI-MASTER-holdere/skaft, både for reduksjoner og forstørrelser, muliggjør optimal montering av nødvendig verktøy fra disse elementene.

For tiden er ikke etterspørselen av barrelfreser veldig høy fra metallindustrien; de er tiltenkt bruk for veldig spesifikke deler, og effektiv bruk av disse fresene krever avanserte fleraksemaskiner og, spesielt viktig, ledende CAM-systemer. Imidlertid vil avanserte teknologier for produksjon av arbeidsemner (som metallsprøytestøp, 3D-utskrift, presisjonsstøp og smiing med trang toleranse), innovative maskineringsverktøy og et kvantesprang i digitaliseringen av produksjonen, øke behovet for ferdiggjøring av komplekse overflater med minimalt maskineringsspon. I lys av dette anslår ISCARs spesialister at forbruket av barrel pinnefreser i metallbearbeidingsindustrien vil øke eksponentielt, og produsenter av skjæreverktøy bør forberede seg på det som nå åpenbart ser ut som en ny industriell trend.

Kontakt Svea Maskiner